鋼纖維混凝土施工技術(shù)在路橋工程中的應(yīng)用

楊偉威

摘? 要：鋼纖維混凝土施工技術(shù)，是目前施工技術(shù)水平比較前沿的一種施工技術(shù)。這種施工技術(shù)的優(yōu)勢在于操作簡便，并且經(jīng)濟(jì)效益明顯。鋼纖維混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用，從根本上解決了傳統(tǒng)混凝土強(qiáng)度不足的缺點。路橋工程，是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)物，它與現(xiàn)代城市化發(fā)展以及人們的生活出行的便利度密切相關(guān)。鋼纖維混凝土在路橋工程中的應(yīng)用及推廣，能夠促進(jìn)城市化進(jìn)程的進(jìn)一步發(fā)展，有效提升生活的便利度，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)實現(xiàn)快速發(fā)展。文章主要論述鋼纖維混凝土的材料性能和優(yōu)勢，探討鋼纖維混凝土施工技術(shù)在路橋工程中的應(yīng)用方向和前景。

關(guān)鍵詞：鋼纖維混凝土;路橋工程;應(yīng)用

中圖分類號：U445.57? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）08-0164-02

Abstract： Steel fiber reinforced concrete construction technology is a kind of construction technology at the forefront of construction technology level at present. The advantage of this construction technology is that it is easy to operate and has obvious economic benefits. The application of steel fiber reinforced concrete construction technology fundamentally solves the disadvantage of insufficient strength of traditional concrete. Road and bridge engineering is an important product of modern economic development， which is closely related to the development of modern urbanization and the convenience of people's life and travel. The application and promotion of steel fiber reinforced concrete in road and bridge engineering can promote the further development of urbanization， effectively enhance the convenience of life， and promote the rapid development of economy. This paper mainly discusses the material properties and advantages of steel fiber reinforced concrete， and discusses the application direction and prospect of steel fiber reinforced concrete construction technology in road and bridge engineering.

Keywords： steel fiber reinforced concrete; road and bridge engineering; application

前言

路橋工程作為當(dāng)下城市化進(jìn)程中不可或缺的角色，一直受到我們的重視與關(guān)注。隨著路橋工程的快速發(fā)展，國家及政府相關(guān)部門、建筑工程企業(yè)和單位都在加大對路橋工程的投入以及對工程質(zhì)量的監(jiān)管力度。路橋工程施工管理人員及施工操作人員務(wù)必要重視工程質(zhì)量，提升施工工藝及施工管理水平。其中一個重要的方向是關(guān)注新材料應(yīng)用及施工技術(shù)的創(chuàng)新投入。鋼纖維混凝土材料的良好性能使得其在工程項目中的應(yīng)用越來越多。通過鋼纖維混凝土的材料發(fā)展及應(yīng)用，通過新型的施工技術(shù)的應(yīng)用，路橋工程將會得到更大的發(fā)展以及更穩(wěn)定的施工質(zhì)量保證，在未來將極大地提高路橋工程的綜合效益。

1 鋼纖維混凝土的性能概述

鋼纖維混凝土是在傳統(tǒng)混凝土的基礎(chǔ)上加入短鋼纖維而成，正是這些不規(guī)則分布的短鋼纖維和傳統(tǒng)混凝土的結(jié)合，賦予了絕佳的材料性能。與傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼纖維混凝土具有更好的抗壓性能和抗沖擊性能。由于鋼纖維混凝土自身更好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度使得其能夠承受比傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)更大的壓力。另外這種新型材料還擁有更好的延性，能夠有效優(yōu)化提升整體建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。

鋼纖維的粘結(jié)性體現(xiàn)，是指通過摩擦力與混凝土發(fā)生作用的結(jié)果。常見的做法是通過增加鋼纖維材料表面的粗糙度來增加鋼纖維與混凝土的粘結(jié)性;或者在保證鋼纖維強(qiáng)度不變的情況下降鋼纖維做得更細(xì)，增加表面積;也可以選擇將鋼纖維加工成各異的形狀;還可以將鋼纖維表面進(jìn)行銹化處理等等，最終達(dá)到提高粘結(jié)性的目的。

2 鋼纖維混凝土的優(yōu)勢

鋼纖維混凝土技術(shù)在市政路橋工程項目上的推廣應(yīng)用具有明顯的優(yōu)勢。相比較混凝土結(jié)構(gòu)，鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度更高，應(yīng)用于市政路橋工程時既能夠有效減少路橋面的厚度，節(jié)省材料及成本，同時材料性能得到有效優(yōu)化。在使用該材料的過程中，路橋施工時通常只需設(shè)置縱縫，而不需設(shè)置橫縫，縱縫的間距要控制得當(dāng)。而且，鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)的路橋面的使用壽命明顯長于傳統(tǒng)混凝結(jié)構(gòu)的路橋面。綜合來說，鋼纖維混凝土路橋面材料的性能優(yōu)越，使用壽命較長，整體成本較低。

3 鋼纖維混凝土的施工技術(shù)簡述

3.1 調(diào)試鋼纖維分類裝置

進(jìn)行材料的攪拌混合之前必須進(jìn)行分類分散裝置的調(diào)試工作。施工人員預(yù)先調(diào)試攪拌分散裝置，目的在于確保攪拌工作能夠一次性完成。進(jìn)行鋼纖維混凝土材料的混合應(yīng)該先將兩種主要材料進(jìn)行獨立攪拌，在確保施工使用的每一種材料都進(jìn)行攪拌均勻后再進(jìn)行混合攪拌。在進(jìn)行攪拌的過程中，投料口的震動裝置能夠促使鋼纖維混凝土材料充分?jǐn)嚢琛?/p>

3.2 控制好物料投放順序及對應(yīng)物料攪拌時間

相關(guān)施工操作人員務(wù)必要清晰正確科學(xué)的物料投放順序，明確所有物料的攪拌時間，保證鋼纖維的整體配制過程是科學(xué)合理、工作有序的。在進(jìn)行鋼纖維材料的配制時，重點觀察是否有出現(xiàn)鋼纖維結(jié)團(tuán)現(xiàn)象。施工操作人員應(yīng)該選用合理的物料投放方式，一般進(jìn)行物料投放時選用先干后濕的順序，按物料的分級進(jìn)行投放。在進(jìn)行物料投放的同時，使用分散機(jī)將鋼纖維投放至混凝土攪拌機(jī)中。分散機(jī)的使用過程中建議將功率控制在0.7千瓦-1千瓦的范圍內(nèi)，按照一定的順序投放物料，力爭鋼纖維混凝土性能要求得到最大程度的滿足，并且使得物料分散均勻，最終達(dá)到實現(xiàn)攪拌均勻的目的。最后要嚴(yán)格把控物料的攪拌時間，混合料的攪拌需要控制好時間，一般時間把控建議為干拌時間控制在1分鐘內(nèi)，濕拌時間控制在2分鐘內(nèi)，濕拌完成后，外加劑的攪拌時間控制在2分鐘左右。

3.3 鋼纖維混凝土的澆筑及振搗

進(jìn)行鋼纖維混凝土澆搗需要保證連續(xù)性工作，并且在過程中合理設(shè)置好伸縮縫。對于澆搗過程中的倒料時間以及搭接時間要嚴(yán)格把控，建議時間控制在15分鐘-20分鐘之間。倒料時間以及搭接時間的要求要盡可能地短，盡量實現(xiàn)連續(xù)澆搗。材料振搗步驟一般在澆筑完成后進(jìn)行，不過最好是能在澆筑混凝土的同時進(jìn)行振搗工作。常見的振搗工具是平板振動器，它可以滿足鋼纖維混凝土的均勻振搗需求。鋼纖維混凝土在進(jìn)行澆筑和振搗工序之后，應(yīng)該對其表面進(jìn)行清理和抹平，不應(yīng)出現(xiàn)鋼纖維外露。

3.4 鋼纖維混凝土的成型控制

實際施工過程要求工程人員和作業(yè)人員熟悉掌握鋼纖維混凝土成型的技術(shù)要點和控制方法。常見的鋼纖維混凝土成型控制是使用機(jī)械抹平施工，同時合理布置振搗點，按規(guī)范要求進(jìn)行施工，同時避免和減少鋼纖維外露。

3.5 鋼纖維混凝土施工的后期養(yǎng)護(hù)

路橋工程竣工后，后面的養(yǎng)護(hù)工作也是相當(dāng)重要的。鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)在施工時已設(shè)置了縱縫。而材料養(yǎng)護(hù)工作則需要在縱縫設(shè)置完畢及結(jié)構(gòu)成型后開展，時間周期至少保證15天。養(yǎng)護(hù)工作的目的是避免結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生，重點是要做好保溫及保濕養(yǎng)護(hù)。

4 路橋工程中鋼纖維混凝土的應(yīng)用

4.1 在道路工程方面的應(yīng)用

在道路工程應(yīng)用方面，鋼纖維混凝土的主要功能體現(xiàn)在可以大量減少道路表面的縱橫向的裂縫，道路的耐磨性更強(qiáng)。道路工程的施工應(yīng)用中，鋼纖維混凝土材料的使用需要注意，鋼纖維的添加比例范圍是0.5%-0.7%，現(xiàn)場施工人員需要更加嚴(yán)格地進(jìn)行材料配比工作的把控，最終實現(xiàn)提升路面強(qiáng)度的目的。

常見的使用鋼纖維混凝土的路橋結(jié)構(gòu)有雙層結(jié)構(gòu)和三層結(jié)構(gòu)。雙層結(jié)構(gòu)是在上層結(jié)構(gòu)使用鋼纖維，且鋼纖維使用含量占比至少60%以上。三層結(jié)構(gòu)是普通混凝土鋪設(shè)于中層，而上下兩層則鋪設(shè)鋼纖維混凝土，這種道路結(jié)構(gòu)對強(qiáng)度和性能的要求相對較高。

在實際的路橋項目施工中，使用了鋼纖維混凝土除了能調(diào)高路面的耐磨性，還能降低鋪設(shè)厚度。例如，采用普通混凝土進(jìn)行鋪設(shè)時，當(dāng)截面夾雜了0.8%-1.2%鋼纖維量時，可以相應(yīng)減少路面厚度約40%-50%，從而減少縱縫的設(shè)置，僅增加橫縫的設(shè)置。鋼纖維混凝土施工中，當(dāng)橫縫間距的設(shè)置調(diào)整為25-60之間時，可減少相應(yīng)的橫縫數(shù)量。所以，道路工程的施工質(zhì)量很大程度上有賴于施工原材料質(zhì)量的嚴(yán)格把控，特別是水泥沙石等原材料。在施工過程中，嚴(yán)格監(jiān)控施工材料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及指標(biāo)參數(shù)，確保滿足施工要求，按設(shè)計要求控制好各材料的配合比，提升材料質(zhì)量從而實現(xiàn)施工質(zhì)量的完美把控。

4.2 在橋梁工程方面的應(yīng)用

鋼纖維混凝土在橋梁工程方面的應(yīng)用如下。第一是應(yīng)用在橋梁伸縮縫處，當(dāng)橋梁經(jīng)過長時間的使用及風(fēng)吹日曬之后，或多或少會出現(xiàn)這樣或那樣的質(zhì)量問題。尤其是在橋梁及墩臺位置，當(dāng)經(jīng)過長期的使用之后極易導(dǎo)致伸縮縫的出現(xiàn)，一旦發(fā)現(xiàn)應(yīng)及時處理。在新材料的發(fā)展應(yīng)用過程中，可以選用鋼纖維混凝土進(jìn)行填補(bǔ)，務(wù)必保證伸縮縫位置已密實填補(bǔ)。第二是在橋面鋪設(shè)上，當(dāng)橋面鋪設(shè)工程中較多鋼纖維混凝土材料時，可以促進(jìn)橋面的整體性能得到明顯的改善，橋面的使用能夠更加耐久堅固。第三是應(yīng)用在結(jié)構(gòu)加固工程中，橋梁的墩臺位置是橋梁施工和養(yǎng)護(hù)過程中需要進(jìn)行加固最頻繁的地方，使用鋼纖維混凝土材料進(jìn)行加固，完全能夠彌補(bǔ)建筑結(jié)構(gòu)本身的缺陷和不足。鋼纖維混凝土材料的使用，大幅度地提升了橋梁結(jié)構(gòu)的抗壓及抗震性能。與此同時，由于鋼纖維混凝土材料的比重較輕，該材料的使用有利于降低橋梁的自身重量和施工強(qiáng)度，降低橋梁變形發(fā)生的可能性。

5 結(jié)束語

俗話說，路通財通。路橋工程施工技術(shù)和方法更加完善，路橋建筑在促進(jìn)城市化發(fā)展方面的作用更加明顯。加強(qiáng)路橋工程的施工質(zhì)量把控，加大對新型材料及新工藝的開發(fā)及應(yīng)用，將極大地促進(jìn)路橋工程的發(fā)展。通過把控鋼纖維混凝土的施工質(zhì)量，施工管理人員應(yīng)不斷強(qiáng)化自身管理水平及專業(yè)技能水平，保持施工意識及施工技能的先進(jìn)性，重點關(guān)注施工技術(shù)的新發(fā)展及新應(yīng)用。鋼纖維混凝土材料的優(yōu)異性能如果能在路橋工程上得到充分的應(yīng)用，勢必大大提升路橋工程的施工質(zhì)量及安全管理水平，從而實現(xiàn)路橋企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和國民經(jīng)濟(jì)的良好發(fā)展。

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