鋼纖維混凝土在道路橋梁施工中的應(yīng)用

李伶俐

摘 要：近年來，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活水平也隨之得到提高，城市化進(jìn)程也隨之加快，進(jìn)而推動了我國道路橋梁施工技術(shù)的不斷升級。本文主要介紹了鋼纖維混凝土技術(shù)的性能優(yōu)點，施工技術(shù)要點，分析了鋼纖維混凝土在道路橋梁施工中的應(yīng)用場景，指出了鋼纖維混凝土能夠提高結(jié)構(gòu)承載力并且具有更好的抗?jié)B抗腐蝕性能，具有良好的推廣價值。

關(guān)鍵詞：道路橋梁;鋼纖維混凝土;施工技術(shù)

1、鋼纖維混凝土技術(shù)應(yīng)用于道路橋梁施工中的優(yōu)點

鋼纖維混凝土主要就是將鋼纖維加入無粗骨料的混凝土中，進(jìn)而形成一種新型的混凝土類型，鋼纖維混凝土能夠很好地減少裂縫的出現(xiàn)。由于鋼纖維混凝土的制造方法有所不同，那么對于鋼纖維來說，其中最好的就是切削鋼纖維，這種鋼纖維能夠更好地提高混凝土的黏合度。傳統(tǒng)混凝土容易受到溫度的影響，因此道路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)主體會產(chǎn)生裂縫，對行人和車輛帶來非常大的安全隱患，而且如果所存在的裂縫不斷擴(kuò)大，還會對道路橋梁的整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生非常大的影響。而鋼纖維混凝土剛好能夠改變這種情況，因為自身具備很好的抗彎、抗拉性能，所以能夠幫助道路橋梁提升自身的性能。

1.1抗彎性好

通過相關(guān)研究表明，鋼纖維混凝土比傳統(tǒng)混凝土的強(qiáng)度大，而且具有很好的抗壓能力。例如，在對鋼纖維混凝土進(jìn)行試驗時，選擇兩個寬度、長度相應(yīng)的鋼纖維混凝土和普通混凝土，然后利用撓度測量裝置，對經(jīng)過相同重量機(jī)械設(shè)備碾壓后的鋼纖維混凝土和普通混凝土進(jìn)行測量，能夠發(fā)現(xiàn)鋼纖維混凝土的韌性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)混凝土。所以，在道路橋梁施工中應(yīng)用鋼纖維混凝土，能夠更好地保證道路橋梁的抗彎強(qiáng)度。

1.2抗裂性好

鋼纖維除抗韌性好外，通過將鋼纖維和混凝土中的細(xì)骨料的有效結(jié)合，形成骨架密實結(jié)構(gòu)，保證混凝土自身的抗裂性，有效提升鋼纖維混凝土的自身性能。例如，利用剛性壓力機(jī)，保證最大加載能力不超過100t，然后選擇規(guī)格為150mm×150mm×550mm的鋼纖維混凝土和普通混凝土試塊進(jìn)行軸壓試驗，驗證不同材料在的軸心抗壓抗裂性。通過試驗發(fā)現(xiàn)，鋼纖維混凝土能夠很好地發(fā)揮自身的抗壓能力，保證整體結(jié)構(gòu)的完整，減少因為外界壓力導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)的變形問題，這樣能夠避免混凝土使用周期內(nèi)出現(xiàn)裂縫。

2、鋼纖維混凝土的技術(shù)要點

2.1選擇原材料

將不同纖維結(jié)構(gòu)組成的鋼纖維混凝土分為不同的應(yīng)用類型。每一種鋼纖維混凝土都有其特定的應(yīng)用技術(shù)和應(yīng)用環(huán)境，所以在運(yùn)用鋼纖維混凝土技術(shù)時，需要詳細(xì)了解道路橋梁工程施工所在地的地質(zhì)條件及環(huán)境氣候特征，根據(jù)所調(diào)查的信息，決定運(yùn)用哪一種等級、尺寸的鋼纖維。在施工過程中，應(yīng)以施工技術(shù)為重點，對所使用的原材料進(jìn)行充分的對比分析，選擇性價比高的原材料，并建立完善的采購體系。

2.2運(yùn)輸和拌和混凝土

混凝土拌和應(yīng)符合國家規(guī)定的拌和標(biāo)準(zhǔn)。以道路橋梁為例，在施工過程中，根據(jù)設(shè)計圖紙文件，確定不同等級鋼纖維混凝土。技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)圖紙要求，進(jìn)行鋼纖維稱重、取量、摻和，盡量采用具有足夠攪拌功率的拌和設(shè)備進(jìn)行機(jī)械拌和，以提升拌和效果。在拌和完畢之后，將材料裝入罐車進(jìn)行運(yùn)輸。需要注意的是，在運(yùn)輸混凝土材料的時候，應(yīng)使罐車保持最佳的行駛速度，這樣可以防止混凝土材料在運(yùn)輸過程中由于車速過快而出現(xiàn)材料離析的現(xiàn)象。與此同時，技術(shù)人員還應(yīng)在罐車運(yùn)輸混凝土材料前，設(shè)定合理的攪拌速度，并對攪拌過程中的溫度進(jìn)行實時監(jiān)控。如果溫度過高，可能會使混凝土材料出現(xiàn)凝結(jié)現(xiàn)象，大大降低混凝土材料的質(zhì)量。鋼纖維混凝土由于鋼纖維量較大，極易在管道中結(jié)塊堵塞，因此應(yīng)當(dāng)根據(jù)情況加大運(yùn)輸管道的直徑。

2.3鋼纖維混凝土澆筑

在對道路或是橋梁進(jìn)行鋼纖維混凝土澆筑時，澆筑的持續(xù)性是要注意的，要保證澆筑的質(zhì)量，避免出現(xiàn)澆筑的不完整性，進(jìn)而影響道路或橋梁的質(zhì)量，同時，需平板振動器來對道路或是鋼模板進(jìn)行振搗，來保證道路或是橋梁中后期不產(chǎn)生蜂窩麻面及裂紋，最后，在對道路或是橋梁凹凸不平的表面進(jìn)行磨平，對道路或是橋梁的外觀進(jìn)行美化，同時將顯露在外面的短鋼纖維壓進(jìn)道路或橋梁中，這樣可延長道路或橋梁的使用時間。

3、道路橋梁建設(shè)中鋼纖維混凝土技術(shù)的應(yīng)用

3.1鋼纖維混凝土在橋梁建設(shè)中的應(yīng)用

（1）橋面鋪裝。鋼纖維混凝土的強(qiáng)度以及剛度更高，因此在橋面中的應(yīng)用更具有優(yōu)勢。鋼纖維混凝土由于沒有粗骨料，內(nèi)部致密性極好，整體強(qiáng)度剛度較普通混凝土都有顯著提高，因此在前面鋪裝中，結(jié)構(gòu)層厚度能夠降低50%左右。橋梁在建設(shè)過程中對于強(qiáng)度以及重量等的要求都比較高，為了提高橋梁的質(zhì)量應(yīng)該對重量進(jìn)行控制，鋼纖維混凝土相較于普通混凝土重量更輕，可以減少橋梁的負(fù)擔(dān)。鋼纖維混凝土的承載能力較強(qiáng)，提高了橋梁的承載力，適應(yīng)外界環(huán)境的變化，減少裂縫等橋梁質(zhì)量問題，提高安全系數(shù)。（2）橋梁墩臺在加固中的應(yīng)用。橋梁墩臺的強(qiáng)度需要提升，因此在墩臺加固的過程中需要應(yīng)用鋼纖維混凝土，橋梁墩臺的加固一般采用切削鋼纖維，不僅強(qiáng)度和厚度符合要求，同時與混凝土的粘結(jié)性較強(qiáng)，有效提高墩臺強(qiáng)度?？绾印⒑蛄憾罩L期受到河水、海水的沖擊，氯離子腐蝕情況嚴(yán)重，而鋼纖維混混凝土的致密性能夠防止氯離子進(jìn)入結(jié)構(gòu)層內(nèi)部，提高防腐性能。

3.2鋼纖維混凝土技術(shù)在道路施工中的應(yīng)用

使用鋼纖維混凝土鋪設(shè)道路，可大幅減少鋪設(shè)的厚度，厚度一般可降低到傳統(tǒng)混凝土鋪設(shè)道路厚度的1/2左右。應(yīng)用效果可達(dá)到這種程度的鋼纖維混凝土，鋼纖維含量在1%左右。通常道路在進(jìn)行施工時，主要有兩種方法確保道路的穩(wěn)固性，一種是三層式，另一種是兩層式。三層式主要是指使用三層混凝土來建造道路，但在第一層和第三層都應(yīng)用加入短鋼纖維的鋼纖維混凝土，中間一層應(yīng)用原來普通的混凝土，這種方法能減少道路出現(xiàn)縫隙，甚至減少造成道路破裂等事故，但同時，這種方法也有不可避免的缺點，由于使用混凝土比兩層式的要多一層，這也就造成了原料成本要比兩層式的要高，以及在施工時耗費(fèi)大量的人力和物力。兩層式主要是指使用兩層混凝土建造道路，上面一層應(yīng)用加入短鋼纖維的鋼纖維混凝土，下面一層應(yīng)用原來普通的混凝土，這種方法使施工時的原料成本低，也縮短了工期。通常情況下，應(yīng)用三層的鋼纖維混凝土施工的道路只在機(jī)械水平較為發(fā)達(dá)的地區(qū)。

3.3防凍和修復(fù)路面

在道路施工結(jié)束并正常運(yùn)行后，受到多種因素的影響，路面可能出現(xiàn)不同程度的凹陷或開裂。在對路面進(jìn)行修復(fù)時，可以選擇鋼纖維混凝土作為修復(fù)凹陷和開裂等的材料，讓路面的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固。需要注意的是，如果運(yùn)用鋼纖維混凝土技術(shù)進(jìn)行路面修復(fù)，需要在修復(fù)過程中計算好材料的體積率，一般情況下，鋼纖維混凝土修復(fù)路面的體積率不應(yīng)低于1.8%。由于受到氣溫及雨水的影響，路面結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)開裂的情況。其主要是原路面結(jié)構(gòu)不能有效地擴(kuò)散水化熱，導(dǎo)致熱傳導(dǎo)率下降，而運(yùn)用鋼纖維混凝土技術(shù)，可以同時提升路面的抗凍性能和熱傳導(dǎo)率，降低路面冰雪凍結(jié)概率。

4、結(jié)語

綜上所述，鋼纖維混凝土是一種水泥基復(fù)合材料，這種材料在應(yīng)用過程中具有良好的抗彎、抗裂和抗壓性能，提高道路橋梁的穩(wěn)定性和承載力，對于外界的適應(yīng)能力較強(qiáng)，在應(yīng)用過程中可以根據(jù)工程需求開展不同的設(shè)計。在科技以及材料不斷更新和發(fā)展的過程中，對于鋼纖維的研究不斷加深，理論知識更加豐富，應(yīng)用范圍更加廣泛，因此企業(yè)在施工中要加大對鋼纖維混凝土的應(yīng)用，提高工程質(zhì)量。

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