路橋施工中的鋼纖維混凝土技術(shù)

李帆

【摘 要】在不斷發(fā)展的路橋施工中，鋼纖維混凝土的應(yīng)用在路橋施工中扮演著重要的角色。鋼纖維混凝土與普通混凝土相比，其抗斷裂性、抗拉能力以及抗韌性均有著明顯的提高，在某種程度上符合人們對交通基礎(chǔ)設(shè)施的需求。本文先介紹了鋼纖維混凝土的的特點，分析了路橋施工中的鋼纖維混凝土技術(shù)，，并探討了路橋施工中鋼纖維混凝土施工技術(shù)應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】路橋施工；鋼纖維混凝土；技術(shù)

1.導(dǎo)言

近些年在路橋施工中得到了廣泛的使用，鋼纖維混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用使橋梁與路面的整體適用性和耐久性都大大增強，降低我國對大量路橋的維護保養(yǎng)成本。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，我們必須對鋼纖維混凝土進行全面的認識，了解它的性能，只有這樣，我們才能將鋼纖維混凝土最有效的運用于橋路施工中去。

2.鋼纖維混凝土的特點

當(dāng)混凝土所受荷載超出內(nèi)部閥值時，混凝土的內(nèi)部就會出現(xiàn)微裂縫，如果荷載進一步提升，這些裂縫會進一步蔓延形成貫穿性裂縫等不同種類的裂縫。研究表明，包括漿體和骨料的綜合強度、粘結(jié)能力以及可變形性在內(nèi)的一些材料性能，都會對混凝土中內(nèi)部微裂縫的擴展產(chǎn)生一定影響。例如漿體的相對強度低于骨料的相對強度時，骨料的阻裂作用會使得砂漿表面產(chǎn)生分支裂縫，但由于這些微裂縫在未形成貫穿裂縫前是不易觀察到的，故往往在路橋施工中所使用的水泥漿體的、混凝土或砂漿等材料，其實斷裂面都大大超過肉眼觀測到的斷裂表面，長期下去，會對路橋工程的使用埋下安全隱患。因此，在充分考慮道路和橋梁的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提升混凝土的強度韌性也就成為了路橋施工中的重中之重。鋼纖維混凝土是在纖維增強塑料、纖維增強金屬的基本理論上發(fā)展而成的，其主要機理是纖維阻裂理論。該理論指出，控制荷載作用下影響裂縫尖端的應(yīng)力強度因子，能夠增強混凝土這種本身具有一定的內(nèi)部缺陷的脆性材料的綜合強度。而大量的研究和實踐表明，加入鋼纖維后，應(yīng)力強度因子在有限元的條件下會被鋼纖維所影響，即在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)形成和受力破壞的過程中，鋼纖維會通過阻止裂縫發(fā)展，增大抗裂強度的途徑實現(xiàn)了復(fù)合材料受力前后阻止裂縫引發(fā)與擴展的能力，達到了增強混凝土抗拉能力和韌性的最終效果。

3.路橋施工中的鋼纖維混凝土技術(shù)

3.1配比設(shè)計

業(yè)內(nèi)人士都清楚，如果鋼纖維混凝土施工質(zhì)量不能保證，那么路橋工程的質(zhì)量也不能被保證，在實踐中必須做好鋼纖維的施工技術(shù)。主要施工技術(shù)有澆注、灌漿、噴射，下面就先分析這三種施工技術(shù)的區(qū)別和特點。鋼纖維混凝土在配比設(shè)計中和普通混凝土類似，區(qū)別在于其需要對鋼纖維體積率進行測量和計算，除此之外，還需要分析影響鋼纖維的韌性強度以及體積率。具體而言要分析其單位范圍的用水量，以及含砂率的大小。技術(shù)人員都知道，含砂率和用水量不同將會直接影響鋼纖維混凝土的體積率和韌性強度，所以進行配比設(shè)計時，必須嚴格按照操作規(guī)范進行，研究在不同情況下鋼纖維混凝土的體積率，然后進行科學(xué)的計算，提高配合比的準確性。與此同時，鋼纖維的長徑比、摻量和類型也會影響最終效果。由于鋼纖維混凝土面層板非常薄，因此地下排水情況也會影響路面的鋼纖維材料，如果長時間浸泡鋼纖維材料性能也會有很大變化，因此也要做好路橋的地下排水，避免影響道路橋梁的使用壽命。

3.2投料順序及攪拌控制

在鋼纖維混凝土的制作過程中，為了避免出現(xiàn)鋼纖維結(jié)團現(xiàn)象，一般選擇先干后濕分級投料的施工方法。對于先干后濕的分級投料施工工藝，必須要控制好放料的時間和順序。出現(xiàn)任何的失誤都不行，所以說鋼纖維混凝土的制作工藝比普通混凝土制作工藝要高級得多，這也是鋼纖維混凝土與普通混凝土的區(qū)別所在。如果攪拌時間和放料的順序沒有控制好，就會使鋼纖維混凝土的各項指標不符合要求，導(dǎo)致鋼纖維混凝土的的質(zhì)量出現(xiàn)問題，從而影響路橋施工。根據(jù)以往的施工經(jīng)驗，攪拌方式最好是采用先干后濕的攪拌方法，即現(xiàn)在攪拌機內(nèi)不加水?dāng)嚢?min，然后再加水?dāng)嚢?min左右，或者加入外加劑攪拌2min左右。另外，對于攪拌機一般選用強制式的攪拌機。為不使攪拌機超負荷工作，當(dāng)纖維坍落度較小和摻量較高時，相應(yīng)有所降低攪拌機的利用率。

3.3澆筑

澆筑鋼纖維混凝土?xí)r要先隱藏澆注接頭，然后連續(xù)進行澆注，澆注完一次相壓15—20m m，接著就是鋼纖維混凝土的振搗操作，一般都使用插入式振動棒，其有集束效朝振動棒聚集的特點，還能緊實邊角的混凝土，把露在外面的混凝土進行振搗，完成后壓入到已經(jīng)振搗好的大面積混凝土中，最后把表面均勻的抹平，提高外觀的美觀度。

3.4振搗及后期養(yǎng)護

鋼纖維混凝土的振搗工作一般不允許直接進行人工抹平或是水泥漿體填補，從而避免鋼纖維混凝土內(nèi)部出現(xiàn)下沉，影響使用效果。實際施工過程中，可考慮采用振動提漿整平機實現(xiàn)振搗整平一體化，條件允許時也可采用混凝土激光整平機，最大限度保證鋼纖維混凝土的使用效果。整個振搗持續(xù)時間以混凝土停止下沉、不再冒氣泡并泛出泥漿為準，同時施工人員需盡可能避免過振現(xiàn)象出現(xiàn)。振搗工作結(jié)束后，可考慮在抹平的鋼纖維混凝土表面采用滾式壓紋機沿路線橫斷面方向壓紋1～2mm或采用人工拉毛收平，終凝后用塑料農(nóng)膜覆蓋并在十五天內(nèi)持續(xù)進行灑水養(yǎng)護工作，使得混凝土呈潮濕狀態(tài)，有效延長路橋工程的使用壽命。

4.路橋施工中鋼纖維混凝土施工技術(shù)應(yīng)用

4.1橋面鋪裝

要增強橋面的承載能力，還不增加自身的重量，保持甚至要增強自身的功能，目前使用鋼纖維混凝土是最好的選擇。以其為材料鋪成的橋面經(jīng)久耐磨，與原來的材料用量上沒有大的差別，鋪設(shè)在路基上的混凝土的厚度也沒有變化，還增強了橋面的承載能力，因其特殊的結(jié)構(gòu)特點，能夠有效調(diào)節(jié)好橋面的受力分布，提高橋面以及橋梁的使用壽命。

4.2樁基礎(chǔ)施工

在路橋的施工中，樁基礎(chǔ)是重要的施工工序之一，其施工質(zhì)量直接影響到整個路橋工程的質(zhì)量，所以，相關(guān)施工人員要給予足夠的重視，切實保障樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量，提高樁基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。而鋼纖維混凝土在這道工序中就顯得十分重要，特別是在樁基礎(chǔ)施工中的樁頂和樁尖施工中，利用鋼纖維混凝土施工技術(shù)是具有明顯優(yōu)勢的。從具體的施工過程來分析，應(yīng)用鋼筋混凝土施工技術(shù)可以增加整個樁基礎(chǔ)施工效率，從而縮短工期，節(jié)約了施工成本，并且應(yīng)用鋼纖維混凝土施工技術(shù)的工程質(zhì)量對于傳統(tǒng)混凝土具有明顯的優(yōu)勢。向表層發(fā)生剝落以及板裂縫的橋面和橋梁墩臺噴射5～20cm的鋼纖維混凝土，不僅可以保持結(jié)構(gòu)的整體性，還可以提高其抗震性。通常使用的是參入比例為1%的剪切鋼纖維。鋼纖維混凝土還可以增強樁的穿透力，提升打擊速度。但以目前的施工現(xiàn)狀來看，雖然鋼纖維混凝土的應(yīng)用價值比較明顯，但是考慮到工程成本，樁身一般還是采取傳統(tǒng)鋼筋混凝土材料進行施工。

4.3邊坡加固與隧道襯砌

對隧道進行襯砌最有效也是最完善的技術(shù)措施就是澆筑鋼纖維混凝土。這樣做的好處就是不僅可以杜絕隧道漏水滲水的現(xiàn)象，而且在一定程度上又提高了結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性、適用性。某些地質(zhì)環(huán)境比較差的地方，如邊坡巖石節(jié)理裂隙發(fā)育質(zhì)，可以使用普通混凝土做支護，并噴射鋼纖維混凝土進行加強，或者全截面使用鋼纖維凝土進行噴射，實現(xiàn)其支護和加固作用。

5.結(jié)論

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。鋼纖維混凝土施工技術(shù)是路橋施工中經(jīng)常使用且重要的施工方式之一。可以在很大程度上提升路橋耐久性和防腐蝕性。本文對鋼纖維混凝土施工技術(shù)在路橋施工中的具體運用和注意事項進行了簡要介紹，望對相關(guān)人員提供一定的幫助。

參考文獻：

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