試析路橋施工中鋼纖維混凝土施工技術(shù)應(yīng)用

■王立生，陳川峰 ■江蘇省交通工程集團(tuán)有限公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212143

我國交通事業(yè)發(fā)展迅速，對國家經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展有著重要意義，路橋建設(shè)作為交通事業(yè)的重要組成部分，其質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到交通的正常通行，對我國交通事業(yè)的發(fā)展起著決定性的作用。因此，在路橋施工中由于傳統(tǒng)的混凝土自身熱脹冷縮的特點，很容易出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，造成路橋斷裂導(dǎo)致重大安全事故的發(fā)生。因而，科學(xué)有效的混凝土裂縫技術(shù)的開發(fā)越來越重要。隨著科學(xué)的進(jìn)步，技術(shù)人員對相關(guān)技術(shù)的深入研究，鋼纖維混凝土因其良好的性能和施工技術(shù)被廣泛應(yīng)用于路橋施工中，對保障路橋施工安全起到關(guān)鍵作用。

1 纖維混凝土的基本性能

鋼纖維混凝土是以一定量的鋼纖維，均勻地亂向分布在普通混凝土經(jīng)過硬化而形成的，在道路路面施工、橋梁結(jié)構(gòu)建設(shè)以及房屋建筑等工程中被其被廣泛應(yīng)用。鋼纖維混凝土比普通混凝土更具備一系列優(yōu)越的物理力學(xué)性質(zhì):首先鋼纖維混凝土自身的強(qiáng)度與重量大，具有極強(qiáng)的抗壓和抗折彎強(qiáng)度，如果在混凝土中加入一定量的鋼纖維，通過將混凝土與鋼釬維進(jìn)行攪拌，在很大程度上增強(qiáng)材料的極限抗壓強(qiáng)度，使得混凝土的抗壓性能提高;其次具有很好的抗沖擊性能，鋼纖維混凝土在纖維摻量的加大，如果鋼釬維含量達(dá)到0．8%—2．0%［1］，那么其沖擊韌性指標(biāo)也將增加100%以上，有效的防止結(jié)構(gòu)的變形和以及因溫度應(yīng)力造成路面裂縫，具有很好的抗壓收縮性能;另外，鋼纖維混凝土與普通的混凝土相比，還擁有其他一些優(yōu)點，例如抗裂、抗疲勞、抗剪性以及良好的抗凍性與耐磨性能等。

2 橋梁施工中鋼纖維混凝土的應(yīng)用

2．1 進(jìn)行橋面鋪裝

在進(jìn)行橋面鋪裝前，必須做好一些有利于后期施工的準(zhǔn)備工作，對復(fù)測橋面板進(jìn)行標(biāo)高測量，把高出設(shè)計標(biāo)高的多余浮漿混凝土進(jìn)行清除，橋面鋪裝層不宜太厚，其次將鋪裝層與橋面板進(jìn)行連接，將宅心板頂面的粗面進(jìn)行鑿毛處理;最后清洗干凈橋面各種雜物，然后灑水保證路面的濕潤。

在橋面鋪裝層上使用鋼纖維混凝土，能夠使橋面不易裂縫，而且持久耐用并且使得車輛在通行是更加順暢平穩(wěn)，在鋪裝過程中，只需要少量鋼纖維混凝土便能增強(qiáng)橋梁剛度，厚度降低的同時減輕了橋梁結(jié)構(gòu)的重量，使得橋梁的受力均勻，保證了橋梁的穩(wěn)固性。

2．2 橋梁上部承受荷載部位

在主梁結(jié)構(gòu)或應(yīng)力集中區(qū)加大運(yùn)用鋼纖維混凝土材料，不僅能夠加強(qiáng)結(jié)構(gòu)受力性能，防止結(jié)構(gòu)變形，而且能夠使得橋梁結(jié)構(gòu)向大跨度、輕型化轉(zhuǎn)變，優(yōu)化其結(jié)構(gòu)性能，且達(dá)到美觀的效果，控制上部材料的使用量，從而減少了下部墩臺量，對路橋施工造價成本進(jìn)行合理的控制，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的提高。

2．3 加固橋梁墩臺結(jié)構(gòu)局部

由于長期承受巨大的運(yùn)載力，以至于橋梁墩臺和橋面板等結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫或表層剝落的問題，造成嚴(yán)重的路橋病害，為加強(qiáng)橋梁墩臺等結(jié)構(gòu)的抗震能力，需要采用轉(zhuǎn)子Ⅱ型噴射機(jī)對這些結(jié)構(gòu)面噴射5cm～20cm鋼纖維混凝土［2］，還需要對路橋舊混凝土表面進(jìn)行噴砂或鑿毛，使新舊混凝土保持整體一致性。

2．4 加強(qiáng)鋼筋混凝土樁

在樁頂或樁尖局部增強(qiáng)鋼纖維混凝土的使用，提高樁頂對外力的抗沖擊能力，以此提高樁的穿透能力，大大減少錘擊次數(shù)，從而加快打擊速度，防止樁頂還未開始打進(jìn)深度就產(chǎn)生破裂，降低了樁尖快速入土能力，提高打擊速度，此外，全斷面整體建筑鋼釬維混凝土雖然也有一定的可行性，但會減少經(jīng)濟(jì)效益，因此我們在選擇材料時應(yīng)進(jìn)行綜合考慮。

3 路橋施工中鋼纖維混凝土施工技術(shù)

鋼纖維混凝土的性能以及施工質(zhì)量直接關(guān)系著鋼纖維混凝土路橋工程進(jìn)程和質(zhì)量，其施工方法主要有澆注、灌漿、噴射這三種鋼纖維混凝土施工方法［3］。下面就對鋼纖維混凝土具體的施工工藝(如圖1所示)和要點進(jìn)行闡述。

圖1 鋼纖維混凝土施工工藝

(1)鋼纖維混凝土的配比設(shè)計與普通混凝土的步驟類似，唯一的區(qū)別在于鋼纖維配比過程需要對鋼纖維體積率進(jìn)行測量和計算，以及影響鋼纖維體積率和韌性強(qiáng)度的因素進(jìn)行分析，例如單位用水量和含砂率大小等，不同的用水量和含砂率會影響鋼纖維混凝土的體積率和韌性強(qiáng)度的不同變化，因此進(jìn)行配比設(shè)計時，必須要符合設(shè)計規(guī)范，認(rèn)真研究不同情況下的鋼纖維混凝土體積率，并對各種設(shè)計值進(jìn)行精確計算，保證配合比的準(zhǔn)確性，同時，對鋼釬維影響很大的還有鋼纖維類型、摻量以及長徑比，另外因鋼纖維混凝土面層板很薄，所以，地下排水狀況也會影響到路面的鋼纖維混凝土材料。

(2)為了防止攪拌機(jī)內(nèi)出現(xiàn)鋼釬維結(jié)團(tuán)，需要安裝鋼纖維分散裝置，然后用分散機(jī)分散鋼纖維，使其分散力控制在每分鐘20—60千克［4］，把分散后的鋼釬維分幾次放入強(qiáng)制式攪拌機(jī)內(nèi)，與之前稱量好的細(xì)骨料攪拌均勻，嚴(yán)格控制攪拌時間和投料順序，并在投料是先干拌然后加水濕拌2分鐘，最后利用料斗入口的振動篩進(jìn)行篩選，還要防止攪拌機(jī)超負(fù)荷工作，保證攪拌機(jī)的使用率。

(3)鋼纖維混凝土在澆注過程中應(yīng)該隱藏澆注接頭，持續(xù)不斷的進(jìn)行鋼纖維混凝土澆注，每次澆注材料還應(yīng)該相壓15—20mm，在進(jìn)行鋼纖維混凝土振搗時運(yùn)用插入式振動棒，使鋼纖維由于集束效朝振動棒聚集［5］，同時緊實邊角混凝土，然后將露在外面的鋼纖維壓進(jìn)振搗后的混凝土中，并將其表面涂抹平整。

(4)由于成型后的鋼纖維混凝土砂率大，而且其纖維分布散亂，故此需要利用專業(yè)機(jī)械對鋼纖維混凝土路面進(jìn)行及時抹平，同時對于拉毛產(chǎn)生纖維外露可以使用壓紋機(jī)進(jìn)行壓紋處理，另外，鋼纖維混凝土有著強(qiáng)大的收縮抗裂性能，因此還可以用鋼纖維澆筑達(dá)到50%強(qiáng)度后對路段進(jìn)行接縫施工。

4 鋼纖維混凝土的其他應(yīng)用

鋼纖維混凝土施工技術(shù)不僅在路橋施工中得到有效應(yīng)用，而且對隧道和邊坡的防護(hù)加固也起到重要作用?？梢允褂脟娚滗摾w維混凝土施工技術(shù)對隧道和邊坡進(jìn)行防護(hù)加固的方法。使用鋼纖維混凝土對隧道進(jìn)行噴射襯砌的方法，不僅可以使隧道結(jié)構(gòu)的整體性得到加強(qiáng)，而且還能夠避免隧道滲漏水現(xiàn)象的發(fā)生，另外，對于一些例如巖石節(jié)理產(chǎn)生裂縫等地質(zhì)條件差的地段，需要采用普通混凝上支護(hù)，以及在全截面采用噴射鋼纖維混凝土或局部噴射鋼纖維混凝土支護(hù)對這些地段的邊坡進(jìn)行加固防護(hù)。

5 結(jié)語

路橋施工中鋼纖維混凝土施工技術(shù)符合我國的橋梁重要檢測標(biāo)準(zhǔn)，在實際應(yīng)用中取得了很好的效果，被廣泛應(yīng)用于路橋施工中并不斷得到發(fā)展，而且形成了將材料與工藝以及路橋結(jié)構(gòu)優(yōu)化配置綜合結(jié)合的鋼纖維混凝土施工模式，在保證人民群眾安全的同時，也使得交通通行更為節(jié)能高效，與此同時，鋼纖維混凝土作為一種新型混凝土材料，在使用過程中或多或少會出現(xiàn)一些新情況，因此還需要逐漸完善該材料的生產(chǎn)和施工技術(shù)，使每一個環(huán)節(jié)都嚴(yán)格按照操作規(guī)范進(jìn)行，以確保鋼纖維混凝土的質(zhì)量以及其最大應(yīng)用功能的發(fā)揮。

［1］梁旭東．鋼纖維混凝土施工技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用［J］．中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2010，(14):102-103．

［2］程惠娟．路橋施工中鋼纖維混凝土的施工技術(shù)分析［J］．價值工程，2011，30(19):36-37．

［3］魯強(qiáng)．淺談路橋施工中鋼纖維混凝土應(yīng)用技術(shù)［J］．科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2012，(17):66-68．

［4］張湘文．路橋施工中鋼纖維混凝土的施工技術(shù)分析［J］．四川建材，2008，34(2):90-91．

［5］張志勇．鋼纖維混凝土施工技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用［J］．科技與生活，2011，(6):78-79．