淺析路橋施工中鋼纖維混凝土施工技術

【摘 要】鋼纖維混凝土是我國當代路橋施工中最常用的應用技術，鋼纖維混凝土的有效應用能夠有效減少混凝土裂縫等病害的出現，對于保證路橋施工質量，提升路橋工程的社會效益具有重要意義。作者結合實踐工作經驗，在文章中對鋼纖維混凝土應用技術在路橋施工中的優勢進行淺析，并進一步探討了路橋施工中鋼纖維混凝土應用技術的具體施工流程及技術要點。

【關鍵詞】路橋工程；施工技術；鋼纖維混凝土

0.前言

在我國路橋施工環節中，混凝土的質量問題一直是困擾施工企業的重要問題，如何保證路橋工程的混凝土質量，為百姓提供舒適、安全、便捷的交通服務一直是道路施工企業所研究的重要課題。經過國內外專家、學者不斷的鉆研與努力，鋼纖維混凝土應用技術得以研發，并迅速取代了傳統混凝土，占據了路橋施工環節中的重要地位。對于我國路橋施工行業來說，鋼纖維混凝土實現了施工水平的突破，更將我們帶入到了一個更安全、更舒適的道路建設發展時期。

1.鋼纖維混凝土在路橋施工中的實際應用

1.1案例一

1.1.1道路工程概述

某段公路橋梁長度為7.6Km，寬3lm，其中，主車道寬18m，南北兩側人行道各寬2.5m，非機動車道各3.5m。該路段行車密集，是省內的運輸要道，過往車輛以貨車居多，因此，對路面的承載力提出了嚴格要求，為提高建設質量，工程決定采用鋼纖維混凝土技術。

1.1.2材料準備

鋼纖維混凝土的主要成分有：

①水泥。使用硅酸鹽水泥，且質量完全符合相關標準。

②鋼纖維。按照一級碳素鋼的標準進行選擇，直徑為0.6mm，長度為37mm。

③骨料。可分為粗骨料和細骨料，粗骨料以卵石和碎石為佳，將粒徑控制在20mm以內，細骨料則以河沙為主，含泥量在3%以內、細度模數在2.5-2.9之間的中沙為上等選擇。

④水。禁用海水，以飲用水為佳。

⑤外加劑。主要是減水劑和膨脹劑，如膨脹劑的添加，有利于改善滲漏、開裂的現象。

1.1.3配比攪拌

在調配中，需根據工程規模、要求確定適宜的比例，確保其整體能夠發揮最大功能，同時應考慮鋼纖維混凝土的強度、變形、和易性等因素，遵循實用耐久、性能最優的原則。該工程使用的350型滾筒式拌和機，且配備有專用臺秤，用來稱取材料，選擇人工添加的方法，為避免鑰纖維結團，盡量不要一次性全部加入，而應該分布操作，并保證鋼纖維的分散度，其他材料的投放同樣需要遵循相應的步驟，多按照先干后濕的步驟，依次將砂子、石子、鋼纖維、水泥添加到攪拌機，攪拌2分鐘左右，然后添加水，攪拌2-3min。攪拌過程中需注意，鋼纖維的分布應保持均勻，可通過觀察混合料來實現，看其色澤是否一致，是否有離析現象：水量應加以嚴格控制，及時對含水量進行測定，雨后要做好復測工作，由試驗人員根據測定結果適當調整用水量：整個過程中還需做好詳細記錄，安排專人負責檢查控制，按照規定的要求檢查配料的準確性。

1.1.4運輸

在混合料運輸過程中，難免會出現顛簸振動，很容易影響到混合料整體的均勻性，導致鋼纖維材料下沉，使得鋼纖維混凝土的性能有所削弱，所以應盡量縮短運輸距離，在施工現場附近選擇攪拌場地，可降低對混凝土的破壞。

1.1.5澆筑振搗

該環節是建設的關鍵，最為重要，必須嚴格按照程序進行。倒料之前應合理控制相壓厚度，避免出現明顯的澆筑接頭，盡量不破壞澆筑的連續性。攤鋪工作應結合工圖紙，按照縱向每幅支模施工，中途因故停工，需設置施工縫。澆筑時，混凝土在超過1.5m時不得直接澆筑，以免出現離析，盡量將混凝土澆筑達到最終位置使各模板均充滿混凝土，初凝后，確保模板沒有振動。振搗工作也極為重要，插入式振搗法易造成鋼纖維的集束效應，需避免此狀況發生呢個，盡量選擇平板振動成型，而操作振動棒時，應以控制收縮力傳導荷載與密實度為前提，進行振搗，并合理控制振搗速度，禁止出現過振或漏振的情況。

1.1.6抹面和養護

為避免發生鋼纖維外露或豎直伸出表面的情況，可借助金屬滾壓器具將露在外面的鋼纖維壓入混凝土后再開展整平工作，抹面施工需注意，不可將鋼纖維帶出，對于抹平的表面，初凝之前應完成壓紋和拉毛等工作，以壓輪和刷子為主要工具，禁止使用竹掃帚。與普通混凝土一樣，鋼纖維混凝上最后也需要做好養護工作，通常在施工結束后，使用切縫機進行切縫，確保施工縫和設計要求相符合，然后在混凝土路面均勻灑水，維持路面濕潤，養護時間在2周左右，直至混凝上的強度合格，才能停止。

1.2案例二

1.2.1工程簡介

某項目是國家公路建設主要區段，全長1560米工程從初步設計至開始施工，本著“舒適、安全、環?！钡然痉秸瑸榱诉M一步優化工程方案設計，加強橋梁承載力，橋梁設計荷載為公路一I級，整個橋面寬34米，橋梁下層為10cm厚的鋼纖維混凝土，上層為瀝青層。

1.2.2該工程應用分析

在橋梁中為了防止橋頭出現跳車問題，首先使用鋼纖維混凝土材料進行搭板填鋪，然后在路基和橋臺相連部位設計搭板，山于橋頭在路基和橋臺連接部位，韌性差別較人，會導致路基出現一定的下沉，而設計的水泥用量為400kg/m3，粘稠度控制在40ram，抗壓控制在6500Pa鋼纖維混凝土的強度則為38。該工程中，影響鋼纖維性能的主要因素主有三維形狀、長度及等效直徑等，對于等效直徑來說，如果其太人，會使得增強作用較小，而如果其太小，在實際攪拌施工中又容易折斷，因此工程經過調研分析確定使用材料使用如表1所示：

另外對于橋梁設計來說，必須要根據橋梁實際結構，對鋼纖維、混凝土、水泥、水、粉煤灰、碎石及砂等的比例進行科學計算，在該工程中施工配合比為鋼纖維：水泥：水：粉煤灰：砂：碎石=0.21：1：0.4：0.01：1.54：2.77。水泥用量為420kg/m3，砂率為35.7，而坍落度為40ram，工程施工28d后抗壓強度為48.8MPa，抗折強度為8.5MPa，經過科學計算，以切實保證工程質量，保證工程建設安全。

1.2.3工程施工主要流程

對于鋼纖維混凝土的施工，在該工程中主要根據如下流程進行：a、材料選取；b、進行攪拌；c、運輸；d、成型；e、施工抹平；f、后期保養及管理。工程通過自動化機械來實現對材料數量及質量的檢驗，并且該工程運輸均使用可自動卸載機械，縮短了施工時間，有效防止了混凝土離析現象出現。整個工程澆筑按照連續性、一次性、多處性原則來實施，也就是多處、連續澆筑，一次性完成。對于工程路基與橋臺連接處不做接縫設置，以防止鋼纖維出現堆積成團狀，保證其流動性。砂和水泥比例嚴格根據計算實施，并使用機械攪拌、澆筑、整平，整個施工結束之后，要求對橋梁做覆膜護理及保養，最后工程還進行了抗裂、抗壓等科學檢測。下面就是鋼纖維混凝土具體的施工工藝（如圖）：

2.鋼纖維混凝土技術應用優勢及展望

2.1鋼纖維混凝土技術應用優勢

當前，道路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術得到了高速發展，該技術有機結合了鋼纖維與混凝土兩種材料，并且保證其分散均勻，實際使用過程中，充分發揮了兩種材料各自獨特作用及結合優勢，應用過程中，有效提高了橋梁整體性能，與過去的混凝土技術相比，其優勢更加顯著，如下為其主要應用優勢及特點：

①因為鋼纖維混凝土自身抗勞及抗壓特點，因此不但能夠有效延長橋梁使用壽命和提高橋梁質量，而且能夠明顯提高橋梁彈性及收縮率，科學使用鋼纖維混凝土比單獨使用優越性極為顯著。

②通過在混凝土加入適當比例的鋼纖維，并充分混合均勻，能夠明顯提高其抗彎、抗壓及抗拉等性能。

③對于橋梁來說，如果其重量過人，有可能會造成坍塌，而在同等條件下，鋼纖維混凝土材料的使用其重量更小，因此從工程安全性等方而來看，其優越性也較為顯著。

2.2鋼纖維混凝土技術應用展望

對于鋼纖維混凝土技術來說，其設計理論、方法等方而有待進一步研究，并且對于鋼纖維混凝土的實際受力性能及配比，必須要根據實際工程情況作做力學計算。另外本文所研究鋼纖維混凝土技術取代鋼筋混凝土在橋梁工程中的應用，其耐久性及可靠性仍然需要進一步跟蹤研究，并且本文所述的鋼纖維混凝土的使用僅僅是在我國西北區域的使用，而鋼纖維混凝土材料是否能夠在酷熱、嚴寒及一些河流沿海地區使用，仍然需要有關學者進一步研究。

3.結論

不難看出，采用鋼纖維混凝土確實有很多優點，而且也很實惠。所以，它的未來前景也很是被看好，因為既可以節約工程成本，又能夠提高施工效率，而且橋梁道路的使用時間比普通一般的混凝土層橋面路面要更耐用和耐磨，承受壓力不大，可以在自然災害面前有一定的抵御性。只有好質量的鋼纖維，才能造就出好質量的橋梁道路。現代科技如此發達，鋼纖維材料也要緊跟時代步驟，不斷取得創新和突破，為了滿足各種橋面路面需求，要不斷的超越過去，保質又保量，同時為交通建設提供跟有效的實用方法。

【參考文獻】

[1]焦習龍.路橋施工中鋼纖維混凝土的施工工藝[J].交通世界（建養機械），2013（8）：169.

[2]晏小明，徐道根.鋼纖維混凝土技術在公路橋梁施工中的應用[J].交通建設與管理，2014（18）：134-136.

[3]呂志堅.簡述現代鋼纖維技術在路橋施工中的應用[J].民營科技，2013（4）：281.

[4]湯關祚.鋼纖維混凝土檢查井蓋研究與應用[A].纖維水泥制品行業纖維增強水泥及其制品論文選集（1）（1960-2009）[C].2009.