道路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術(shù)的應(yīng)用分析

梁海霞

（萊陽(yáng)市交通運(yùn)輸局，山東 萊陽(yáng) 265200）

0 引言

鋼纖維混凝土是新型復(fù)合材料，相較于普通混凝土，鋼纖維混凝土能夠進(jìn)一步提升自身強(qiáng)度、耐久性和承載力，十分適合在道路橋梁工程中應(yīng)用，為施工提供更加全面的保障。合理應(yīng)用鋼纖維混凝土技術(shù)，不僅能夠減少壞角以及龜裂等問(wèn)題發(fā)生概率，還能更好地保障道路橋梁的使用效果，提升行車的平穩(wěn)性與安全性。因此，應(yīng)認(rèn)識(shí)到鋼纖維混凝土技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和作用，并積極探索相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用措施，使其更好地為道路橋梁施工服務(wù)。

1 鋼纖維混凝土的特點(diǎn)

相較于傳統(tǒng)混凝土，鋼纖維混凝土有十分顯著的優(yōu)勢(shì)，無(wú)論是強(qiáng)度還是性能等方面均有更好的表現(xiàn)。通過(guò)鋼纖維的錯(cuò)向分布，不僅可以規(guī)避混凝土宏觀裂縫，同時(shí)也可以在一定程度上抑制微小裂縫的擴(kuò)展，因此對(duì)于提升混凝土的延性、抗拉性、抗疲勞以及抗彎能力具有十分重要的意義。具體而言，鋼纖維混凝土的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.1 抗沖擊性更強(qiáng)

在鋼纖維的作用下，能夠有效提升鋼纖維混凝土的抗沖擊力，其效果與鋼纖維的摻入量密切相關(guān)，因此在鋼纖維混凝土技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)合理把控鋼纖維的摻入量。與此同時(shí)，相較于普通混凝土，鋼纖維混凝土在韌性方面也更具優(yōu)勢(shì)。

1.2 抗剪、抗裂性能更強(qiáng)

抗剪、抗裂等特性較好也是鋼纖維混凝土的重要特征之一，對(duì)于鋼纖維混凝土來(lái)說(shuō)，即使其發(fā)生了斷裂情況，但鋼纖維混凝土的荷載度所受的影響則相對(duì)較小。鋼纖維混凝土應(yīng)用在道路橋梁工程中，即使基面發(fā)生誤動(dòng)錯(cuò)動(dòng)，鋼纖維混凝土在承載能力以及抗疲勞和抗剪性等方面依然不會(huì)受到不利影響。

1.3 變形性更強(qiáng)

鋼纖維的摻入能夠起到降低混凝土收縮率的作用，這是良好變形性的重要體現(xiàn)，而鋼纖維混凝土的變形性更強(qiáng)，就可以更好地規(guī)避裂縫等病害。因此，將鋼纖維混凝土應(yīng)用到道路橋梁施工中，可以更好地保障道路橋梁工程的質(zhì)量。

2 鋼纖維混凝土在道路橋梁施工中的應(yīng)用措施

結(jié)合鋼纖維混凝土的特征不難看出，相較于普通混凝土，鋼纖維混凝土的優(yōu)勢(shì)十分顯著，借助鋼纖維混凝土的作用和優(yōu)勢(shì)，既能減少道路橋梁工程的施工縫，也能降低橋梁鋪裝層的自重，同時(shí)還能更好地保障路面的平整度與耐久性。普通混凝土需要長(zhǎng)時(shí)間的養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)過(guò)程中對(duì)溫度與濕度的要求較高，這些都會(huì)在一定程度上增加養(yǎng)護(hù)難度。而鋼纖維混凝土對(duì)養(yǎng)護(hù)要求不高，養(yǎng)護(hù)時(shí)間更短，這對(duì)于保障道路橋梁工程施工進(jìn)度以及降低施工難度等均具有十分重要的意義。

2.1 鋼纖維混凝土在路面面層施工中的應(yīng)用

鋼纖維混凝土技術(shù)可以為路面面層施工提供有力支持，借助該技術(shù)，能夠改善路面面層材料結(jié)構(gòu)，在不影響路面質(zhì)量和應(yīng)用效果的前提下降低路面厚度。具體而言，在施工過(guò)程中，針對(duì)中上兩層應(yīng)用鋼纖維混凝土材料進(jìn)行鋪設(shè)，而針對(duì)路面下層，則可以應(yīng)用普通混凝土進(jìn)行鋪設(shè)。這種施工方式有助于提升路面的整體性，能夠控制施工成本。但是這種施工方式的復(fù)雜性更強(qiáng)，影響施工效率。為保證道路橋梁工程的工期，可以將路面面層的三層結(jié)構(gòu)均鋪設(shè)鋼纖維混凝土，然后使用壓路機(jī)壓實(shí)。這種施工方式既能充分發(fā)揮鋼纖維混凝土的優(yōu)勢(shì)和作用，也能更好地保障施工效率。針對(duì)容易出現(xiàn)彎曲變形的路面，在路基施工過(guò)程中應(yīng)適當(dāng)增加鋼纖維的摻入量，以此來(lái)提升路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，降低路面彎曲變形問(wèn)題的發(fā)生概率。

2.2 鋼纖維混凝土在橋面鋪裝施工中的應(yīng)用

與路面施工相似，橋面鋪裝過(guò)程中鋼纖維混凝土技術(shù)同樣也發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。合理應(yīng)用鋼纖維混凝土技術(shù)，能夠減輕橋面自重，提升橋面抗壓能力和承載力，保障行車穩(wěn)定性、安全性與舒適性。應(yīng)用鋼纖維混凝土替代傳統(tǒng)橋面鋪裝材料，工程結(jié)構(gòu)自重也會(huì)降低，可以提升橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。除此之外，在橋面鋪裝施工過(guò)程中，還可以將瀝青混凝土與鋼纖維混凝土結(jié)合應(yīng)用，既能充分發(fā)揮二者的優(yōu)勢(shì)，也能在保證橋面鋪裝施工質(zhì)量的同時(shí)降低施工成本。

2.3 鋼纖維混凝土在道路橋梁下部結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

在道路橋梁施工過(guò)程中，會(huì)涉及樁基施工，應(yīng)用鋼纖維混凝土技術(shù)可以起到強(qiáng)化樁尖以及樁頂?shù)淖饔?。比如，?yīng)用鋼纖維混凝土技術(shù)強(qiáng)化樁尖，能夠增強(qiáng)樁尖的穿透力，在打樁過(guò)程中，因樁尖的穿透力更強(qiáng)，能夠降低阻力，提升打樁效率。再比如，應(yīng)用鋼纖維混凝土技術(shù)強(qiáng)化樁頂，可以提升樁頂?shù)目箾_擊韌度，避免打樁過(guò)程中發(fā)生樁頂開(kāi)裂的問(wèn)題。使用鋼纖維混凝土強(qiáng)化樁頂部，也能夠使其可以經(jīng)受較強(qiáng)的撞擊，有利于提高打樁施工的質(zhì)量。通常情況下應(yīng)用鋼纖維混凝土對(duì)樁尖和樁頂進(jìn)行強(qiáng)化，這種方式既能為施工提供支持和保障，也能更好地控制施工成本。但是也存在應(yīng)用鋼纖維混凝土打造整個(gè)樁體的情況，這種方式會(huì)在一定程度上增加原材料成本，影響施工效益。

2.4 鋼纖維混凝土在隧道施工中的應(yīng)用

道路橋梁工程具有規(guī)模大、線路長(zhǎng)等特點(diǎn)，在施工過(guò)程中會(huì)遇到需要經(jīng)過(guò)隧道的情況。在這種情況下，需要保證邊坡和隧道側(cè)壁的穩(wěn)定性，通常會(huì)應(yīng)用鋼纖維混凝土襯砌的方式達(dá)到這一目的。因此，在隧道施工過(guò)程中需要應(yīng)用鋼纖維混凝土增強(qiáng)邊坡與隧道側(cè)壁的穩(wěn)定性。另外，在隧道側(cè)壁支護(hù)過(guò)程中也可以應(yīng)用噴射鋼纖維混凝土的方式進(jìn)行支護(hù)，借助鋼纖維混凝土的優(yōu)勢(shì)提升支護(hù)效果。相較于普通道路與橋梁施工，隧道施工的難度更大，要求更高，涉及的影響因素更多。例如，道路橋梁施工穿過(guò)隧道時(shí)，需要做好路面的防水工作，這直接關(guān)系著道路橋梁工程的質(zhì)量以及后續(xù)的使用效果。鋼纖維混凝土強(qiáng)度高、抗?jié)B能力強(qiáng)，施工中可以應(yīng)用鋼纖維混凝土提升路面防水能力，確保道路橋梁施工符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.5 鋼纖維混凝土在橋梁結(jié)構(gòu)加固中的應(yīng)用

在橋梁工程服役階段，既需要承受自身的荷載，也需要承受車輛負(fù)荷，受此影響，導(dǎo)致橋梁容易出現(xiàn)表面剝落或者裂紋等病害，為避免出現(xiàn)類似問(wèn)題，需要做好橋梁結(jié)構(gòu)的加固工作。在實(shí)際的施工過(guò)程中，可以應(yīng)用鋼纖維混凝土噴涂橋梁結(jié)構(gòu)，借助鋼纖維混凝土的性能強(qiáng)化橋梁結(jié)構(gòu)。通過(guò)這種方式，既能規(guī)避橋梁表面剝落以及裂紋等病害，也能起到增強(qiáng)橋梁抗震能力的作用。因此合理應(yīng)用鋼纖維混凝土技術(shù)，有助于提升橋梁加固效果，保證橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。相較于普通混凝土，鋼纖維混凝土的強(qiáng)度、韌性以及抗壓等方面的性能更優(yōu)異，應(yīng)用鋼纖維混凝土對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，加固效果更加理想，可以促進(jìn)橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的提升。

2.6 鋼纖維混凝土在道路施工中的應(yīng)用

2.6.1 鋼纖維混凝土在罩面修復(fù)施工中的應(yīng)用

受普通混凝土自身性能的影響，其抗彎性以及抗壓能力等方面相對(duì)較差，導(dǎo)致道路橋梁在應(yīng)用過(guò)程中容易出現(xiàn)裂縫或者塌陷等病害，嚴(yán)重影響行車安全。針對(duì)這種情況，可以應(yīng)用鋼纖維混凝土對(duì)其進(jìn)行罩面修復(fù)。鋼纖維混凝土的塑性更強(qiáng)，應(yīng)用鋼纖維混凝土對(duì)原有混凝土路面進(jìn)行修復(fù)，能夠顯著提升其抗壓能力以及抗裂性能，是提升混凝土路面質(zhì)量、延長(zhǎng)其服役年限的有效手段。應(yīng)用鋼纖維混凝土進(jìn)行罩面修復(fù)，施工便捷、成本更低。

罩面修復(fù)類型多樣，包括分離型修復(fù)方式、結(jié)合型修復(fù)方式以及直接型修復(fù)方式等。分離型修復(fù)方式是指鋼纖維混凝土與原混凝土相隔離，使二者單獨(dú)發(fā)揮作用，以此提升路面的質(zhì)量。結(jié)合型是指將新舊混凝土相結(jié)合。直接型是指直接在原有混凝土表層鋪設(shè)鋼纖維混凝土，這種方式施工最為便捷，但通常只能用于病害相對(duì)較小的混凝土路面。無(wú)論采用哪種罩面修復(fù)類型，都要注重把控鋼纖維混凝土的長(zhǎng)徑比和體積比，通常情況下，應(yīng)將長(zhǎng)徑比控制在70～100mm 左右，將體積比控制在1%～2%范圍內(nèi)。

2.6.2 鋼纖維混凝土在全截面鋪裝中的應(yīng)用

在全截面路面鋪裝過(guò)程中，應(yīng)用鋼纖維混凝土技術(shù)可以更好地保障施工質(zhì)量，規(guī)避路面裂縫等病害。鋼纖維混凝土技術(shù)的應(yīng)用，可以在保證路面質(zhì)量和使用效果的基礎(chǔ)上降低其厚度，通常僅為普通路面厚度的50%左右。借助鋼纖維混凝土的優(yōu)勢(shì)，能夠提升路面的抗壓性能和承載能力，同時(shí)也有助于路面拉伸強(qiáng)度的提升，因此可以更好地規(guī)避路面裂縫，延長(zhǎng)路面的服役年限。

在鋼纖維混凝土的影響下，使路面的承載能力進(jìn)一步提升，即使承受更大的車輛荷載，也能降低路面被破壞的概率，確保路面的平整以及行車的舒適性和安全性。

2.6.3 鋼纖維混凝土在凍土區(qū)的應(yīng)用

道路橋梁工程經(jīng)常會(huì)在凍土區(qū)施工，而鋼纖維混凝土技術(shù)在凍土區(qū)施工也具有顯著的優(yōu)勢(shì)。凍土區(qū)的環(huán)境溫度相對(duì)更低，施工中如果應(yīng)用普通混凝土，不僅會(huì)導(dǎo)致道路橋梁施工難度更高，而且也難以保證施工質(zhì)量。這是因?yàn)榄h(huán)境溫度低容易導(dǎo)致混凝土路面出現(xiàn)裂縫等病害，影響路面施工效果。相較于普通混凝土，鋼纖維混凝土的性能更佳，合理應(yīng)用鋼纖維混凝土技術(shù)，將鋼纖維混凝土作為凍土區(qū)路面施工材料，可以更好地保持土熱平衡，增強(qiáng)路面抗凍性，降低路面裂縫等病害的發(fā)生概率。

3 鋼纖維混凝土技術(shù)要點(diǎn)

道路橋梁施工中應(yīng)用鋼纖維混凝土技術(shù)，應(yīng)把握技術(shù)要點(diǎn)，結(jié)合道路橋梁工程實(shí)際情況合理選擇技術(shù)形式與施工工藝。

3.1 鋼纖維混凝土的科學(xué)配制

在鋼纖維混凝土配制過(guò)程中，容易出現(xiàn)結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，為解決該問(wèn)題，應(yīng)分批次適量投入鋼纖維，保證最終鋼纖維摻入量符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求。多次適量摻入鋼纖維，可以避免出現(xiàn)結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，保證鋼纖維的平均亂向分布。這是保證鋼纖維混凝土質(zhì)量的基礎(chǔ)和前提，同時(shí)也是鋼纖維混凝土配制過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。另外，在鋼纖維混凝土攪拌過(guò)程中，應(yīng)合理選擇攪拌機(jī)械設(shè)備，常用的攪拌設(shè)備有強(qiáng)制式攪拌設(shè)備或者雙錐反轉(zhuǎn)出料式攪拌設(shè)備等。值得注意的是，如果在鋼纖維混凝土配制過(guò)程中，鋼纖維的摻入量較大，則應(yīng)適當(dāng)降低設(shè)備功率，以免造成設(shè)備負(fù)荷過(guò)大而影響攪拌效果，同時(shí)也避免設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)而影響其使用壽命。

3.2 加強(qiáng)運(yùn)輸管理

在鋼纖維混凝土技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中會(huì)涉及鋼纖維混凝土運(yùn)輸環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)也是影響技術(shù)應(yīng)用效果的重要環(huán)節(jié)，因此應(yīng)加強(qiáng)運(yùn)輸管理。在運(yùn)輸過(guò)程中影響鋼纖維混凝土的因素較多，如因路面顛簸導(dǎo)致鋼纖維下沉，影響鋼纖維分布的均勻性。再如運(yùn)輸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致鋼纖維混凝土的含氣量降低等。為規(guī)避以上問(wèn)題，需要加強(qiáng)運(yùn)輸管理。首先，要盡量縮短鋼纖維混凝土的運(yùn)輸距離，合理規(guī)劃運(yùn)輸路線，將鋼纖維混凝土制備點(diǎn)設(shè)置在道路橋梁施工現(xiàn)場(chǎng)附近，降低運(yùn)輸對(duì)鋼纖維混凝土質(zhì)量的影響。其次，在鋼纖維混凝土的輸送應(yīng)盡量選擇泵送的方式進(jìn)行運(yùn)輸，并且要適當(dāng)增加出料口的尺寸，這樣既能保證鋼纖維混凝土輸送效率，也能減少輸送過(guò)程中對(duì)鋼纖維混凝土造成的不利影響。

3.3 合理澆筑和振搗

在鋼纖維混凝土技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，澆筑和振搗是重要的施工環(huán)節(jié)，同時(shí)也是對(duì)技術(shù)應(yīng)用效果影響最大的環(huán)節(jié)。在澆筑過(guò)程中，應(yīng)盡量保證澆筑施工的連續(xù)性，減少澆筑接頭，提升鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)的整體性。還應(yīng)注重把控澆筑厚度，單層澆筑厚度應(yīng)控制在15～20cm 范圍內(nèi)。在振搗過(guò)程中，鋼纖維混凝土的振搗與普通混凝土振搗不同，應(yīng)避免應(yīng)用插入式振搗的方式，在振搗過(guò)程中鋼纖維會(huì)朝著振搗棒的方向聚集，影響鋼纖維混凝土的質(zhì)量。應(yīng)選擇平板振動(dòng)器進(jìn)行振搗。待鋼纖維外露消失并且鋼纖維混凝土表面平整時(shí)便可結(jié)束振搗。在道路橋梁施工中應(yīng)用鋼纖維混凝土要做好抹平工作，尤其要避免在拉毛過(guò)程中出現(xiàn)鋼纖維外露現(xiàn)象。在施工完成后要進(jìn)行全面檢驗(yàn)，拆模后及時(shí)處理鋼纖維外露問(wèn)題，鋼纖維外露不僅會(huì)影響鋼纖維混凝土的質(zhì)量，還容易刺傷行人，造成安全事故，因此要高度重視對(duì)鋼纖維外露問(wèn)題的處理。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著公路橋梁工程建設(shè)的高速發(fā)展，對(duì)道路橋梁工程質(zhì)量要求越來(lái)越高，在施工過(guò)程中應(yīng)借助新技術(shù)和新工藝提升施工質(zhì)量。合理應(yīng)用鋼纖維混凝土技術(shù)，能夠更好地保障施工質(zhì)量與施工效率，降低工程造價(jià)以及施工成本。因此要充分認(rèn)識(shí)到鋼纖維混凝土的優(yōu)勢(shì)和作用，把握技術(shù)要點(diǎn)，提升鋼纖維技術(shù)的應(yīng)用效果，使其在道路橋梁工程施工中發(fā)揮更大的作用，推動(dòng)施工質(zhì)量、效率以及效益的提升。