路橋工程鋼纖維混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用

張艷陽

摘 要：鋼纖維在路橋混凝土施工中的摻加，可有效提升路橋工程的抗拉性能及承載能力、強(qiáng)度等。為此，本文在充分掌握鋼纖維混凝土相關(guān)概念的基礎(chǔ)上，對路橋工程鋼纖維混凝土施工技術(shù)應(yīng)用及質(zhì)量控制進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：路橋工程；鋼纖維混凝土；概況

1 鋼纖維混凝土的概況

鋼纖維混凝土可用于公路路面、橋梁施工中，鋼纖維混凝土相應(yīng)的集體混凝土的彎拉強(qiáng)度設(shè)計值的分級和使用范圍。鋼纖維混凝土是在普通混凝土中摻入亂向分布的短鋼纖維所形成的一種新型的多相復(fù)合材料。這些亂向分布的鋼纖維能對混凝土內(nèi)部微裂縫擴(kuò)展與形成的宏觀裂縫進(jìn)行有效阻礙，并能對混凝土抗拉、抗彎等性能進(jìn)行有效改善。鋼纖維混凝土具有良好的延性，與普通混凝土相比，鋼纖維混凝土可有效提升抗拉強(qiáng)度40%到80%之間，提升抗彎強(qiáng)度60%到120%之間，在抗壓強(qiáng)度方面具有較小提升幅度，一般為25%以下。在施工運(yùn)用中，必須做好鋼纖維混凝土保養(yǎng)工作，確保其表面濕潤度在7天以上，為達(dá)到此效果，可在其表面鋪設(shè)濕潤的草袋。

按照纖維增強(qiáng)機(jī)理相關(guān)規(guī)定，如纖維間距理論、復(fù)合材料理論等，對纖維增強(qiáng)效果進(jìn)行確定，其中對其效果起決定作用的要素包括：纖維長徑比、纖維體積率等。當(dāng)破壞鋼纖維混凝土現(xiàn)象大量出現(xiàn)時，可通過纖維、基體間粘結(jié)強(qiáng)度改善的方式對纖維增強(qiáng)效果進(jìn)行有效提升。根據(jù)施工現(xiàn)場具體要求，進(jìn)行鋼纖維摻量的確定，一般選用1.5%纖維摻入率。路面建設(shè)中，每立方鋼纖維摻量為30到80千克之間；橋梁建設(shè)中，每立方鋼纖維摻量為50到100千克之間。公路橋梁施工中，鋼纖維混凝土攪拌施工可遵循常規(guī)方式進(jìn)行，目前都選用濕噴鋼纖維混凝土進(jìn)行施工，鋼纖維厚度為0.5毫米，長度控制在20到40毫米之間。

2 路橋工程鋼纖維混凝土技術(shù)的應(yīng)用

1、鋼纖維混凝土的配合比

在路橋工程施工中，鋼纖維混凝土的配合比不僅要滿足路橋設(shè)計的抗拉、抗壓等強(qiáng)度，還要滿足路橋設(shè)計的抗腐蝕、抗沖擊、抗凍以及耐熱等性能，并且要符合施工要求的和易性。因此，為了提高混凝土的性能，必須對鋼纖維和混凝土的配比進(jìn)行合理地調(diào)整。同時，按照路面設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)，對混凝土的抗拉、抗壓和抗折等強(qiáng)度進(jìn)行確定，這樣就可以確定在混凝土中摻入鋼纖維的量。在混凝土中所摻入鋼纖維的量，可以通過絕對體積法或假定質(zhì)量密度法進(jìn)行計算，然后對其試配配比進(jìn)行確定。當(dāng)確定鋼纖維混凝土的試配配合比后，需要進(jìn)行拌合物性能試驗，按照公路工程施工的需要，合理調(diào)整拌合物的用水量和砂率。最后，根據(jù)強(qiáng)度試驗的結(jié)果，對水灰比和鋼纖維體積進(jìn)行合理地調(diào)整，從而可以確定鋼纖維混凝土的配合比。

2、鋼纖維混凝土的拌和

路橋工程中，可以通過機(jī)械拌合的方式進(jìn)行鋼纖維混凝土的拌合。如果鋼纖維混凝土體積率較高且拌合物稠度較大，每一次鋼纖維的攪拌量應(yīng)低于額定攪拌量的80%，這樣就可以防止纖維結(jié)團(tuán)現(xiàn)象的出現(xiàn)。為了確保鋼纖維混凝土攪拌的質(zhì)量，不僅要確保鋼纖維分布的均勻，還要先干后濕地攪拌。對于鋼纖維混凝土來說，其攪拌投料的順序為粗集料、鋼纖維、細(xì)集料、水泥，在拌合過程中要不斷加入鋼纖維，通常將拌合分三次。然后，將全部材料干拌均勻后，再加水進(jìn)行濕拌。對于鋼纖維混凝土的確定，可以根據(jù)現(xiàn)場攪拌實(shí)驗進(jìn)行確定，其攪拌時間應(yīng)比普通混凝土長1～2min；其攪拌方式應(yīng)采用先干拌后加水的方法，其干拌時間應(yīng)高于1.5min。

3、鋼纖維混凝土的運(yùn)輸、澆筑

鋼纖維混凝土的運(yùn)輸、澆筑在路橋工程施工中是非常重要的環(huán)節(jié)。鋼纖維混凝土的運(yùn)輸，可以采用與普通混凝土同樣的運(yùn)輸方式。在鋼纖維混凝土運(yùn)輸過程中，要防止拌合物離析現(xiàn)象的出現(xiàn)，若有離析現(xiàn)象產(chǎn)生，一定要進(jìn)行二次攪拌。對于鋼纖維混凝土的澆筑來說，其過程與普通混凝土澆筑過程較相似，但與普通混凝土的流動性相比，鋼纖維混凝土的流動性較弱。由于鋼纖維混凝土的澆筑水平對其整體性和致密性具有直接的影響，所以一定要確保鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)的連續(xù)性和其分布的均勻性，并且不允許澆筑施工在一個規(guī)定連續(xù)澆筑區(qū)域內(nèi)中斷，要求拌合料從攪拌機(jī)卸出到澆筑完畢時間應(yīng)低于30min。另外，在鋼纖維澆筑過程中，因其在邊角處易出現(xiàn)蜂窩現(xiàn)象，所以一定要避免拌合料干澀加水現(xiàn)象的產(chǎn)生，并使用振搗棒對邊角處進(jìn)行搗實(shí)。當(dāng)對結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行澆筑振搗時，要防止鋼纖維露出構(gòu)件表面現(xiàn)象的出現(xiàn)。

4、鋼纖維混凝土的振搗

路橋工程施工中，可以采用平板振搗器進(jìn)行鋼纖維混凝土的振搗。如果板厚在0.2m之內(nèi)，可以一次攤鋪成型，一般其振搗的時間應(yīng)以其表面振出砂漿、混合料不再下沉為標(biāo)準(zhǔn)，在這過程中要避免漏振現(xiàn)象的產(chǎn)生。然后，使用外側(cè)模版的振動梁沿攤鋪方向?qū)︿摾w維混凝土進(jìn)行振動壓平，在鋼纖維混凝土振動過程中，要將多余的混凝土刮掉，及時補(bǔ)足低凹處，再使用置于兩側(cè)模板上的無縫鋼管沿縱向進(jìn)行滾壓一遍，這樣可以提高公路路面的平整度，從而確保整個公路建設(shè)的質(zhì)量。

5、鋼纖維混凝土的整平、養(yǎng)護(hù)

（1）由于鋼纖維混凝土采用了一定比例的粗骨料，則其具有較大的含沙量，鋼纖維在混凝土中的亂向分布，使混凝土的整平顯得十分重要。當(dāng)鋼纖維混凝土振搗密實(shí)后，對于位于表面的石子和鋼纖維和豎起的鋼纖維，可以使用表面帶凸棱的金屬圓滾將其壓下去，再使用金屬圓滾對其表面進(jìn)行滾壓和整平，直到鋼纖維表面沒有泌水現(xiàn)象產(chǎn)生時，可以使用金屬抹刀將其抹平，并要求在其表面不得有裸露鋼纖維以及留有浮漿現(xiàn)象的出現(xiàn)。另外，在鋼纖維混凝土初凝前，可以使用刷子和壓滾等拉毛工具對其表面進(jìn)行拉毛處理，在這過程中不得將鋼纖維帶出。（2）與普通混凝土相比，鋼釬維混凝土兩者所采用的養(yǎng)護(hù)方法是相同。對于特殊工程和構(gòu)件來說，其養(yǎng)護(hù)必須要與工程設(shè)計和有關(guān)規(guī)定相符合。

3 路橋工程鋼纖維混凝土技術(shù)的質(zhì)量控制

1、施工前應(yīng)進(jìn)行相關(guān)性能試驗，根數(shù)控制在10根左右，各項參數(shù)確定后，向監(jiān)理單位進(jìn)行上報及確認(rèn)，只有這樣才能進(jìn)行施工作業(yè)。在大范圍施工前，必須對以下參數(shù)進(jìn)行確定。詳細(xì)檢查鋼纖維尺寸形狀。鋼纖維長度誤差必須控制在10%以下，在每批產(chǎn)品內(nèi)進(jìn)行10根隨機(jī)抽選，確保合格率在90%以上。檢查鋼纖維的抗拉強(qiáng)度，確保其在380Mpa以上，確保其平均值在規(guī)定值允許范圍內(nèi)，在規(guī)定值9/10以上。檢查鋼纖維彎折性能，鋼纖維在鋼棒（3毫米直徑）彎折下進(jìn)行檢驗，確保彎折傾角在90度時，不出現(xiàn)斷裂情況。

2、不能隨意將施工過程中出現(xiàn)的不合理材料進(jìn)行排放。必須立即回收處理施工過程中的多余材料，避免對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。漿液配置好后應(yīng)避免離析現(xiàn)象的出現(xiàn)，確保漿液供給的連續(xù)性，并指派專人對拌和、振搗時間進(jìn)行準(zhǔn)確及詳細(xì)記錄。

3、公路橋梁工程鋼纖維混凝土施工前期，應(yīng)做好施工準(zhǔn)備工作，如設(shè)計圖紙、招標(biāo)文件與合同規(guī)定等文件的了解與熟悉，該部分內(nèi)容的負(fù)責(zé)人一般為技術(shù)人員與項目經(jīng)理部。項目相關(guān)內(nèi)容，如規(guī)模、鋼纖維混凝土用量等都可以通過分析比較得出，以此為施工計劃的合理確定提供了有利條件。同時，還可以對業(yè)主的想法進(jìn)行充分了解，促使公路橋梁工程施工中能夠遵循合同辦事，對雙方利益進(jìn)行有效維護(hù)。

4 結(jié)束語

綜上所述，鋼纖維混凝土在高層建筑中有著廣泛的運(yùn)用，特別是在很多工程中發(fā)揮著不可替代的重要作用，對于提高工程質(zhì)量、減少工程支出、延長工程使用壽命等方面有著巨大經(jīng)濟(jì)意義和現(xiàn)實(shí)意義。

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