鋼纖維混凝土施工技術(shù)在市政道橋施工中的重要作用分析

文/李素娟 浙江新途建設(shè)有限公司 浙江杭州 311215

道橋施工技術(shù)對我國交通事業(yè)發(fā)展具有重大意義，市政道橋的施工質(zhì)量也關(guān)系著普通老百姓的出行安全與質(zhì)量。為了更好的滿足人們的出行要求，同時(shí)也為了對出行便利性進(jìn)行提高，人們對道橋施工質(zhì)量也給予了重視。市政工程道橋施工過程中施工工序復(fù)雜多樣,對施工技術(shù)和施工材料要求比較高，采用鋼纖維混凝土施工技術(shù)在道橋施工中,不僅可提高道橋的承載力,還可有效的提高道橋的強(qiáng)度。所以在道橋施工中，鋼纖維混凝土施工技術(shù)成為了應(yīng)用比較廣泛的技術(shù)，而且得到了全方面的應(yīng)用。

1、鋼釬維混凝土的基礎(chǔ)特性

鋼纖維混凝土指的是，在普通混凝土中均勻的無方向的摻入一定量的短鋼纖維，使之與普通混凝土一起凝結(jié)硬化后，所形成的一種新型的復(fù)合材料。亂向分布的鋼纖維能夠有效地阻礙混凝土內(nèi)部微裂縫的擴(kuò)展及宏觀裂縫的形成，明顯地改善了混凝土的抗拉、抗彎、抗沖擊及抗疲勞性能，具有較好的延性、抗壓性，成為市政橋道路施工的新的“寵兒”。

2、鋼纖維混凝土的優(yōu)點(diǎn)

2.1 強(qiáng)度和重量的比值更高

在市政道橋施工中應(yīng)用鋼纖維混凝土技術(shù)進(jìn)行施工，道橋的路面厚度和普通混凝土之間的比例大約為1：2，且路面只需設(shè)置橫縫，而不需要設(shè)置縱縫，橫縫的間距一般在20～30m之間，這樣能最大限度提升道橋路面的抗沖擊力與拉伸力，從而提高道橋的工程質(zhì)量。

2.2 鋼纖維混凝土的抗拉、抗彎、抗壓性能

鋼纖維混凝土的主要構(gòu)成是鋼纖維和普通混凝土，鋼纖維在混凝土中是呈短、不連續(xù)、亂向分散等特點(diǎn)分布的，這樣的分布特點(diǎn)對提高鋼纖維混凝土的抗拉、抗彎、抗壓性能有一定的作用。工程實(shí)踐表明，在普通混凝土中摻入一定量的鋼纖維，可以使鋼纖維混凝土的單軸抗拉極限強(qiáng)度提高40%～50%，抗彎極限強(qiáng)度提高50%～150%，抗壓強(qiáng)度提升幅度比較小，一般在0～25%。

2.3 鋼纖維混凝土的抗沖擊性能

混凝土的各組分中鋼纖維所占的比例為0.8%～2.0%時(shí)，其抗沖擊韌性則能達(dá)到普通混凝土的50～100倍，甚至更高。

2.4 鋼纖維混凝土的變形性能

鋼纖維混凝土和普通混凝土的抗壓彈性模量并沒有顯著的差異，但是兩種混凝土的抗拉彈性模量比值差距很大，鋼纖維混凝土對抗拉彈性模量具有很明顯的提高作用，進(jìn)而使得混凝土的收縮變形性能增強(qiáng)，改善混凝土的收縮率，鋼纖維可使混凝土的收縮率降低10%～30%。

2.5 鋼纖維混凝土的抗凍性和耐磨性

鋼纖維的伸縮能力比較強(qiáng)，受溫度的影響比較明顯，因此鋼纖維混凝土能夠?qū)τ捎跍囟茸兓鴮?dǎo)致道橋橋面裂縫或擴(kuò)張的現(xiàn)象起到良好的阻止和抑制作用?；炷猎黾愉摾w維，還能夠增加混凝土的耐磨功能。通過對C35一般混凝土和CF35的鋼纖維混凝土制作成小立方體進(jìn)行抗磨損試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，鋼纖維混凝土比一般混凝土的抗磨損能力增加了30%。

3、鋼纖維混凝土施工技術(shù)

鋼纖維混凝土在進(jìn)行攤鋪施工建設(shè)過程中，需要將鋼纖維連續(xù)、均勻的在面板中進(jìn)行攤鋪，平均且均勻的使其分散在鋼纖維結(jié)構(gòu)上，然后將鋼纖維和混凝土一起全部加入到攪拌機(jī)中，在開始攪拌工作前，需要嚴(yán)格的對攪拌投料順序、時(shí)間、操作方式按照相應(yīng)的操作工序完成操作過程，只有這樣才可以最大程度的避免鋼纖維結(jié)構(gòu)發(fā)生結(jié)團(tuán)的情況，并且在鋼纖維攤鋪工作的過程中，要保證攤鋪摻合物塌落度相一致，而且必須要在統(tǒng)一路面作業(yè)過程中進(jìn)行攤鋪操作，要最大程度的保證鋼纖維鋪攤過程中連續(xù)性。鋪攤工作完成后再對路面混凝土材料進(jìn)行平整處理，一步一步穩(wěn)妥操作，嚴(yán)格的按照相應(yīng)的道路建設(shè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和需要完成各項(xiàng)操作工序。結(jié)束了鋪攤工作以后，就需要對路面進(jìn)行壓實(shí)和振搗處理，采用機(jī)械振搗來對混凝土邊緣進(jìn)行增強(qiáng)處理，這樣一來就可以保證路面的平整和抗裂性能，但是在振搗操作時(shí)一定要按照每一步振搗工序開展振搗工作，避免出現(xiàn)過振、漏振等情況后影響了道路的安全使用。振搗工序完成以后，就剩最后一步了，那就是整形處理，針對鋼纖維結(jié)構(gòu)的不規(guī)則分布情況，對于含砂率較高，分布不規(guī)則的情況，為最大程度的保證鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固和安全使用，就要對其進(jìn)行機(jī)械整形處理，機(jī)械整形處理可以采用壓紋機(jī)進(jìn)行整形擠壓處理，這樣可以有效的避免出現(xiàn)鋼纖維結(jié)構(gòu)外漏等情況，這樣就確保了整個(gè)鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)的安全利用。

4、鋼纖維混凝土在道橋施工中的應(yīng)用

4.1 道路施工中鋼纖維混凝土的應(yīng)用

鋼纖維混凝土路面具有減薄鋪裝層厚度、不設(shè)或者少設(shè)縱縫，橫向縮縫減少，良好的耐磨性及凍融性等優(yōu)點(diǎn)，有效延長了道路路面的使用壽命，因而在路面建造工程中被廣泛利用。在道路施工中一般可以分為以下幾個(gè)方面：⑴新建全截面鋼纖維混凝土路面。其路面厚度為普通混凝土路面厚度的50%～60%，鋼纖維摻量僅為0.8～1.2%。一般情況下，雙車道路面無需設(shè)置縱縫，橫縫間距為20～30m，最長可取50m；⑵新建復(fù)合式鋼纖維混凝土路面。復(fù)合式路面可設(shè)計(jì)成雙層式與三層式結(jié)構(gòu)，其中雙層式結(jié)構(gòu)是指在全路面板厚上層進(jìn)行鋼纖維混凝土的鋪設(shè)，占全厚的一半左右，下層采用普通混凝土鋪設(shè)。而三層式結(jié)構(gòu)是指上下兩層都設(shè)置成鋼纖維混凝土層，而在中間夾普通混凝土層，這種鋪設(shè)方式施工比較復(fù)雜，應(yīng)在具有較高機(jī)械化鋪設(shè)條件下才適用。⑶碾壓鋼纖維混凝土路面。在碾壓混凝土中可摻進(jìn)一定量的鋼纖維，以改善碾壓混凝土的力學(xué)性能，從而提高路面的強(qiáng)度及韌性。⑷鋼纖維混凝土罩面。是指道路在使用中會受到各種損壞，將鋼纖維混凝土加入到路面中，形成的一種保護(hù)層，按結(jié)合的方式可以分為結(jié)合式、直接式和分離式三種。⑸除此以外，在一些凍土地區(qū)，鋼纖維混凝土的應(yīng)用可以減少路面吸熱，確保凍土內(nèi)熱平衡達(dá)到良好維持，提高路面的整體抗凍性。

4.2 橋梁施工中鋼纖維混凝土的應(yīng)用

在橋面的鋪設(shè)施工中，使用鋼纖維混凝土鋪裝層不僅可以使橋面的耐久性、抗裂性和舒適性增強(qiáng)，且能有效提升橋梁的抗折強(qiáng)度，減薄鋪裝層厚度，提高橋身整體剛度，減輕橋身結(jié)構(gòu)自重，這樣既減少了工程量又降低了橋梁恒載。

采用鋼纖維混凝土還能加強(qiáng)橋面鋪裝與伸縮縫的鏈接強(qiáng)度。橋面伸縮縫是整個(gè)橋面的薄弱環(huán)節(jié)，車輛在行駛的過程中，由剛性橋面過度到柔性伸縮縫再到剛性橋面，會產(chǎn)生強(qiáng)烈的震動(dòng)，震動(dòng)釋放的巨大能量會對橋梁鏈接處的結(jié)構(gòu)起到破壞作用。而鋼纖維混凝土具有較強(qiáng)的抗沖擊性，其與伸縮縫連接鋼筋能牢固粘結(jié)，使伸縮縫發(fā)生變形、位移、翹曲的情況減少，增加了伸縮縫的使用壽命。例如錢江世紀(jì)城豐東路（金雞路～永暉路）工程中的五保直河橋，其伸縮縫就采用了C50鋼纖維混凝土，工程已竣工近兩年，未發(fā)現(xiàn)病害現(xiàn)象，鋼纖維混凝土的應(yīng)用使維修工作量大為減少，還提高了路線的使用壽命，體現(xiàn)出了鋼纖維混凝土在橋梁鋪設(shè)中的優(yōu)越性。

結(jié)語：

在市政道路橋梁的建筑中采用的一般的混凝土，隨著使用時(shí)間的增加可能會出現(xiàn)裂縫，進(jìn)而導(dǎo)致道路橋梁的塌陷，安全性大打折扣。但伴隨著經(jīng)濟(jì)的飛速前進(jìn)，高標(biāo)混凝土脫穎而出，對邊緣的強(qiáng)力壓合最大程度的保證了工程的安全性，密集的鋼纖維填合了混凝土中的細(xì)微縫隙，像粘合劑一樣，使路面保持不開裂的狀態(tài)，不僅增加了路面負(fù)荷，更是延長了路面壽命，節(jié)省了日后修補(bǔ)的人力物力財(cái)力，從而使社會效益和經(jīng)濟(jì)效益都得到了顯著的提高，為市政道橋建設(shè)做出了重要貢獻(xiàn)。隨著時(shí)代的進(jìn)步，鋼纖維混凝土?xí)殡S著優(yōu)良的性能被應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。

［1］高小軍．試論路橋施工中鋼纖維混凝土施工技術(shù)應(yīng)用[J]．科技致富向?qū)В?013（12）.

［2］王潞宏．鋼纖維混凝土施工技術(shù)在市政路橋建設(shè)中的應(yīng)用[J]．建筑，2012（19）.

［3］張志勇，劉小蘭．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）.