路橋施工中鋼纖維混凝土的施工技術(shù)分析

摘 要：鋼纖維混凝土作為一種新型的施工材料，在路橋工程施工中得到廣泛應(yīng)用。為了使其獲得進(jìn)一步推廣和應(yīng)用，本文在鋼纖維混凝土特性基礎(chǔ)上初步分析了其強(qiáng)度增強(qiáng)機(jī)理，以及其在路橋施工中的應(yīng)用，不斷完善與提升鋼纖維混凝土的施工技術(shù)，為路橋工程質(zhì)量提供有力保障。

關(guān)鍵詞：路橋工程；鋼纖維混凝土；施工技術(shù)；分析；增強(qiáng)機(jī)理

隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)不斷深入和科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備不斷研發(fā)并得到廣泛應(yīng)用。鋼纖維混凝土作為一種新型的優(yōu)質(zhì)水泥符合材料，被廣泛應(yīng)用于路橋工程施工中，并在其中發(fā)揮了重要作用。為了使其得到進(jìn)一步推廣和應(yīng)用，有必要扼要分析其特性及強(qiáng)度增強(qiáng)機(jī)理，使大眾全面認(rèn)識(shí)到其優(yōu)越性，進(jìn)而得到更廣泛地應(yīng)用。

一、鋼纖維混凝土特性

與一般混凝土相比，鋼纖維混凝土在抗沖擊力、抗變形能力、抗裂性、抗凍性及強(qiáng)度等方面具有顯著優(yōu)越性，具體內(nèi)容如下。

（一）具有高的抗沖擊力

由于鋼纖維混凝土摻和了一定比例的鋼纖維，使得鋼纖維混凝土比一般混凝土抗沖擊力更高，大大提升了自身抗沖擊力。

（二）具有高的抗變形能力

混凝土出現(xiàn)變形問(wèn)題關(guān)鍵在于受到自身收縮率影響，而鋼纖維混凝土由于添加了鋼纖維，大大提升了自身的剛拉性能，有效降低了收縮率。

（三）具有高的抗裂性

混凝土出現(xiàn)裂縫原因在于其承載力超越了其極限荷載，添加了鋼纖維的混凝土即使荷載超越了自身承載力，出現(xiàn)了裂紋，通常也不會(huì)出現(xiàn)較大裂縫，原因在于鋼纖維切斷后反而增加了鋼纖維體積率、韌性和極限荷載。為了證明合一結(jié)論，直接對(duì)鋼纖維進(jìn)行了切割實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)證明：鋼纖維被切斷后，鋼纖維混凝土承載力不會(huì)發(fā)生任何變化。

（四）具有高的抗凍性

鋼纖維混凝土由于采用了鋼纖維，相對(duì)減少了水泥用量，故溫度應(yīng)力不良影響相對(duì)降低，進(jìn)而提升了因溫度應(yīng)力引起的裂縫和擴(kuò)張。

（五）具有高的強(qiáng)度

由于鋼纖維混凝土中加入了一定比例的鋼纖維，將混凝土抗彎極限強(qiáng)度提升了50%-150%左右。即使遭受?chē)?yán)重破壞，也會(huì)碎而不散，將混凝土聯(lián)系在一起。

二、鋼纖維混凝土強(qiáng)度增強(qiáng)機(jī)理

混凝土無(wú)論在自身約束力及外力作用下，經(jīng)常發(fā)生裂縫問(wèn)題，并且裂縫會(huì)隨著外力反復(fù)作用越來(lái)越大。添加了鋼纖維的混凝土即使產(chǎn)生了裂縫，也會(huì)在鋼纖維作用下碎而不散，相對(duì)提升了鋼纖維混凝土強(qiáng)度。如果鋼纖維混凝土發(fā)生了裂縫，這種情況下鋼纖維將會(huì)承擔(dān)外力的大部分力量，降低了混凝土基料的作用力，故而有效控制裂縫擴(kuò)張問(wèn)題。

三、鋼纖維混凝土在路橋工程中施工技術(shù)分析

（一）鋼纖維混凝土在公路工程中施工技術(shù)分析

1、配合比設(shè)計(jì)

與一般混凝土相比，鋼纖維混凝土用配合比設(shè)計(jì)步驟與其基本相同，不過(guò)在雙控標(biāo)準(zhǔn)和韌性方面要求更高。這就要求進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)，才能得到想要結(jié)果。配合比設(shè)計(jì)應(yīng)按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，根據(jù)強(qiáng)度和韌性要求確定軸心抗壓強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值和標(biāo)準(zhǔn)值，然后試配抗壓強(qiáng)度。根據(jù)試配結(jié)果確定鋼纖維體積率、砂率、原材料用量及用水量等內(nèi)容，得到最適合的鋼纖維混凝土配合比。

2、攤鋪與整平

鋼纖維混凝土攤鋪工作具有自身獨(dú)特的特點(diǎn)，攤鋪工序自然有所差別。首先，將連續(xù)且均勻的鋼纖維鋪設(shè)在面板中，不得團(tuán)結(jié)。其次，鋼纖維加入攪拌機(jī)前應(yīng)先通過(guò)分散機(jī)，確保其分散且均勻。再次，嚴(yán)格規(guī)定攪拌投料順序和攪拌時(shí)間。為了避免鋼纖維結(jié)團(tuán)可以采取先干后濕分級(jí)投料的攪拌方式，攪拌時(shí)間通常不易過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短。然后，攤鋪過(guò)程中應(yīng)保證摻和物塌落度一致。最后，同一作業(yè)面攤鋪過(guò)程中盡量不要隨意中斷攤鋪和澆筑工作，防止出現(xiàn)鋼纖維不均勻問(wèn)題。

完成攤鋪工作后進(jìn)行必要的整平工作，之后便可進(jìn)行初步壓實(shí)工作。整平機(jī)按照路拱和坡度進(jìn)行壓路工作，并注意中間不能停歇，以免影響虛鋪厚度，最終影響壓實(shí)度和密實(shí)度。

3、振搗

為了保證鋼纖維混凝土路面具有一定的抗裂性和強(qiáng)度，可以通過(guò)機(jī)械振搗使其具有一定密實(shí)度和強(qiáng)度。機(jī)械振搗過(guò)程中鋼纖維不得出現(xiàn)空洞、溝槽等現(xiàn)象，且振搗必須具有一定頻率和順序，嚴(yán)禁出現(xiàn)過(guò)振和漏振問(wèn)題。為了保證邊緣混凝土密度，鋼纖維排列應(yīng)采用縱向條狀集束排列方式。

4、整型

由于鋼線混凝土中含砂率大、粗骨料西、纖維分布亂等特點(diǎn)，宜采用機(jī)械抹平方式整形，能夠有效防止鋼纖維外露。同時(shí)，為了避免拉毛產(chǎn)生鋼纖維外漏現(xiàn)象，也可采用壓紋機(jī)壓紋工藝，盡量減少拆模后鋼纖維外露現(xiàn)象。

5、施工過(guò)程中需要注意的問(wèn)題

為了防止鋼纖維混凝土快速凝結(jié)和硬化，必須加快施工速度，或是適當(dāng)添加水分防止水分過(guò)分蒸發(fā)。但是，攤鋪或澆筑過(guò)程中不得隨意添加水等摻和物，必須經(jīng)過(guò)科學(xué)計(jì)算才可以。除此之外，鋼纖維混凝土運(yùn)輸及攤鋪時(shí)間必須符合規(guī)范要求，以免影響其強(qiáng)度。并且，攤鋪過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)混凝土溫度，當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)必須采取強(qiáng)硬措施降溫。

（二）鋼纖維混凝土在橋梁工程中施工技術(shù)分析

1、橋面鋪設(shè)

鋼纖維混凝土應(yīng)用于橋面施工后，能夠有效提升橋面抗沖擊力，增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)與伸縮縫連接強(qiáng)度，全面增強(qiáng)其受力能力，盡可能延緩橋梁建筑的順壞進(jìn)程。因此，鋼纖維混凝土在橋面工程中的應(yīng)用，能夠有效減少橋面坑槽現(xiàn)象、剝落現(xiàn)象、裂縫開(kāi)裂緩慢程度，使得橋梁工程朝著大跨度方向發(fā)展。

2、橋梁上部荷載部位應(yīng)用

鋼纖維混凝土在橋梁工程中另一項(xiàng)重要應(yīng)用就是在橋梁上部荷載部位。橋梁上部荷載部是橋梁上部應(yīng)力較為集中的部位，鋼纖維混凝土的應(yīng)用能夠有效減少橋梁的自身重量，使橋梁向輕型化方向發(fā)展，同時(shí)提升橋梁上部結(jié)構(gòu)的承載力和抗變形能力。

3、橋墩部位應(yīng)用

橋墩結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期在車(chē)輛等荷載作用下容易產(chǎn)生破壞，為了延長(zhǎng)橋墩使用壽命，可采用鋼纖維混凝土施工技術(shù)進(jìn)行施工或加固處理。所謂的加固處理是指對(duì)損壞橋墩的處理措施。加固處理步驟具體是先對(duì)橋墩進(jìn)行鑿毛處理，然后將拌制好的鋼纖維涂抹在損壞部位，并使其與原來(lái)的混凝土充分結(jié)合，進(jìn)而增強(qiáng)橋墩的整體性能。

四、結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前，鋼纖維混凝土施工技術(shù)在自身強(qiáng)大優(yōu)越性下在公路、橋梁工程中得到廣泛應(yīng)用。不僅能夠提升路面和橋面受力能力，提升路橋工程的使用壽命，還能使路橋工程正常發(fā)揮自身的使用功能。尤其，鋼纖維混凝土施工技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用，有助于提升橋梁結(jié)構(gòu)的整體性能，并對(duì)其起到了一定修復(fù)作用。因此，鑒于鋼纖維混凝土施工技術(shù)的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)，其不止廣泛應(yīng)用于路橋工程，還應(yīng)逐漸擴(kuò)展到其他建設(shè)工程。

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