鋼纖維混凝土技術(shù)在道路橋梁施工中的應(yīng)用探析

張玉龍

摘要：隨著我國交通事業(yè)建設(shè)進(jìn)程的不斷加深，國家也在不斷加大對道路橋梁工程項目的建設(shè)投入力度，促使著道路橋梁工程也得到了快速良好的發(fā)展。同時科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步使得更多先進(jìn)的新技術(shù)被應(yīng)用到道路橋梁施工中，這就對道路橋梁施工企業(yè)提出了更高的要求?；诖?，本文主要就鋼纖維混凝土技術(shù)在道路橋梁施工中的應(yīng)進(jìn)行了分析與探討。

關(guān)鍵詞：道路橋梁施工；鋼纖維混凝土技術(shù)；影響因素；應(yīng)用

鋼纖維混凝土技術(shù)是一種新型的優(yōu)質(zhì)水泥基復(fù)合材料，相較于其他混凝土技術(shù)具有一定的優(yōu)勢，因而在我國道路橋梁工程中被廣泛應(yīng)用。因此，對鋼纖維混凝土技術(shù)進(jìn)行分析探討顯得非常有必要，道路橋梁施工企業(yè)必須對該技術(shù)有充分的了解并能夠熟練應(yīng)用，從而為道路橋梁工程質(zhì)量奠定堅實的基礎(chǔ)。

1.鋼纖維混凝土技術(shù)概述

1.1鋼纖維混凝土介紹

1.1.1鋼纖維性能介紹

根據(jù)制造方式鋼纖維能夠分為切斷鋼纖維、熔抽鋼纖維、剪切鋼纖維、切削鋼纖維四種。其中切斷鋼纖維的特點是與水泥砂漿的界面粘結(jié)性差，但是具有較高的抗拉強(qiáng)度。熔抽鋼纖維主要是由高溫熔化的鋼水制作而成，其纖維強(qiáng)度受熱處理條件和鋼材成分影響較大，具有表面不規(guī)則、氧化層強(qiáng)度很低的特點。剪切鋼纖維主要由剪切冷軋薄板制作而成，與水泥砂漿的界面粘結(jié)性較好。切削鋼纖維主要能夠分為兩種材料，分別是軟鋼錠和厚鋼板，截面呈三角形，與水泥混凝土的界面粘結(jié)性較好[1]。

1.1.2鋼纖維混凝土性能介紹

鋼纖維混凝土的構(gòu)成原理是在混凝土中均勻且不不規(guī)則分布鋼纖維，鋼纖維混凝土的性能遠(yuǎn)超普遍混凝土，主要表現(xiàn)在以下幾方面：強(qiáng)度與重量間的比值較大；極限抗拉、抗拒、抗彎強(qiáng)度高；抗沖擊性、疲勞性以及抗裂性強(qiáng)；變形性能顯著提高；在防止基體裂縫方面有著很好的效果；抗剪性、抗凍性、耐磨性都較為優(yōu)越。

1.1.3影響強(qiáng)度的因素

影響鋼纖維混凝土強(qiáng)度的因素較多，主要包括以下因素：鋼纖維類型、摻和料、減水劑、長徑比、骨料粒徑、砂率、摻量等，其中影響最嚴(yán)重的是鋼纖維類型、長徑比、摻量。

1.2鋼纖維混凝土施工技術(shù)要點介紹

一是根據(jù)工程實際情況選擇適用的鋼纖維類型和相應(yīng)強(qiáng)度等級的混凝土以及其他符合施工要求的原材料。

二是合理選擇攪拌機(jī)。攪拌機(jī)的類型多種多樣，因此，在選擇時應(yīng)充分考慮工程實際情況。一般情況下在道路橋梁施工中主要選用強(qiáng)制式攪拌機(jī)或是雙錐反轉(zhuǎn)出料攪拌機(jī)。另外，還應(yīng)注意攪拌機(jī)時使用率，避免攪拌機(jī)出現(xiàn)超負(fù)荷運轉(zhuǎn)情況。

三是原材料投放與攪拌時間。在攪拌機(jī)中投放原材料時，應(yīng)采取分級投料的方式，以此避免出現(xiàn)攪拌機(jī)中鋼纖維結(jié)團(tuán)情況。通常原材料投放順序為先砂石、后鋼纖維、最后再投入水泥。且應(yīng)特別注意鋼纖維的投入。投入鋼纖維時應(yīng)采取分散投入的方式，并利用分散裝置輔助進(jìn)行，鋼纖維投入前應(yīng)整理規(guī)范，而后通過分散裝置有序投入攪拌機(jī)中。在攪拌時，應(yīng)采取的先干后濕的攪拌工藝，先將原材料在攪拌機(jī)中干拌1分鐘左右，而后添加適量的水與添加劑濕拌2分鐘左右[2]。

四是運輸。鋼纖維混凝土在運輸過程中難免會受到振動，為了避免由于振動而導(dǎo)致鋼纖維下沉，鋼纖維混凝土的均勻性失衡，坍落度受損，拌合物稠密度下降，應(yīng)結(jié)合工程實際情況合理設(shè)置攪拌機(jī)位置，盡量縮短鋼纖維混凝土運輸時間和距離。此外，如果條件允許，宜采用泵送的方式運送鋼纖維混凝土。

五是澆筑與振搗。在澆筑鋼纖維混凝土?xí)r，應(yīng)采取連續(xù)澆筑不間斷的澆筑方式，以此確保澆筑的整體性。進(jìn)行鋼纖維混凝土振搗時，采用的振搗設(shè)備為插入式振動棒，振搗應(yīng)直至混凝土表面無氣泡冒出為止。振搗結(jié)束后應(yīng)及時采用平板振動器振搗成型。

六是成型。由于鋼纖維混凝土具有纖維亂向分布、砂率大等特點，在振搗結(jié)束后極易出現(xiàn)鋼纖維外露情況，因此，為了避免該情況出現(xiàn)，應(yīng)采用真空吸水工藝，并對鋼纖維混凝土表面進(jìn)行機(jī)械抹平。

2.鋼纖維混凝土在道路橋梁施工中的應(yīng)用

2.1道路施工中鋼纖維混凝土的應(yīng)用

2.1.1全截面鋼纖維混凝土路面

全截面鋼纖維混凝土路面是鋼纖維混凝土在道路施工中較為常見的一種應(yīng)用形式，全截面鋼纖維混凝土路面的厚度通常約為普通混凝土路面的50%左右，其中鋼纖維含量約為1%左右。通常情況，全截面鋼纖維混凝土路面只設(shè)置橫縫，不設(shè)置縱縫，且設(shè)置的橫縫間距為20厘米到30厘米之間，最長能夠設(shè)為50厘米。

2.1.2鋼纖維混凝土罩面

鋼纖維混凝土罩面主要用于鋪設(shè)在原有的混凝土路面出現(xiàn)損壞情況的下，鋼纖維混凝土罩根據(jù)施工方式的不同能夠分成3種，分別是直接式罩面、分離式罩面和結(jié)合式罩面。其中分離式罩面和結(jié)合式罩面兩者具有一定的關(guān)聯(lián)，而直接式罩面與兩者皆不同，其主要應(yīng)用于存在輕微損壞情況的舊混凝土路面，原理就是在原有混凝土面層上直接鋪設(shè)一層鋼纖維混凝土罩面層。分離式罩面就是在原有的混凝土面層上設(shè)置隔離層，以此有效避免分離式罩面與原有混凝土面層相粘結(jié)的情況，從而充分發(fā)揮各層面的獨立作用。結(jié)合式罩面正好與分離式罩面相互，其是主動與原有混凝土層面進(jìn)行粘結(jié)，以便兩者形成一個整體，共同發(fā)揮結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度的作用[3]。

2.1.3復(fù)合型鋼纖維混凝土路面

復(fù)合式鋼纖維混凝土路面根據(jù)工程實際情況需要能夠做成兩層式路面或是三層式路面。兩層式路面就是指在整個路面板厚上層約全厚50%左右鋪設(shè)一層鋼纖維混凝土；三層式路面是指將路面分成三層，上下兩層鋪設(shè)鋼纖維混凝土，而中間層鋪設(shè)普通混凝土。三層式路面結(jié)構(gòu)合理，最宜使用于機(jī)械化條件高的地區(qū)，但是相對來說其施工也較為復(fù)雜。

2.2橋梁施工中鋼纖維混凝土的應(yīng)用

2.2.1橋面鋪裝

在橋梁工程的橋面鋪裝施工中應(yīng)用鋼纖維混凝土，不僅能夠有效提高橋面的舒適性、耐磨性、抗裂性，還能夠強(qiáng)化橋梁的剛強(qiáng)度，減輕橋梁結(jié)構(gòu)自重、橋面鋪裝厚度，進(jìn)一步改善橋梁受力狀況。此外，在橋梁工程的橋面鋪裝施工中還能夠采用鋼纖維混凝土與瀝青混凝土結(jié)合的雙層混凝土橋面，其結(jié)構(gòu)性能優(yōu)越與受力狀況良好。

2.2.2加固橋梁局部結(jié)構(gòu)

為了加固橋梁局部結(jié)構(gòu)，例如墩臺等結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用對出現(xiàn)裂縫或剝落情況的橋梁局部結(jié)構(gòu)進(jìn) 行噴射鋼纖維混凝土的措施，以此加固橋梁局部結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)的整體性能，促使其能夠充分符合抗震標(biāo)準(zhǔn)要求。在加固橋梁局部結(jié)構(gòu)中所噴射的鋼纖維混凝土類型主要應(yīng)選用剪切鋼纖維，摻量在1%左右。

2.2.3加固邊坡及襯砌隧道

采用噴射鋼纖維混凝土的技術(shù)措施來加固需要加固的邊坡及隧道，通過實踐表明這是一種非常有效的方法，不僅大大強(qiáng)化了邊坡結(jié)構(gòu)和隧道結(jié)構(gòu)的整體性能，還有效預(yù)防和仰制了邊坡和隧道所產(chǎn)生的開裂、滲漏現(xiàn)象。特別是在地質(zhì)狀況教差的路段，先用普通混凝土進(jìn)行支護(hù)，而后在噴射鋼纖維混凝土進(jìn)行強(qiáng)化，不僅充分發(fā)揮了普通混凝土的支護(hù)作用，還大大強(qiáng)化了該路段的整體性能[4]。

3.結(jié)語

綜上所述，本文從全截面鋼纖維混凝土路面、鋼纖維混凝土罩面、復(fù)合型鋼纖維混凝土路面方面對道路施工中鋼纖維混凝土的應(yīng)用進(jìn)行了分析與探討，而后又從橋面鋪裝、加固橋梁局部結(jié)構(gòu)、加固邊坡及襯砌隧道方面對橋梁施工中鋼纖維混凝土的應(yīng)用進(jìn)行了分析與探討，具有非常重要的意義，不僅有助于提高道路橋梁施工企業(yè)的鋼纖維混凝土技術(shù)應(yīng)用水平，從而提高工程質(zhì)量，還有助于進(jìn)一步促進(jìn)我國交通事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李常見.道路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術(shù)應(yīng)用探討[J].黑龍江科技信息，2012，18：271+38.

[2]陳宏.鋼纖維混凝土技術(shù)在道路橋梁施工中的應(yīng)用[J].江西建材，2012，03：244-245.

[3]張健.道路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術(shù)應(yīng)用研究[J].北方交通，2012，12：99-100.

[4]高爽，高天水，王穎.鋼纖維混凝土技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2012，33：98.