鋼纖維混凝土技術(shù)在道路橋梁施工中的應(yīng)用分析

尹寶生

（江蘇海通建設(shè)工程有限公司，江蘇連云港 222000）

鋼纖維混凝土技術(shù)是道路橋梁工程中的常見技術(shù)形式，能夠進(jìn)一步提升施工質(zhì)量，在具體施工時(shí)，相關(guān)工作人員需要對鋼纖維性能進(jìn)行深入分析。鋼纖維混凝土性能優(yōu)于普通混凝土，具有強(qiáng)度高、適應(yīng)性好等特點(diǎn)，延長主體工程的使用時(shí)間。將鋼纖維混凝土技術(shù)應(yīng)用到道路橋梁工程建設(shè)領(lǐng)域中具有重要意義，其可以有效提升道路橋梁工程的使用性能和效果。

1 鋼纖維混凝土的具體優(yōu)點(diǎn)

分析項(xiàng)目實(shí)際道路橋梁施工過程可知，鋼纖維主要與普通混凝土進(jìn)行配合應(yīng)用，形成新的負(fù)荷材料，該材料具有抗外接沖擊力以及抗裂性能良好的優(yōu)點(diǎn)，一方面能夠減輕混凝土細(xì)小裂縫問題，另一方面對于較大裂縫也能夠進(jìn)行修飾。由此得出，鋼纖維混凝土技術(shù)在道路橋梁施工中具有重要作用，已成為現(xiàn)代道橋建設(shè)的重要技術(shù)類型之一。

1.1 強(qiáng)度較高

針對傳統(tǒng)混凝土而言，混凝土強(qiáng)度不高以及性能不佳可能使道路出現(xiàn)嚴(yán)重的裂縫問題，已不滿足現(xiàn)代道橋工程施工需求。鋼纖維混凝土的強(qiáng)度明顯高于傳統(tǒng)混凝土，其由多重?cái)?shù)量的短鋼纖維以及混凝土混合而成，性能良好。與傳統(tǒng)混凝土相比，同等重量的貨物鋼纖維混凝土具有抗變形作用，變形程度明顯低于普通混凝土。從實(shí)際橋梁應(yīng)用角度分析，該技術(shù)可以有效降低道路橋梁出現(xiàn)縫隙的概率，保障人們的出行安全。但需要注意，雖然橋梁的強(qiáng)度有所提升，但橋梁自身重量也相應(yīng)增加[1]。

1.2 抗裂性好

將普通混凝土與一定數(shù)量的短鋼纖維充分混合后，可形成鋼纖維混凝土，雖然比之前的混凝土更重，但對道路和橋梁工程的副作用較少，可有效避免道路橋橋梁路面出現(xiàn)裂縫以及變形問題。針對傳統(tǒng)混凝土而言，道路橋梁過往車輛到達(dá)一定程度后易導(dǎo)致道路出現(xiàn)變形問題，最終導(dǎo)致交通事故發(fā)生。隨著現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展，車輛數(shù)量增多，道橋在車輛的作用下可能出現(xiàn)變形問題，使用鋼纖維混凝土可避免出現(xiàn)此問題，延長道路或橋梁的使用時(shí)間，保障人們的出行安全。

1.3 具有較好的抗外界沖擊力性能

鋼纖維混凝土是在傳統(tǒng)混凝土之間加入數(shù)量鍛鋼纖維，具有抗壓能力和良好的抗沖擊能力。相關(guān)研究表明，短鋼纖維含量達(dá)到2%左右時(shí)，混合后的鋼纖維混凝土抵抗力比傳統(tǒng)混凝土強(qiáng)50倍，保證了道路橋梁抗外界沖擊能力。道路橋梁工程遇到自然災(zāi)害時(shí)，會(huì)對道路橋梁產(chǎn)生明顯的沖擊，如果混凝土中沒有加入鋼纖維，可能在一瞬間出現(xiàn)橋梁或道路破損問題。在其中加入鋼纖維，道路或橋梁抗沖擊力能力能夠大幅提升，降低實(shí)際問題的出現(xiàn)頻率，延長道路或橋梁的使用時(shí)間。

2 鋼纖維混凝土要求及配比

2.1 鋼纖維混凝土路面施工要求

從實(shí)際公路橋梁實(shí)施環(huán)節(jié)中能夠看出，由于該材料具備較快的固化速度，在實(shí)際澆筑或攤鋪施工時(shí)，應(yīng)開展有效的質(zhì)量和控制管理工作。一般情況下，工作人員可以選擇在水分蒸發(fā)時(shí)利用噴霧施工手段，強(qiáng)化路面質(zhì)量管理效果。在路面開槽施工方面，應(yīng)選擇合理的抗滑結(jié)構(gòu)模式，保證主體性能不受任何影響。還應(yīng)對鋼纖維混凝土尺寸進(jìn)行全面控制，使其長度保持在6～10 m范圍內(nèi)，面板尺寸≤8 m×12 m。實(shí)際操作過程中，如果加入的鋼纖維材料比例高，在設(shè)計(jì)尺寸時(shí)應(yīng)及時(shí)明確最大值，如果加入量小，應(yīng)選擇最小值[2]。

2.2 鋼纖維混凝土原材料的配比

（1）水泥的選擇。

一般情況下，在公路橋梁施工建設(shè)過程中，最為主要的材料為普通硅酸鹽水泥?，F(xiàn)階段，隨著科技的不斷發(fā)展，鋼纖維材料在公路橋梁項(xiàng)目中得到了全面應(yīng)用，可以強(qiáng)化整個(gè)工程的使用性能。另外，應(yīng)用鋼纖維混凝土開展施工操作，能夠?qū)備伿┕ず穸冗m當(dāng)降低，實(shí)際性能也要比普通混凝土材料更好，強(qiáng)化道路橋梁主體結(jié)構(gòu)的抗壓強(qiáng)度和耐磨性，滿足日益提升的交通運(yùn)輸需求。

（2）水和外摻劑的選擇。

鋼纖維混凝土在制作過程中，相關(guān)工作人員需要對用水量進(jìn)行嚴(yán)格控制，最常用的加入要求范圍為130～180 kg/m，實(shí)際水灰比數(shù)據(jù)要求為0.4～0.55。另外，在其他施工環(huán)節(jié)中，如果能夠確保鋼纖維混凝土材料質(zhì)量與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求同步，工作人員還需要添加外加劑，如減水劑、早強(qiáng)劑等，促使鋼纖維材料綜合性能大幅提升。

（3）鋼纖維混凝土施工技術(shù)的配合比。

鋼纖維混凝土材料在制作時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際情況確定各項(xiàng)配合比參數(shù)。根據(jù)實(shí)際強(qiáng)度和設(shè)計(jì)參數(shù)等內(nèi)容明確適配抗壓強(qiáng)度和抗拆強(qiáng)度等參數(shù)；確定水灰比時(shí)，可以根據(jù)適配抗壓強(qiáng)度對數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，一般需要將其控制在0.45～0.50，保證混凝土強(qiáng)度以及水灰比等能夠得到綜合分析；在實(shí)際鋼纖維體積率計(jì)算中，需要根據(jù)材料抗折強(qiáng)度等規(guī)定執(zhí)行計(jì)算操作，并將該類參數(shù)控制在1.0%～1.5%之間；確定單位體積水量的加入情況，并根據(jù)實(shí)際工況開展驗(yàn)證操作。

3 鋼纖維混凝土技術(shù)在道路橋梁施工中的具體應(yīng)用

3.1 鋪裝橋面施工中的應(yīng)用

現(xiàn)階段，將鋼纖維混凝土技術(shù)應(yīng)用到橋面鋪裝施工中，除了能夠優(yōu)化橋梁整體結(jié)構(gòu)外，能夠避免裂縫問題出現(xiàn)，起到延長道路橋梁使用壽命的效果。就目前情況來看，相關(guān)施工人員需結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際需求分析，在施工前確保原材料質(zhì)量檢測合格，待材料合格后入場。材料的使用應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范，在鋼纖維混凝土施工中，為了確保道路橋梁工程的質(zhì)量，需要確保鋼纖維混凝土材料不能暴露，如果出現(xiàn)暴露問題，施工人員應(yīng)采取相應(yīng)的解決措施，從根本上保證橋面質(zhì)量。

3.2 加固橋墩及樁結(jié)構(gòu)方面的應(yīng)用

鋼纖維混凝土技術(shù)在橋墩及樁結(jié)構(gòu)方面的應(yīng)用，可起到減輕橋墩重量的作用，避免道橋在施工過程中道路表面出現(xiàn)結(jié)構(gòu)脫落問題。從施工角度分析，技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)具體情況對鋼纖維進(jìn)行分類，選擇剪切鋼纖維或削切鋼纖維，起到加固橋墩的作用。上述兩種形式均能提升橋墩的牢固度，具有明顯的抗震效果。從樁結(jié)構(gòu)施工角度分析，相關(guān)施工人員需要對鋼纖維外露情況提高重視程度，一旦發(fā)現(xiàn)這種情況應(yīng)立即進(jìn)行捶打，保證樁結(jié)構(gòu)外表面的平整度和穩(wěn)定性，充分發(fā)揮強(qiáng)化樁結(jié)構(gòu)的效果。

3.3 防護(hù)隧道和邊坡方面的應(yīng)用

在實(shí)際道路橋梁工程建設(shè)過程中，周圍環(huán)境直接可影響道路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，若項(xiàng)目周圍環(huán)境較差時(shí)，項(xiàng)目在建設(shè)期間應(yīng)注意周圍環(huán)境的保護(hù)，確保項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量。將鋼纖維混凝土技術(shù)應(yīng)用到防護(hù)隧道以及邊坡中，可呈現(xiàn)出多重優(yōu)勢，在隧道結(jié)構(gòu)中應(yīng)用鋼纖維混凝土材料可避免內(nèi)外應(yīng)力對隧道造成的影響，確保隧道質(zhì)量符合驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。施工人員在項(xiàng)目實(shí)際施工過程中，應(yīng)同時(shí)注意隧道內(nèi)外應(yīng)力的變化，根據(jù)隧道需求計(jì)算出所需混凝土澆筑的厚度，并按照規(guī)定的鋼纖維混凝土標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行使用，強(qiáng)化道路橋梁的基本穩(wěn)定性[3]。

3.4 路面施工

為了確保道路橋梁工程整體的穩(wěn)定性，應(yīng)確保路面施工過程合理性，相關(guān)工作人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，對單層或兩層施工方式進(jìn)行選擇。兩層施工方式指施工人員在道路橋梁路面鋪設(shè)過程中，在道路中間仍使用傳統(tǒng)的混凝土材料，將鋼纖維混凝土鋪設(shè)到道路頂層以及低層，在確保路邊質(zhì)量合格的前提下降低了施工成本，實(shí)際路面穩(wěn)定性得到穩(wěn)步提升，降低路面開裂概率。在單層法的基礎(chǔ)上，頂層鋪設(shè)鋼纖維混凝土，底層依舊沿用普通混凝土，即兩層法。

通過對兩種施工方法進(jìn)行比較可知，單層法施工成本明顯低于兩層法，操作簡單，目前已在多項(xiàng)道路橋梁工程中廣泛應(yīng)用。除此之外，施工人員進(jìn)行路面碾壓施工作業(yè)時(shí)，可適當(dāng)添加一些鋼纖維，保證路面的全面加固，強(qiáng)化主體道路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3.5 防凍和修復(fù)路面

道路施工結(jié)束且正常通車運(yùn)行后，在部分因素影響下，路面還會(huì)出現(xiàn)較多明顯的凹陷和開裂問題。鋼纖維混凝土是較好的修復(fù)材料，進(jìn)行路面修復(fù)施工中，鋼纖維混凝土可對凹陷以及開裂的路面進(jìn)行修復(fù)，提高路面穩(wěn)定性。施工人員在實(shí)際路面修復(fù)過程中，應(yīng)根據(jù)被修復(fù)部位的實(shí)際情況確定材料的需求，再進(jìn)行后續(xù)路面修復(fù)操作。鋼纖維混凝土易受外界因素影響出現(xiàn)凹陷和裂縫問題。鋼纖維混凝土體積率應(yīng)超過1.8%，保證最佳修復(fù)，可有效起到避免路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)水化熱問題，影響施工路面質(zhì)量。如果應(yīng)用鋼纖維混凝土及時(shí)，路面的抗凍性能以及熱傳導(dǎo)率同樣可以得到提升，效果十分明顯。

3.6 遵循連貫性原則

在混凝土澆筑操作時(shí)，應(yīng)避免出現(xiàn)嚴(yán)重的分離現(xiàn)象，保證澆筑過程的連貫性能夠得到有效維護(hù)。為了實(shí)現(xiàn)連貫性目標(biāo)，工作人員需要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定確定倒料數(shù)量，只使鋼纖維混凝土和道路橋梁充分結(jié)合在一起。在橋頭設(shè)計(jì)方面，應(yīng)避免裂縫問題出現(xiàn)，使用平板振搗器對鋼纖維混凝土進(jìn)行振搗，保證鋼纖維混凝土澆筑密實(shí)度的增加，強(qiáng)化道路承載能力。鋪平后應(yīng)以覆蓋膜形式強(qiáng)化主體結(jié)構(gòu)的美觀性，并對其進(jìn)行檢測，合格后方可投入使用。

4 結(jié)語

將鋼纖維混凝土技術(shù)應(yīng)用于道路橋梁建設(shè)當(dāng)中，可節(jié)約施工成本，提高道橋工程的使用壽命，因此應(yīng)將該項(xiàng)技術(shù)廣泛應(yīng)用。除了技術(shù)發(fā)展外，還需要有足夠經(jīng)濟(jì)支持，才能保證鋼纖維混凝土得到普及?，F(xiàn)階段，鋼纖維混凝土技術(shù)已取得了大量實(shí)踐應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)發(fā)展奠定了穩(wěn)定基礎(chǔ)。