淺析路橋施工中鋼纖維混凝土的施工技術

【摘要】在路橋施工中，鋼纖維混凝土施工技術是重要的施工方式之一，可以有效提高路橋防腐蝕性與耐久性。鋼纖維混凝土是一種新型的優質水泥基復合材料，具有施工簡便、性能好、價格低等優點，可廣泛應用于路橋工程施工中。本文主要分析了鋼纖維混凝土的主要特性與配合比設計，探討了路橋施工中鋼纖維混凝土的施工技術，以提高路橋工程施工效率和施工質量，有效降低施工成本。

【關鍵詞】路橋施工；鋼纖維混凝土；特性；施工技術

前言

鋼纖維混凝土是一種新型優質的水泥復合材抖，可以根據實際施工需求設計材料配合比，具有施工簡便、性能好、價格低等優點，廣泛應用于實際路橋施工過程中，并發揮著重要作用[1]。目前，鋼纖維混凝土已逐漸代替傳統混凝土，該類混凝土主要由傳統混凝土、短鋼纖維等構成，即將分布不規則短鋼纖維加入傳統混凝土中，從而形成新型復合材料。對于混凝土結構內部的微裂縫，分布不規律的鋼纖維不僅可以防止其擴展，還能避免形成宏觀裂縫，鋼纖維的采用可以明顯提高混凝土各方面性能，如抗彎、抗拉、抗沖擊等，而且延性良好，可在路橋施工中發揮重要作用。

1.鋼纖維混凝土的主要特性

1.1抗壓、抗拉、抗彎、抗沖擊性能強

鋼纖維混凝土主要由鋼纖維和傳統混凝土構成，在混凝土中，鋼纖維不規則分布，這樣的分布有利于加強鋼纖維混凝土抗壓、抗拉、抗彎、抗沖擊性能[2]。實驗研究鋼纖維混凝土在路橋施工中的應用，結果表明：在混凝土中適當加入鋼纖維，可以有效提高50%～150%抗彎與40%～50%單軸抗拉的極限強度，若鋼纖維在混凝土中的含量為0.8%～2.O%，抗沖擊可達普通混凝土的50～100倍極限強度。在鋼纖維混凝土中，鋼纖維消耗量很小，比例約為0.8%～2.0%，鋼纖維本身并不能有效提高混凝土抗壓強度，但在混凝土中適當加入鋼纖維后，混凝土整體抗壓破壞形式出現明顯變化，雖然受到破壞后會碎，但不會散，因此混凝土結構抗壓性能顯著加強。

1.2抗裂、抗剪性能強

傳統混凝土開裂荷載與極限荷載無明顯差異，但鋼纖維混凝土即使出現開裂荷載，其荷載還是能夠保持增大趨勢。在一定程度上來說，如果鋼纖維混凝土體積增大，那么其開裂荷載、極限荷載與韌性均能增大。對鋼纖維混凝土的剪切性能進行直接剪切試驗檢驗，實驗數據結果表明：鋼纖維混凝土基體錯動移位后，仍然具有良好的承載能力，承載強度為400～800mpa。

1.3抗凍、耐磨性能強

鋼纖維具有較強的伸縮能力，可以隨著溫度的變化伸縮，因此，對比傳統混凝土，鋼纖維混凝土能夠很好的抑制由于溫度應力導致的路橋橋面裂縫和擴張情況，這表明鋼纖維混凝土抗凍、耐磨性能強。

1.4改善混凝土變形性能

在混凝土中適當加入鋼纖維，可以有效改善混凝土長期收縮變形性能，且能顯著提高混凝土抗拉彈性模量，此外，還能使混凝土收縮率降低10%～30%。

2.鋼纖維混凝土配合比設計

鋼纖維混凝土施工配料主要有水泥、卵石、砂、鋼纖維、外加劑、摻合料等，水泥選用型號規格為P.O.42.5的普通硅酸鹽水泥；卵石型號規格為5～25mm，含泥量低于1%；砂型號規格為中砂，含泥量低于3%；鋼纖維型號規格為長度60mm、直徑0.9mm，最低抗壓強度為1000N/m2型號規格為泵送劑；摻合料型號規格為I級粉煤灰。設計鋼纖維混凝土配合比時，可以傳統混凝土配合比為依據，經過不斷試驗后確定配合比設計。鋼纖維混凝土的配料選用標準為：（1）鋼纖維品種與基材強度相適應，且抗拉極限強度不低于500MPa。（2）鋼纖維混凝土中鋼纖維最佳含量為0.5%～2.O%。（3）加強控制鋼纖維長徑比，鋼纖維長度不宜過長，最佳直徑為0.45mm～0.70mm，以保證鋼纖維混凝土力學性能盡可能符合施工和易性要求。（4）適當采用減水劑或外摻劑，使混凝土施工和易性得到改善，同時降低水泥用量及成本。（5）必須確保鋼纖維無油污、銹漬、碎屑與雜質等。（6）采用攪拌機拌和鋼纖維混凝土時，其砂率應比相同標號同類傳統混凝土高，而且控制鋼纖維長徑比為50～80。（7）采用10mm～20mm粒徑的主骨料，確保鋼纖維與基體結合的牢固度。

3.路橋施工中鋼纖維混凝土施工技術

3.1道路施工中鋼纖維混凝土施工技術

3.1.1攤鋪、整平

鋼纖維混凝土攤鋪攤鋪工序為：（1）將鋼纖維連續、均勻在面板中攤鋪。（2）通過分散機均勻分散鋼纖維后，再加入攪拌機中。（3）嚴格控制攪拌投料順序與攪拌時間，投料攪拌時采用先干后濕方式，可有效避免鋼纖維結團。（4）攤鋪時摻和物塌落度應保持一致。（5）為免鋼纖維不均勻，攤鋪同一道路作業時，應盡可能持續攤鋪與澆筑。攤鋪工作完成后，必須進行整平、初步壓實工作。為免影響壓實度與密實度，應根據路拱和坡度采用整平機持續進行壓路工作。

3.1.2振搗

縱向條狀集束排列鋼纖維，可以加強混凝土邊緣的密度。采用機械振搗鋼纖維混凝土，可以增加其強度與密實度，有效保障鋼纖維混凝土路面的強度與抗裂性。在機械振搗過程中，應按照一定順序和頻率進行振搗，不能出現過振、漏振等問題，而且鋼纖維嚴禁出現空洞、溝槽等現象。

3.1.3整形

鋼纖維混凝土的特點主要有纖維分布不規則、含砂率大、粗骨料稀等，為免鋼纖維外露，應采用機械進行抹平整形[3]。與此同時，采用壓紋機壓紋技術，可以避免或減少拉毛與拆模后出現的鋼纖維外漏、外露現象。

3.1.4施工注意事項

鋼纖維混凝土施工注意事項主要有：（1）加快施工進度或適當增加水分，可使鋼纖維混凝土延遲凝結、硬化。（2）攤鋪或澆筑過程中，必須經過科學計算，才能增加摻和物，如水、外加劑等。（3）為免影響鋼纖維混凝土強度，運輸和攤鋪時間必須在規范要求范圍內。（4）攤鋪過程中，對混凝土溫度進行實時監測，若溫度過高，應及時采取有效的降溫措施。

3.2橋梁施工中鋼纖維混凝土施工技術

3.2.1橋面鋪裝

在橋面鋪裝鋼纖維混凝土，可提高橋面耐久性、抗裂性與舒適性，增強橋梁剛度與抗折強度，并減少鋪裝厚度，使結構自重降低，很好的改善橋梁受力狀況。此外，還能有效提高橋面抗沖擊力，加強混凝土結構和伸縮縫間的連接強度，減少橋面出現坑槽、剝落、裂縫等情況，有效延遲橋梁損壞速度。

3.2.2橋墩結構局部加固

在長期動載作用下，若橋墩、橋面板出現裂縫、表層剝落等問題，為滿足橋梁結構抗震性與整體性要求，可采用轉子型噴射機向出現問題的部位噴射5cm～20cm鋼纖維混凝土。橋墩結構局部加固方式為：（1）采用10%摻量的剪切鋼纖維；（2）噴砂或鑿毛舊混凝土表面，加強新舊混凝土整體密實性、牢固性；（3）為提高早期抗裂性能，適當采用硫鋁酸鹽快硬水泥、TS型速凝劑。

3.2.3橋梁上部承載部位

采用鋼纖維混凝土加強橋梁上部應力集中的部位，可有效改善橋梁結構受力性能，控制結構變形的同時降低結構自重，使橋梁結構逐漸呈現輕型化、大跨度發展趨勢[4]。在橋梁上部結構采用鋼纖維混凝土，可以提高結構承載力與抗變形性能，而且能減少上部結構材料用量與下部墩臺數量，進而有效降低施工造價，提高經濟效益。

4.小結

總之，在社會經濟發展的推動下，城市經濟快速發展，交通路橋建設步伐也隨之日益加快，而隨著路橋建設施工技術的的不斷改進，建設施工材料要求也越來越高。目前，鋼纖維混凝土廣泛應用于路橋施工中，不僅能加強路橋承載能力，還能延長路橋使用壽命，有效提高經濟效益和社會效益。鋼纖維混凝土抗拉、抗裂、抗沖擊等性能，在路橋面鋪裝，可充分發揮其優越性能，確保道路路面、橋梁結構使用狀態良好，在一定程度上滿足人們對交通設施的需求。

參考文獻

[1]梁旭東.鋼纖維混凝土施工技術在路橋施工中的應用[J].中國新技術新產品，2010（14）：94-95.

[2]舒暢.路橋施工中鋼纖維混凝土施工技術應用分析[J].科技資訊，2010（28）：101.

[3]溫昌鑫.分析鋼纖維混凝土施工技術在路橋施工中的應用[J].廣東科技，2012，21（07）：99-100.

[4]陳天山.基于路橋施工中鋼纖維混凝土施工技術的分析[J].建材與裝飾，2013（26）：250-251.