鋼纖維混凝土在公路橋梁施工中的應(yīng)用

孫書琴

摘 要：鋼纖維混凝土是一種新型的優(yōu)質(zhì)水泥基復(fù)合材料，其具有施工工藝簡單、性價比高、穩(wěn)定性強等的特點，由于它的這一特性使得鋼纖維混凝土在公路、橋梁的施工中被廣為使用。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展以及“十三五規(guī)劃”中關(guān)于加快我國城鄉(xiāng)公路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的相關(guān)規(guī)劃，我國的公路及公路橋梁建設(shè)將進入到一個嶄新的階段，做好鋼纖維混凝土在公路橋梁建設(shè)中的應(yīng)用對于確保公路橋梁的建設(shè)質(zhì)量有著極為重要的意義。本文在分析鋼纖維混凝土特性的基礎(chǔ)上對鋼纖維混凝土在公路橋梁建設(shè)中的應(yīng)用要點進行分析闡述。

關(guān)鍵詞：鋼纖維混凝土；公路橋梁；應(yīng)用；要點

中圖分類號：U444 文獻標(biāo)識碼：A

鋼纖維混凝土是在普通的混凝土中摻入短鋼纖維攪拌而成的一種新型的復(fù)合材料，其在公路橋梁的施工中能夠使得混凝土具有良好的抗拉抗沖擊特性，為確保公路橋梁的施工質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)在鋼纖維混凝土應(yīng)用于公路橋梁結(jié)構(gòu)施工時加強對于鋼纖維混凝土施工要點的把控，以確保公路橋梁的施工質(zhì)量。

1.鋼纖維混凝土特性分析

鋼纖維混凝土相較于傳統(tǒng)混凝土在抗沖擊性、抗裂、抗剪以及抗壓抗變形能力上都有了大幅的提升。鋼纖維混凝土具有良好的沖擊韌性。在鋼纖維混凝土的抗拉、抗壓和抗彎強度上，鋼纖維混凝土相較于普通混凝土能夠提高近50%左右。

2.鋼纖維混凝土在公路施工中的應(yīng)用

當(dāng)鋼纖維混凝土應(yīng)用在公路施工中時，由于鋼纖維混凝土的性能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通混凝土，因此，在使用時對于公路路面的厚度保持在普通混凝土路面厚度的55%±5%的區(qū)間范圍內(nèi)即可，在公路施工中，對于雙行道路的路面一般來說無須設(shè)置縱縫，對于橫縫的設(shè)置時應(yīng)當(dāng)將間隔控制在50m的以內(nèi)，一般來說，將橫縫間隔控制在20m～30m之間即可。對于雙層式鋼纖維混凝土路面的鋪設(shè)，對于上層路面的厚度占據(jù)到路面總厚度的50%左右，而對于3層鋼纖維混凝土的路面鋪設(shè)，由于在路面鋪設(shè)的過程中需要分為上、中、下3個路層來進行施工，施工工序多、難度大。一般在對于3層鋼纖維混凝土路面施工時，鋼纖維混凝土層主要鋪設(shè)在上、下層，而普通的混凝土則夾在中間層，但是這一施工方式要求多種機械設(shè)備組合作業(yè)，對于工程機械的要求較高。在公路的施工過程中，對于鋼纖維混凝土鋪設(shè)罩面層可以采用直接式、分離式和結(jié)合式等的施工方式，在應(yīng)用直接式鋪設(shè)方式時要求原公路路面的路況良好，在舊路面沒有明顯的破損的情況下可以直接在路面上進行鋼纖維混凝土罩面的鋪設(shè)。采用分離式的施工方式是需要在基層與罩面層之間構(gòu)建一個隔離層。而與隔離式相對的是結(jié)合式，采用結(jié)合式進行施工時要控制兩者相互黏連在一起從而使得上下兩層能夠形成一個有機的整體，在施工時，對于鋼纖維混凝土的體積應(yīng)當(dāng)控制在2%左右即可，長徑比控制在70～100之間。鋼纖維混凝土應(yīng)用于道路施工中時需要注意以下幾點：

（1）在施工的過程中應(yīng)當(dāng)控制施工速度避免因施工速度過慢而導(dǎo)致鋼纖維混凝土的凝結(jié)和硬化。

（2）在鋪設(shè)好的路面刻畫防滑槽時應(yīng)當(dāng)控制好滑模、軌道三棍軸機組以及軌道機組滑模的數(shù)值以使得上述三者參數(shù)之間和諧統(tǒng)一。

3.鋼纖維混凝土在橋梁施工中的應(yīng)用

鋼纖維混凝土應(yīng)用于橋梁工程的施工可以使得橋梁的路面和橋梁結(jié)構(gòu)的抗裂、抗折性能都大幅提高，從而有效地提高橋梁的使用壽命。相較于普通混凝土在獲得同等強度的條件下使用鋼纖維混凝土的用量更少從而能夠有效地降低橋梁的自重，因此，在橋梁工程的施工中，鋼纖維混凝土多被應(yīng)用于橋梁應(yīng)力較為集中的區(qū)域。此外，還可以應(yīng)用鋼纖維混凝土對橋梁的墩臺進行加固，在橋梁墩臺的使用過程中由于墩臺長期受到各種復(fù)雜力的作用會導(dǎo)致墩臺出現(xiàn)破損、裂縫等的病害，在對墩臺進行加固時可以使用轉(zhuǎn)子噴射機在橋梁墩臺表面噴射一層鋼纖維混凝土以使得橋梁墩臺獲得更好的強度，從而增強橋梁的整體性。

4.鋼纖維混凝土施工技術(shù)要點

4.1 鋼纖維混凝土攪拌注意要點

鋼纖維混凝土是由普通混凝土與短而細(xì)鋼纖維按照一定的比例混合后而形成的，在鋼纖維混凝土配置的過程中需要注意攪拌方式，從而確保采用合理的攪拌手段從而使得細(xì)鋼纖維能夠均勻地分布在水泥混凝土中，從而避免出現(xiàn)細(xì)鋼纖維成團狀分布在混凝土中從而影響水泥混凝土的性能.在鋼纖維混凝土的攪拌過程中應(yīng)當(dāng)使用機械攪拌的方式，在攪拌機械的選擇上應(yīng)當(dāng)使用強制式或是反錐式的混凝土攪拌機，在攪拌工藝的選擇上應(yīng)當(dāng)選用干、濕拌重復(fù)兩次的混凝土攪拌工藝，此外，在鋼纖維混凝土攪拌過程中應(yīng)當(dāng)注意攪拌的順序，其在攪拌的過程中投料的次序應(yīng)當(dāng)按照：水泥-粗骨料-細(xì)骨料-細(xì)鋼纖維的順序進行，在投入細(xì)鋼纖維的過程中應(yīng)當(dāng)將細(xì)鋼纖維分3次以一定的時間間隔投入到混凝土攪拌機中，待到各料干拌均勻后在對其加水進行濕拌，在鋼纖維混凝土拌合中，在投入細(xì)鋼纖維的拌合環(huán)節(jié)應(yīng)當(dāng)將時間控制在3min左右，完成拌合后的鋼纖維混凝土其坍落度應(yīng)當(dāng)在140mm～160mm的區(qū)間范圍內(nèi)。

4.2 鋼纖維混凝土澆筑施工注意要點

完成了對于鋼纖維混凝土的拌合后，應(yīng)當(dāng)盡快做好鋼纖維混凝土的澆筑，在鋼纖維混凝土進行澆筑前首先應(yīng)當(dāng)根據(jù)柱間距和澆筑的面積對鋼纖維混凝土進行分倉作業(yè)，在鋼纖維混凝土澆筑時采用先跳倉而后再填倉的施工方式，在澆筑時要將兩倉鋼纖維混凝土的施工澆筑間隔控制在兩天以上，在將鋼纖維混凝土應(yīng)用于公路路面的澆筑施工時需要控制鋼纖維混凝土的澆筑面積，尤其是在地坑、設(shè)備基礎(chǔ)等區(qū)域要嚴(yán)格控制鋼纖維混凝土的澆筑區(qū)域范圍，以確保鋼纖維混凝土的施工效果。在鋼纖維混凝土的澆筑過程中對于同屬一個分倉進行鋼纖維混凝土澆筑時應(yīng)當(dāng)持續(xù)進行鋼纖維混凝土澆筑作業(yè)，如在澆筑作業(yè)的過程中發(fā)生中斷應(yīng)當(dāng)將中斷的時間控制在1.5h的范圍內(nèi)，且在鋼纖維混凝土澆筑的過程中一次將鋼纖維混凝土澆筑至標(biāo)定高度，對于鋼纖維混凝土澆筑過程中局部澆筑未能達到標(biāo)高的區(qū)域在隨后用鋼纖維混凝土料進行彌補，對于澆筑過程中發(fā)現(xiàn)未能攪拌均勻的鋼纖維團應(yīng)當(dāng)及時手動將其撕開抖勻以確保鋼纖維混凝土的施工質(zhì)量。在鋼纖維混凝土澆筑到位后應(yīng)當(dāng)使用平板振搗器來對鋼纖維混凝土進行振搗，在振搗過程中以表面出現(xiàn)砂漿且混合料中的氣泡排出混合料不在下沉為度，在鋼纖維混凝土振搗過程中要均勻和全面，避免出現(xiàn)漏振和欠振，完成對于鋼纖維混凝土的振搗后需要使用大直徑的鍍鋅管來對鋼纖維混凝土進行反復(fù)的滾壓以確保施工效果。在對公路路面進行金剛砂耐磨面層進行施工時需要重復(fù)兩次進行撒播、提漿、抹平以及壓光作業(yè)，且在施工的過程中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守相關(guān)的施工作業(yè)規(guī)范以確保鋼纖維混凝土的施工質(zhì)量。待到鋼纖維混凝土施工完成后需要做好相關(guān)養(yǎng)護工作，待到鋼纖維混凝土的凝固強度達到12MPa～15MPa的區(qū)間范圍后即可進行切縫作業(yè)，整個切縫作業(yè)應(yīng)當(dāng)將施工時間控制在72h以內(nèi)，在切縫作業(yè)的過程中為確保所切分縫的順直，應(yīng)當(dāng)首先用彈線按照圖紙設(shè)計要求進行標(biāo)記作業(yè)，一般來說切縫的深度約為公路路面地坪的約1/3左右，而后對切縫進行清洗后使用彈性樹脂來進行填縫。

結(jié)語

鋼纖維混凝土是一種極為優(yōu)良的復(fù)合施工材料，在公路、橋梁的施工中鋼纖維混凝土有著廣泛的應(yīng)用，本文在分析鋼纖維混凝土特點的基礎(chǔ)上對鋼纖維混凝土施工要點進行了介紹。

參考文獻

[1]李志業(yè)，王志杰，關(guān)寶樹，等.鋼纖維混凝土強度、變形和韌性的試驗研究[J].鐵道學(xué)報，1998（2）：99-105.

[2]嚴(yán)少華，李志成，王明洋，等.高強鋼纖維混凝土沖擊壓縮特性試驗研究[J].爆炸與沖擊，2002，22（3）：237-241.