簡析路橋施工中鋼纖維混凝土施工關鍵技術

摘要：我國國民經濟的快速發展，對于道路與橋梁等基礎設施建設提出了更高層次的要求。為了滿足新形勢下對于道路橋梁的新要求，很多新的施工技術與施工工藝應運而生，對現階段的道路與橋梁工程建設發揮了非常重要的作用。與此同時，一些新型材料也得到了較為廣泛的應用。基于此，根據實際工作經驗，就路橋施工中鋼纖維混凝土施工的關鍵技術問題進行了深入探討，以期提升路橋工程項目的技術經濟可靠性。

關鍵詞：路橋施工；鋼纖維混凝土；施工；關鍵技術

中圖分類號：F291.1 文獻標志碼：A 文章編號：1000-8772（2012）21-0137-02

鋼纖維混凝土是在混凝土中摻入無序分布的鍛鋼纖維所構成的一種新型復合材料，在實際的運用過程中多被應用于道路路面與橋梁的結構施工過程中。同時，該種新型材料與施工技術也越來越受到了人們的廣泛關注。作為一種全新的新型復合材料，鋼纖維混凝土不僅在耐久性、強度、承載力等技術參數上得到了較大突破，同時還能有效改善道路以及橋梁工程項目中的多種混凝土結構，從而使混凝土的多種性能得到優化，是有效解決鋪裝層早期龜裂以及出現壞角問題的關鍵技術措施。同時在對橋面裝修時，具有縮縫少與行車平穩等特點，并且能有效延長橋面的使用壽命。和普通的混凝土橋面相比，能在承載相同荷載的條件下減小30%～50%的厚度，從而有效提升了工程的技術經濟合理性。

1 鋼纖維混凝土的性能特點

與普通的混凝土相比，鋼纖維混凝土有著非常優越的性能，其性能優勢主要體現在以下幾個方面：（1）有較強的抗沖擊性。試驗證明，當鋼纖維混凝土中鋼纖維的含量達到0.8%到2.0%時，其所能承受的沖擊力能達到普通混凝土所能承受沖擊力的50～100倍，可見其有較強的韌性與抗沖擊性。（2）有較強的抗裂、抗疲勞與抗剪性能。相比于普通的混凝土而言，鋼纖維混凝土有著較強的抗裂、抗疲勞與抗剪性能。對于普通的混凝土而言，開裂荷載度與極限荷載度幾乎相同，而鋼纖維混凝土在出現開裂情況時，其荷載度仍然具有一定的上升空間。在對橋路面的剪切試驗過程中，在基面發生錯動后，而鋼纖維混凝土仍然具有很強的抗裂抗疲勞、抗剪性能以及良好的承載力。（3）具有良好的抗壓、抗拉與抗彎性能。將適量的鋼纖維摻入到普通混凝土中，能有效提升混凝土的極限抗壓強度。通常情況而言，單軸抗拉極限強度能提升40%左右，抗彎度極限強度甚至能達到150%。（4）有良好的變形性。鋼纖維的加入對混凝土的長期收縮變形發揮著非常重要的作用，能使混凝土的收縮率降低20%左右。與此同時，雖然對混凝土的抗壓彈性模量影響不明顯，但卻能有效提升抗拉彈性模量。（5）能有效防止受溫度因素影響而產生裂縫。

2 鋼纖維混凝土在道路與橋梁工程項目施工中的應用

2.1在道路工程施工中的應用

在道路路面工程中，鋼纖維混凝土的應用能有效降低鋪裝厚度、減少縱縫與橫向縮縫，并且具有耐磨性強等特點，因而在道路路面工程中有著較為廣泛的應用。在道路路面工程施工中的應用主要分為以下幾個方面：（1）新建全截面鋼纖維混凝土路面。該種混凝土的鋼纖維摻入量為0.8%～1.2%，其路面與以普通混凝土為材料的路面相比，能降低50%～60%的厚度。同時，對于雙車道路面而言，往往不設置縱縫，橫縫間距多在20m～30m之間。（2）新建復合式鋼纖維混凝土路面。該種路面又分為雙層式路面與三層式路面等不同形式。對于雙層式路面而言，多是在全路面板厚的上層鋪設占全厚40%～60%厚度的鋼纖維混凝土。對于三層式復合路面而言，是將上層與下層均制成鋼纖維混凝土，而在兩層之間夾普通混凝土層。實踐證明，在具備相應機械化條件下宜采用三層式復合路面。（3）碾壓鋼纖維混凝土路面。對于該種路面而言，是將鋼纖維摻入碾壓混凝土中，形成的路面會具有較高的強度與韌性，混凝土的力學特性會得到有效改善。

2.2 在橋梁工程施工中的應用

對于鋼纖維混凝土施工技術在橋梁工程中的應用而言，主要包括以下幾個方面：（1）橋面鋪裝。在該施工環節使用鋼纖維混凝土能使橋面的耐久性與抗裂性能等得到有效改善，并使其適應性有所提高。同時橋梁強度、橋梁本身剛度等也會得到明顯改善。因使用鋼纖維混凝土會有效降低鋪裝厚度，所以也會使橋梁結構的自重得到明顯減輕，使橋梁的受力情況得到明顯改善。（2）橋梁上部承受荷載部位。對于主梁或局部應力較為集中的區域而言，需降低自重、優化結構受力，以推動橋梁結構整體的輕型化與大跨度方向發展。使用鋼纖維混凝土能有效降低上部的材料使用量，從而有效降低下部墩臺的數量，在滿足橋梁結構性能要求的同時，使橋梁的技術經濟合理性得到明顯提升。（3）橋梁墩臺等結構的局部加固。在長期的動載作用下，橋墩與橋面往往會出現表層剝落與板裂縫病害，而在表面噴射5cm～20cm的鋼纖維混凝土能使結構的整體性得到滿足，同時使其抗震性能得到明顯改善。對于該種混凝土而言，通常是加入1.0%的剪切鋼纖維，使早期橋梁各個部位的抗裂性能得到明顯改善。（4）鋼筋混凝土樁。使用鋼纖維混凝土能使鋼筋混凝土樁的樁頂或樁尖局部位置得到強化，從而使樁的穿透力增加，使錘擊次數降低，從而提升打擊速度。

3 道路橋梁施工中鋼纖維混凝土施工關鍵技術

對于道路與橋梁等工程項目而言，在選擇了鋼纖維混凝土之后，可根據設計要求的不同，分別選擇噴漿、噴射與澆筑等不同工藝。而對于鋼纖維混凝土的施工質量而言，直接決定著道路工程與橋梁工程等工程項目的整體質量與工程效益。因此，在實際的施工過程中，應嚴格按照施工要求、規范與標準，并加強對于新材料使用所產生技術性問題的重視，確保各個施工環節的質量。

3.1 鋼纖維的機械加工與配置

在道路與橋梁等工程項目中，為了避免在混凝土配置過程中出現結團現象，嚴禁一次性向混凝土中放入設計要求的鋼纖維用量。為了確保混凝土中鋼纖維分布分散、均勻，在對兩種材料進行攪拌之前，應將分散機的功率設置在0.75kW～11.0kW，并根據用途、用量及材料強度等因素的不同，將分散力控制在20kg/min～60kg/min之間。值得一提的是，在鋼纖維混凝的拌制過程中，應先將預先設定好的鋼纖維與細骨料等材料拌合均勻，或在攪拌機的下料口處安置過濾篩。在選擇攪拌機械時，應首先考慮選擇雙錐反轉出料式、強制式機械，在所需混凝土的坍落度較小或鋼纖維的摻量較大時，應合理降低強制式攪拌機的利用率，防止因超負荷運營而對攪拌質量造成影響。

3.2 鋼纖維混凝土的澆筑、振搗

在建筑鋼纖維混凝土時，應避免存在明顯的澆注接頭。在每次倒料時，確保將相壓厚度控制在15cm～20cm，以確保鋼纖維混凝土的整體性與連續性。同時，鋼纖維混凝土的澆筑工作必須連續進行。在對混凝土進行振搗時，應避免使用插入式振搗方法，防止鋼纖維朝著振動棒方向聚集，而產生集束效應。為確保鋼纖維的二維分布，宜采用平板振動器來振搗成型。在使用振搗棒時，為確保混凝土密實，應使鋼纖維縱向條狀集束，以有效抑制板體的收縮應力與荷載的傳遞。對于振搗好的混凝土而言，應將其表面抹平，并將露在外面的鋼纖維壓進混凝土，防止外露的鋼纖維銹蝕或將人刺傷。同時，因鋼纖維混凝土具有纖維亂向分布、粗骨細料等特點，因此在處理路面時，應選擇真空吸水工藝，并使用機械抹平。同時，還應選擇壓紋工藝，防止拉毛產生纖維外露現象，在拆模后對外露的鋼纖維應及時處理。

3.3 接縫施工技術

鋼纖維混凝土具有抗裂性能好與收縮性強等特點，在封閉交通的條件下，可采用混凝土攤鋪機做成整幅式，并不設置縱縫，在混凝土強度達到標準強度的50%后切鋸縮縫。

3.4 鋼纖維混凝土運輸

在對鋼纖維混凝土運輸時，其含氣量與坍落度都會有所損失。同時，在運輸過程中因受到震動會使鋼纖維下沉，從而使混凝土的均勻性下降。因此，應盡量縮短鋼纖維混凝土的運輸距離，并適當增加出料口的尺寸，在條件允許的情況下宜選擇泵送的運輸方式。

4 對鋼纖維混凝土施工技術的技術經濟可靠性分析

上文已經提到，鋼纖維混凝土具有良好的自身特性，在荷載相同的條件下，能更有效降低鋪裝厚度，在降低結構自重的同時，能有效減少材料的使用量，從而縮短工程工期。同時，鋼纖維混凝土具有較強的抗沖擊性與韌性，能有效防止伸縮縫的變形，從而提升伸縮縫的壽命。與此同時，普通的面層鋪裝已不能滿足車輛荷載逐漸增加的需求，鋼纖維混凝土以其良好的耐久性、延伸度與抗疲勞強度能有效確保工程結構整體的安全可靠性。

同時，鋼纖維混凝土施工技術減少了鋼筋網片與加工環節，有效簡化了施工工藝，使施工成本得到控制，并能有效避免因鋼筋網片施工質量差而出現早期破壞情況。雖然鋼筋混凝土的成本相對較高，在厚度較小的情況下也能有效降低施工成本。并且鋼筋混凝土能有效提升使用壽命，從而提升工程的整體效益，使工程的技術經濟合理性得到提升。

5 結語

綜上所述，在路橋工程項目施工過程中，混凝土質量直接影響著結構的力學結構、強度等參數特性。而使用鋼纖維混凝土，能以優越的結構性能、力學性能、質量強度等綜合性能，提升工程項目的整體質量與安全可靠性，從而有助于路橋工程項目的長期穩定發展。在今后的工作過程中，還應對鋼纖維混凝土施工技術進行不斷完善與創新，以切實提升路橋工程項目的技術經濟可靠性。

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（責任編輯：張娟）