鋼纖維混凝土技術(shù)在道路橋梁施工中的應(yīng)用

莊劍

（南通鼎通交通工程有限公司，江蘇南通226300）

0 引言

鋼纖維摻于混凝土以后，經(jīng)過(guò)加工處理形成一種抗拉能力突出、強(qiáng)度高的建筑材料。環(huán)切纖維和抗剪纖維是用于鋼纖維混凝土技術(shù)的鋼纖維類(lèi)型，還有兩種是抗壓纖維和熔抽纖維。這四種纖維的制造技術(shù)有區(qū)別，但是在鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)的工程中，增強(qiáng)工程強(qiáng)度的作用都非常突出，其質(zhì)量和效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于普通混凝土技術(shù)，能顯著提升道路或橋梁的穩(wěn)定性。由于使用該技術(shù)建造的道路和橋梁的承重能力增加，比原有的混凝土技術(shù)能承受更大力量的沖擊，因此道路和橋梁的使用周期也顯著增加，所以有關(guān)建筑單位應(yīng)對(duì)鋼纖維混凝土技術(shù)在道路橋梁施工中的應(yīng)用加強(qiáng)研究。

1 鋼纖維混凝土技術(shù)概述及其優(yōu)勢(shì)

1.1 耐腐蝕

使用鋼纖維混凝土施工技術(shù)，可以避免使用鋼筋時(shí)因?yàn)殇摻畎l(fā)生腐蝕而導(dǎo)致混凝土的質(zhì)量下降，從而影響建筑物穩(wěn)定性。鋼纖維被加入混凝土內(nèi)部，無(wú)法暴露在空氣中，因此不會(huì)被空氣和水分腐蝕導(dǎo)致生銹，所以相較于鋼纖維混凝土技術(shù)來(lái)講，鋼筋加混凝土施工方法的利用價(jià)值則較低。

1.2 節(jié)約成本

只有施工材料的強(qiáng)度高，道路或橋梁的穩(wěn)定性強(qiáng)才能保證交通安全。使用鋼纖維混凝土技術(shù)，不但能夠提高道路橋梁的質(zhì)量，而且鋪設(shè)厚度下降，不需設(shè)置縱縫，只設(shè)置橫縫可顯著節(jié)約施工材料，施工難度顯著下降，施工時(shí)間可控，進(jìn)而施工企業(yè)的生產(chǎn)成本顯著下降。

1.3 溫度變化影響小

鋼纖維混凝土具有很高的黏性，容易對(duì)抗外界的沖擊，所以發(fā)生地震時(shí)不會(huì)受到特別大的影響，還能有效對(duì)抗溫度變化所引起的路面發(fā)生裂縫的問(wèn)題。

2 鋼纖維混凝土技術(shù)的施工要點(diǎn)

2.1 合理選擇技術(shù)

不同結(jié)構(gòu)的鋼纖維混凝土適用于不同的施工環(huán)境，因此在使用該技術(shù)時(shí)，必須根據(jù)道路橋梁的施工要求和所在環(huán)境的地質(zhì)氣象情況來(lái)確定應(yīng)該使用何種鋼纖維混凝土技術(shù)，避免應(yīng)用不當(dāng)導(dǎo)致混凝土的優(yōu)勢(shì)被壓制、道路橋梁質(zhì)量下降的問(wèn)題。

2.2 運(yùn)輸和攪拌

混凝土的攪拌具有一定的規(guī)范，鋼纖維混凝土技術(shù)也是如此，必須根據(jù)國(guó)家規(guī)定的混凝土加工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行混凝土的拌和處理，不同建筑物的部位要求使用不同強(qiáng)度的混凝土，因此，在遇到軟土層和硬土層的時(shí)候，要根據(jù)其施工要求使用不同硬度的混凝土。拌和時(shí)，就要合理地確定材料比例和拌和方法以及拌和溫度。運(yùn)輸混凝土?xí)r，也要按照規(guī)范的方法進(jìn)行運(yùn)輸。運(yùn)輸混凝土的車(chē)輛需要?jiǎng)蛩傧蚯靶羞M(jìn)，防止車(chē)速忽高忽低，結(jié)果導(dǎo)致混凝土的組成成分在容器中發(fā)生分解，影響其質(zhì)量，甚至導(dǎo)致無(wú)法使用[1]。

2.3 澆筑與振搗

鋼纖維混凝土雖然質(zhì)量較好，優(yōu)勢(shì)明顯，但是在澆筑的時(shí)候也要重視工作質(zhì)量，不能夠違反混凝土的澆筑規(guī)范，否則就會(huì)導(dǎo)致鋼纖維的特長(zhǎng)無(wú)法有效發(fā)揮。一般來(lái)講，鋼纖維混凝土技術(shù)的主要特點(diǎn)在于使用更堅(jiān)固，且硬度更好的鋼纖維，因此顯著提高了混凝土的整體連續(xù)性，所以在澆筑的時(shí)候，要連續(xù)開(kāi)展?jié)仓．?dāng)然，如果施工有需要，也要合理留置施工縫，以避免因?yàn)椴荒苓B續(xù)澆筑而導(dǎo)致建筑物的質(zhì)量受到影響。由于混凝土含有鋼纖維成分，因此混凝土相對(duì)蓬松，每次加料后要進(jìn)行下壓處理，下壓厚度維持15～20cm 即可。

另外，澆筑的時(shí)候還要進(jìn)行振搗，一般使用平板振搗器代替振搗棒來(lái)進(jìn)行振搗，這樣才能夠使鋼纖維混凝土整體密實(shí)度增高。假如使用振搗棒振搗，那么會(huì)因?yàn)檎駬v棒反復(fù)出入混凝物內(nèi)部，結(jié)果使鋼纖維不能在混凝土內(nèi)部呈亂向分布，從而降低混凝土的強(qiáng)度、抗?fàn)坷降刃阅?。最后，澆筑共同完成之后，還要注意將混凝土的表面抹平，防止短纖維露出而造成質(zhì)量問(wèn)題，即暴露的短纖維容易被空氣和水腐蝕，導(dǎo)致鋼纖維生銹。

2.4 加強(qiáng)后期養(yǎng)護(hù)

整體澆筑鋼纖維混凝土能更好保證混凝土的抗裂變性能，完成澆筑后要抹平表面，使用自然晾干方式促進(jìn)成型。鋼纖維混凝土也容易受到冷熱變化的影響，因此必須加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)工作，可以每天在其表面澆水，也可以覆蓋塑料袋保濕等方法，至少要進(jìn)行共計(jì)7d 的養(yǎng)護(hù)工作。

3 鋼纖維混凝土技術(shù)在道路施工中的應(yīng)用

3.1 碾壓混凝土路面

建設(shè)單位經(jīng)常使用碾壓混凝土路面進(jìn)行道路施工，如果使用鋼纖維混凝土技術(shù)進(jìn)行施工，那么能使碾壓混凝土路面的抗壓強(qiáng)度以及韌性顯著上升。在具體施工時(shí)，有兩種方法可以選擇，一是在混凝土中加入F型鋼纖維，二是加入B 型鋼纖維。

3.2 全截面混凝土路面

在進(jìn)行全截面混凝土路面的施工時(shí)，鋼纖維混凝土技術(shù)也有應(yīng)用價(jià)值。使用這種技術(shù)，能夠使路面的厚度減少50%～60%，從而減少施工成本，但是路面的穩(wěn)定性、可靠性卻顯著增加，這時(shí)鋼纖維的含量一般控制在1%上下。以南通市機(jī)場(chǎng)大道互通連接線(xiàn)工程為例。南通市居長(zhǎng)江下游北岸，南臨長(zhǎng)江。該地的地下水為孔隙潛水型，水量較豐富，地下水的補(bǔ)給為大氣降水等，季節(jié)性交化明顯，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中長(zhǎng)期浸水部位的鋼筋的腐蝕性等級(jí)為微腐蝕性。但隨著使用時(shí)間的增加，腐蝕嚴(yán)重，如能用鋼纖維技術(shù)進(jìn)行施工，則使用周期更長(zhǎng)、維護(hù)難度降低[2]。

3.3 復(fù)合式混凝土路面

鋼纖維混凝土還可用于復(fù)合式混凝土路面施工，也就是復(fù)合式混凝土路面的每一層分別使用不同類(lèi)型的混凝土材料來(lái)進(jìn)行施工。使用該技術(shù)后能減少材料的使用數(shù)量，從而降低工程造價(jià)，因此越來(lái)越得到施工單位的青睞。不僅如此，鋼纖維混凝土技術(shù)還可以提高路面的抗壓性能，并進(jìn)一步降低工程成本。復(fù)合式混凝土路面，可以把路面設(shè)置成兩層或三層的結(jié)構(gòu)。如果設(shè)置雙層式路面，則鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)占一半，如果設(shè)置成三層式，可以在中間層使用普通混凝土，上下層則使用鋼纖維混凝土，這時(shí)路面的質(zhì)量不會(huì)受到影響，但路面的各種性能提升效果顯著。

3.4 混凝土罩面

混凝土用于道路的施工歷時(shí)很長(zhǎng)，我國(guó)的很多混凝土道路由于使用時(shí)間太長(zhǎng)，導(dǎo)致質(zhì)量開(kāi)始下降，影響交通運(yùn)輸?shù)耐〞?。如果進(jìn)行全面的重建不但會(huì)導(dǎo)致消耗較大的人力、物力、財(cái)力，而且會(huì)影響交通運(yùn)輸、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。此時(shí)可使用鋼纖維混凝土罩面技術(shù)來(lái)提升其使用性能、提升其使用周期，具體施工可以選擇直接式、分離式、結(jié)合式等多種方式。

4 鋼纖維混凝土技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用

4.1 橋面鋪裝

橋面鋪裝是橋梁施工中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，橋面鋪裝質(zhì)量合格，橋面的整體性能才能夠得到保證。如果使用鋼纖維混凝土技術(shù)進(jìn)行橋面鋪裝施工，那么其整體性能就能夠達(dá)到非常理想的效果。相對(duì)于普通混凝土鋼筋混凝土，該技術(shù)用于橋面鋪裝施工以后，無(wú)論是橋梁面層的強(qiáng)度還是剛度都會(huì)顯著增加，但是鋪裝的厚度卻逐漸減少。

4.2 橋梁結(jié)構(gòu)加固

橋梁工程是懸空工程，因此相對(duì)于道路工程來(lái)說(shuō)，其承載能力的要求更高，因此必須使用能夠顯著提高橋梁穩(wěn)定性的技術(shù)來(lái)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，確保橋梁的質(zhì)量符合交通運(yùn)輸安全的要求。因此，鋼纖維混凝土技術(shù)的加固功能可以被用于橋梁結(jié)構(gòu)的加固工程中。

以金沙灣大橋工程為例。金沙灣大橋位于南通市，工程場(chǎng)地的地下水主要為孔隙潛水，補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水等，受季節(jié)影響明顯。然而，在橋梁工程中使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，由于其長(zhǎng)時(shí)間浸泡在水中的緣故，很容易造成鋼筋表面微腐蝕性的問(wèn)題，繼而影響到橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。如果使用鋼纖維混凝土技術(shù)，則可以提高抗腐蝕性。

4.3 樁加強(qiáng)

不同于道路施工，橋梁施工時(shí)需建立樁結(jié)構(gòu)，樁的質(zhì)量好那么橋梁的穩(wěn)定性增加，所以可以使用鋼纖維混凝土技術(shù)提高樁的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、樁的穿透性，減少樁的錘擊次數(shù)。鋼纖維混凝土技術(shù)用于樁頂，樁頂?shù)捻g性能夠增加，用于樁尖，則其入土能力可以得到增加。

5 鋼纖維混凝土技術(shù)應(yīng)用注意事項(xiàng)

混凝土技術(shù)操作簡(jiǎn)單，施工便利，但是施工的時(shí)候仍然要嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行施工，避免沒(méi)有發(fā)揮其特長(zhǎng)，反而影響道路橋梁的質(zhì)量。首先，要重視原材料的選擇和配比，水泥的選取應(yīng)該以抗凍性、抗磨性高的特征為主。合理確定水灰比，這樣才能保證鋼纖維混凝土的密實(shí)度和強(qiáng)度。在使用鋼纖維混凝土技術(shù)時(shí)，必須做好檢驗(yàn)工作，每一道工序都要檢驗(yàn)兩次，每一次檢驗(yàn)應(yīng)該抽取三組樣品，這樣才能保證檢驗(yàn)工作對(duì)鋼纖維混凝土的質(zhì)量起到支撐作用。完成施工以后，一定要對(duì)混凝土表面進(jìn)行濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)，連續(xù)超過(guò)一周以上時(shí)間，要避免鋼纖維混凝土表面被風(fēng)、雨、陽(yáng)光直接侵蝕。

6 結(jié)語(yǔ)

在進(jìn)行道路橋梁施工時(shí)，鋼纖維混凝土技術(shù)具有很高的利用價(jià)值，合理應(yīng)用可提升道路和橋梁的質(zhì)量。抗沖擊、承載力等性能都顯著優(yōu)于使用普通混凝土施工的道路和橋梁，道路橋梁的使用周期增加，因此有關(guān)單位應(yīng)該重視該技術(shù)的研究，以提高施工水平、企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。