現(xiàn)代路橋施工中鋼纖維混凝土的施工技術(shù)分析

朱仕林

（龍海市城市建設投資開發(fā)有限公司，福建 漳州 363100）

鋼纖維混凝土材料的廣泛應用對路橋工程建設意義巨大，與傳統(tǒng)施工技術(shù)相比，鋼纖維混凝土施工優(yōu)勢明顯，能夠提升橋梁承載力。合理選用施工材料，做好鋼纖維混凝土的攪拌與振搗工作，將其用于路面與橋面，為路橋工程創(chuàng)造更高經(jīng)濟效益，延長路橋使用壽命，提升混凝土基礎結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，保障車輛通行。

1 現(xiàn)代路橋施工中鋼纖維混凝土施工技術(shù)的應用優(yōu)勢

1.1 鋼纖維混凝土強度與重量比值較高

在路橋工程施工中應用鋼纖維混凝土，路橋路面與普通混凝土路面的厚度比1∶2。鋼纖維混凝土鋪設時，在道路處設置橫縫，無需設置縱縫，橫縫距離保持在20cm，可以利用鋼纖維結(jié)構(gòu)拉伸路面，提升鋼纖維混凝土路面的抗沖擊力。

1.2 鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)抗壓能力強

鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)中，混凝土分布較短，有著不連續(xù)性特點，這樣的分布可以提升鋼纖維材料的抗壓、抗拉伸、抗彎能力。與傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)抗拉強度提升了1.5倍，抗彎強度提升了2.5倍，抗沖擊韌性指標提升了50倍。鋼纖維混凝土施工技術(shù)的應用十分簡單，施工人員在普通混凝土中能夠加入2.1%鋼纖維，再進行混凝土攪拌、振搗、澆筑、鋪設即可，無需消耗過多鋼纖維材料［1］。

1.3 減小路橋日常損耗，延長使用壽命

路橋使用時，路面損耗多數(shù)為正常磨損、開裂，鋼纖維混凝土施工技術(shù)應用后，路橋日常損耗大幅度下降，使用壽命可延長到20年。鋼纖維混凝土路面伸縮性較高，鋼纖維混凝土材料抗拉性強，與普通混凝土相比，該材料收縮率降低了35%。鋼纖維混凝土路面的抗剪性能和耐磨性良好，路面承載強度最高可以達到900MPa。鋼纖維材料自身有著較強的伸縮能力，將其用于混凝土材料中，使鋼纖維混凝土可以抑制溫度變化。

2 現(xiàn)代路橋施工中鋼纖維混凝土的施工技術(shù)分析

2.1 鋼纖維與混凝土的配合比設計

鋼纖維混凝土施工技術(shù)就是在路橋施工中，為提升混凝土強度和承載力，在普通混凝土中加入一定比例的鋼纖維，形成優(yōu)質(zhì)混凝土。為提升路橋抗彎強度，確定路面厚度與鋼纖維混凝土材料抗折強度，要求施工人員科學設置鋼纖維和混凝土材料的配合比。在鋼纖維摻入量處于0.6%～1.2%時，鋼纖維混凝土的抗拉強度會呈現(xiàn)出規(guī)律性變化。當鋼纖維摻入量達到0.8%，會有峰值出現(xiàn)，隨著摻入量的提升，效果下降。因此，建議將鋼纖維與混凝土材料的配合比設計為0.8%。其他原材料應用時，水應是無污染的自來水；水泥應采用32.5級普通硅酸鹽水泥，也可以使用42.5級的水泥；碎石應采用立方體顆粒碎石，內(nèi)部不帶有風化顆粒；外加劑應使用優(yōu)質(zhì)化減水劑，由于鋼纖維混凝土材料對抗凍性要求較高，建議路橋施工使用引氣型減水劑；細集料在選擇時，優(yōu)先選擇天然中粗砂，天然砂含量百分比不能超過0.075mm［2］。

2.2 鋼纖維混凝土攪拌工作

建議采用先干后濕的鋼纖維投放方式，保證鋼纖維分散的投入攪拌裝置，避免混凝土攪拌時鋼纖維結(jié)團。鋼纖維投放之前，應保證細骨料攪拌均勻，隨后利用振動篩的篩分作用將鋼纖維投放進設備。攪拌時需要按照分級投料的方法，確保每級投料攪拌均勻后，再投入其他材料。如果是路面建設，建議鋼纖維摻入量為每立方米30kg以上，最多不超過80kg；如果是橋梁建設，鋼纖維摻入量為每立方米50kg以上，最多不超過100kg。根據(jù)鋼纖維混凝土攪拌試驗，延長20s左右攪拌時間，先干拌，再加水，干拌時間不能低于1min。如果體積率較高且拌合物較干，建議拌和量不超過額定攪拌量80%，使用小容量攪拌設備時，拌和時間應適當延長1min［3］。

2.3 安裝鋼絞線和澆筑混凝土

預應力鋼絞線自身帶有特殊性，在使用時不能使用整體。確認預應力鋼筋下料長度，防止預應力鋼筋表面出現(xiàn)破損，使用鋼絞線兩端，將其充當路橋受力支點。隨后，將不同的預應力錨點相連接，在切口兩端5cm處位置用鋼線綁扎，形成路橋基本框架。做好鋼絞線的平直梳理，避免鋼絞線交叉。

施工人員需控制混凝土分層施工厚度，在混凝土表面產(chǎn)生浮漿且不再下沉時，停止?jié)仓ぷ?，這樣才能擁有均勻的混凝土結(jié)構(gòu)。部分地區(qū)混凝土坍落度較大，流動性較弱，隨著氣溫的升高，內(nèi)外混凝土溫度差較大，容易給鋼纖維混凝土帶來裂縫影響。因此，建議施工人員合理控制混凝土內(nèi)外溫度差，避免混凝土和地基間摩擦，降低外部溫度對澆筑工作的影響，觀察水熱化溫度變化情況，尋找混凝土溫度變化規(guī)律?；炷涟韬狭蠌臄嚢铏C卸出，到混凝澆筑完成，所需時間不應超過30min，澆筑的同時不能加水。鋼纖維混凝土的振搗成型，可以使用振動臺與表面振動器，振動臺可以避免鋼纖維斷裂，防止起團，應適當延長鋼纖維混凝土的振搗時間。

2.4 鋼纖維混凝土鋪裝設計

2.4.1 路面與橋面部分

從路面耐磨性入手，可以將鋼纖維混凝土和橡膠瀝青混凝土復合使用。鋼箱梁橋面攤鋪瀝青變形問題是橋梁界的一道世界性難題。鋼箱梁表面非常光滑，直接攤鋪瀝青后，在超載重車反復碾壓下，極容易造成橋面破損、瀝青滑移的“脫皮”現(xiàn)象，降低使用壽命。近年來，人們開始將鋼纖維混凝土用于橋梁建設，使用焊接剪刀件加綁扎鋼筋網(wǎng)加高韌性鋼纖維混凝土澆筑技術(shù)，提升了橋面鋪裝層材料和鋼箱梁的抗剪能力。鋼纖維混凝土材料已經(jīng)經(jīng)過了抗疲勞測試，使用壽命至少20年，這種材料是由鋼纖維、聚丙烯腈纖維、聚丙烯纖維和水泥聚合物復合而成，施工時，每相隔50cm焊接一個剪力釘，在鋼箱梁表面澆筑鋼纖維混凝土，為以往的鋼箱梁增加堅固表層。同時，某施工單位在高架橋施工中應用了鋼筋網(wǎng)，焊接剪力釘并完成鋼筋綁扎之后，為橋面澆筑了8cm的鋼纖維混凝土，并在上層鋪設了10cmSMA瀝青混凝土，整個高架橋可以通行70t大貨車，有效提升了橋面的穩(wěn)定性和安全性。

2.4.2 橋梁部分

在橋梁部分應用鋼纖維混凝土，可以按照橋梁墩臺與上部兩方面進行施工。橋梁上部采用鋼纖維混凝土施工技術(shù)，可以保證橋梁結(jié)構(gòu)擁有一定的跨度，使橋梁整體結(jié)構(gòu)更加美觀大方。橋梁墩臺處應用鋼纖維混凝土，使墩臺自身重量減少，降低路橋工程造價，也能夠防止橋梁墩臺表面出現(xiàn)脫落和裂縫問題。

2.4.3 土樁部分

在土樁樁頂與樁尖處應用鋼纖維混凝土施工技術(shù)，可以在整體上降低鋼纖維混凝土材料的使用，節(jié)約施工成本，提升樁頂韌性與抗沖擊能力，防止樁頂出現(xiàn)裂縫與破裂問題。在樁尖處應用鋼纖維混凝土施工技術(shù)，提升了樁尖入土能力和打擊速度。從經(jīng)濟角度分析樁身部分的設計，可以不采用鋼纖維混凝土施工技術(shù)，應用普通預應力鋼筋混凝土也可以。路橋工程施工建設的最后一道工序就是加固，墻壁加固十分重要，建議在鋼纖維混凝土中加入硫鋁酸鹽與速凝劑，提升鋼纖維混凝土融合性，提高墻壁結(jié)構(gòu)應力，從而給路橋工程帶來良好的加固效果。

3 結(jié)語

總而言之，鋼纖維混凝土施工技術(shù)日趨成熟，且開始應用于城市高層建筑、路橋工程、機場跑道、隧道施工等，并給建設單位帶來了良好的經(jīng)濟效益。在路橋工程施工中應用鋼纖維混凝土施工技術(shù)，要求施工人員做好鋼纖維與混凝土的配合比設計、鋼纖維混凝土攪拌、安裝鋼絞線和澆筑混凝土、鋼纖維混凝土鋪裝設計等工作，強化工程施工質(zhì)量，提升施工效率。