淺析市政路橋施工技術(shù)中鋼纖維混凝土技術(shù)的運(yùn)用

摘要：由于鋼纖維混凝土具有良好的抗變形能力，較高的抗壓、抗拉、抗彎極限強(qiáng)度、優(yōu)越的抗剪、抗裂、抗疲勞性能、極強(qiáng)的抗沖擊性能等優(yōu)點，能夠顯著提高道路、橋梁工程以及預(yù)制混凝土構(gòu)件的承載能力，延長路橋及混凝土構(gòu)件的使用壽命，提高路橋工程的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。本文探討了市政路橋施工技術(shù)中鋼釬維混凝土技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：市政路橋;施工技術(shù);鋼纖維混凝土技術(shù);運(yùn)用

路橋施工工程中鋼纖維混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用具有重要的作用和地位，并且能取得很好的利用效果，這主要是由于鋼纖維混凝土具有力學(xué)強(qiáng)度、很好的韌性以及很強(qiáng)的耐磨性和耐久性，這些性能都是能增強(qiáng)路橋工程項目及預(yù)制混凝土構(gòu)件的施工質(zhì)量。不管是在路面施工還是橋梁施工還是混凝土預(yù)制構(gòu)件中利用鋼纖維混凝土施工技術(shù)，都能達(dá)到理想的施工效果，提升路橋施工質(zhì)量，確保路橋施工項目的使用壽命。

一、對于鋼纖維混凝土簡介

鋼纖維混泥土與混凝土存在結(jié)構(gòu)方面的區(qū)別，鋼纖維混凝土是需要提前準(zhǔn)備好一定的鋼纖維，按照不規(guī)則順序，投放到混凝土之中，在經(jīng)過攪拌混勻后形成一種新的建筑材料，這是一種具有鋼纖維與混凝土的參合材料，這種材料中的鋼纖維的方向沒有固定的分部狀態(tài)的，通過不同形狀、順序的鋼纖維，在混凝土結(jié)構(gòu)中分部，增加材料的穩(wěn)固性，使建筑材料具有較好的承擔(dān)力，同時也不容易形成裂縫，具有較強(qiáng)的拉伸作用，這是一種在混凝土結(jié)構(gòu)之上的，具有鋼纖維的新型建筑材料。不僅能夠增加材料的穩(wěn)定性，同時也能夠增加重力性能，可以承受各個方向的力量，具有較好的支撐性能。

二、鋼纖維混凝土的優(yōu)良性能

1、強(qiáng)度性能優(yōu)良

鋼纖維混凝土的主要構(gòu)成是鋼纖維和傳統(tǒng)混凝土，鋼纖維在混凝土中的分布是呈現(xiàn)不規(guī)則分布的，這樣的分布對于改善鋼纖維混凝土的強(qiáng)度性能有一定的作用，如抗壓、抗拉、抗彎、抗沖擊性能等。通過對鋼纖維混凝土在路橋施工中的應(yīng)用的實驗研究和分析，最終得到：若想達(dá)到提高50%～150%抗彎與40%～50%單軸抗拉的極限強(qiáng)度的目的，可以采用在混凝土中適當(dāng)加入鋼纖維的方法實現(xiàn);若混凝土的各組分中鋼纖維所占的比例為0.8%～2.0%，那么該鋼釬維混凝土的抗沖擊強(qiáng)度可達(dá)到普通混凝土的50～100倍。

但其實，在鋼纖維混凝土中，鋼纖維的消耗量并不大，一般都處于一個較低的水平，所占的比例約為0.8%～2.0%，另外，鋼釬維混凝土的優(yōu)良性質(zhì)并不來自鋼纖維本身，因為其本身并不能有效提高混凝土抗壓強(qiáng)度，但一旦在混凝土中加入一定量的鋼纖維后，鋼纖維混凝土的整體抗壓破壞形式將有可能出現(xiàn)顯著的變化，雖然在受到破壞后仍然會碎，但并不會出現(xiàn)散落的現(xiàn)象，從這個角度來看，混凝土結(jié)構(gòu)的抗壓性能明顯得到了改善。

2、韌性性能優(yōu)良

傳統(tǒng)混凝土的開裂荷載與極限荷載并沒有顯著不同，但對于鋼纖維混凝土來講，即使其出現(xiàn)開裂荷載，其荷載仍然能夠保持增長趨勢。從某個角度來看，鋼纖維混凝土的開裂荷載、極限荷載與韌性都會隨著體積增大而增大，這種說法雖不嚴(yán)密，但卻有一定的道理。另外，通過對鋼纖維混凝土的剪切性能進(jìn)行直接剪切試驗檢驗，分析試驗數(shù)據(jù)我們可以得到：若鋼纖維混凝土的基體錯動移位，鋼纖維混凝土的承載強(qiáng)度仍然保持在良好的水平，一般為400～800MPa。

3、環(huán)境適應(yīng)性能優(yōu)良

鋼纖維的伸縮能力比較強(qiáng)，受溫度的影響較為明顯，因此，鋼纖維混凝土能夠?qū)τ捎跍囟葢?yīng)力導(dǎo)致的路橋橋面裂縫和擴(kuò)張情況起到很好的抑制作用，由此得到，鋼纖維混凝土具有較強(qiáng)的抗凍、耐磨性能。

4、可對混凝土變形性能起到一定的改善

在混凝土中加入一定量的鋼纖維，可以在很大程度上對混凝土的長期收縮變形性能起到改善作用，且能使得混凝土抗拉彈性模量得到顯著提高。

三、鋼纖維混凝土在道路和橋梁及預(yù)制混凝土構(gòu)件中的應(yīng)用

1、鋼纖維混凝土技術(shù)在市政道路施工中的應(yīng)用

由于鋼纖維混凝土具有非常優(yōu)異的抗凍、耐磨以及抗裂性能，使其在具體的路面施工中擁有很廣闊的應(yīng)用，可以延長道路的壽命，提高其經(jīng)濟(jì)利用率。鋼纖維混凝土技術(shù)在路面中的具體應(yīng)用可表現(xiàn)為以下幾個方面：

（1）鋼纖維混凝土技術(shù)在凍土地區(qū)的使用

通過很多案例我們可以看到，在常年凍土地區(qū)，鋼纖維混凝土技術(shù)有著不可替代的地位。由于鋼纖維混凝土能夠減少吸熱，可以在很大程度上保持凍土的熱平衡，能夠有效阻止或抑制溫度應(yīng)力開裂，極大的改善其抗疲勞性能，提高路面的抗裂和抗凍能力。

（2）鋼纖維混凝土技術(shù)在道路罩面方面的應(yīng)用

由于鋼纖維混凝土具有抑制裂縫和阻止其繼續(xù)開裂的作用，因此，可以通過使用鋼纖維混凝土在舊的混凝土路面發(fā)生損壞的時候構(gòu)筑罩面，從而對路面形成保護(hù)。鋼纖維混凝土罩面在施工方式上可分為三種形式：即分離式、結(jié)合式和直接式，每種形式通過不同的作用方式對舊的混凝土路面提供保護(hù)作用。

（3）鋼纖維混凝土技術(shù)在道路上的其他應(yīng)用

在路面上使用鋼纖維混凝土可以大大降低路面的厚度，其厚度一般為普通混凝土路面的一半左右;將鋼纖維摻入碾壓混凝土后形成的碾壓鋼纖維混凝土能夠有效增強(qiáng)公路路面的強(qiáng)度和彈性;可利用鋼纖維混凝土施工技術(shù)建立復(fù)合式路面，一半分為兩層或三層，由于復(fù)合式路面建設(shè)工程復(fù)雜，一般適宜于機(jī)械化程度較高的地區(qū)。

2、鋼纖維混凝土技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用

（1）在橋梁上承受荷載的部位使用鋼纖維混凝土技術(shù)

鋼纖維混凝土具有較強(qiáng)的抗沖擊能力，在路橋的主梁或應(yīng)力比較集中的地方使用鋼纖維混凝土進(jìn)行鋪設(shè)，能夠使橋梁受力性能在很大程度上得到改善，防止橋梁結(jié)構(gòu)變形。同時能夠減輕橋梁自身重量，使橋梁整體結(jié)構(gòu)的輕型化得到很大的發(fā)展，鋼纖維混凝土技術(shù)在減少橋梁上部的材料用量的同時可以減輕橋梁下部墩臺的數(shù)量，使橋梁造型美觀，節(jié)省材料，降低成本，擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)效益。

（2）鋼纖維混凝土技術(shù)在橋梁局部加固中的應(yīng)用

長時間重負(fù)荷的使用對橋梁的路面以及橋梁墩臺都會產(chǎn)生一定的不良影響，能夠?qū)е缕浔砻婷撀浜土芽p。由于鋼纖維混凝土與普通混凝土相比具有較強(qiáng)的抗震能力，因此在脫落后的表面通過轉(zhuǎn)子噴射機(jī)噴射5cm"到10cm"的鋼纖維混凝土，可以提高橋梁結(jié)構(gòu)的整體性能。需要指出的是，若在加固的時候全部選擇鋼纖維混凝土進(jìn)行噴射加固，則會大大增加施工成本，相應(yīng)的降低經(jīng)濟(jì)效益，可通過適當(dāng)?shù)呐c普通混凝土的混合使用，以達(dá)到成本與效益之間的平衡。

（3）鋼纖維混凝土技術(shù)在橋面鋪設(shè)中的應(yīng)用

對鋼纖維來說，其本身就具有優(yōu)異的抗沖擊性，在普通混凝土中摻入百分之一左右的鋼纖維，則可提高普通混凝土近一百倍的抗

沖擊能力。在橋面施工過程中若使用鋼纖維混凝土，則能大大提高橋面的可使用性，抗疲勞性，優(yōu)化其舒適性。同時還能提高橋梁的抗折性和自身的剛性，自身性能得到提升后，可以大大減少鋪設(shè)的厚度，減少橋體自重以及減少資源的浪費。

（4）鋼纖維混凝土技術(shù)在加強(qiáng)鋼筋混凝土樁方面的應(yīng)用

在樁頂或者樁尖通過局部運(yùn)用鋼纖維混凝土技術(shù)，能夠大大增強(qiáng)樁的穿透能力，提高樁頂?shù)目箾_擊韌性，在提高打擊速度的同時減少了錘擊的次數(shù)，提高樁尖的入土能力。通常不采用全斷面使用鋼筋混凝土，因為全斷面使用鋼筋混凝土?xí)蟠笤黾邮┕こ杀荆档徒?jīng)濟(jì)效益，因此，在實際情況中，一般樁身部分仍使用普通預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土，然而對于某些特殊情況或?qū)蛄嘿|(zhì)量具有非常高的要求時，可選擇整體澆筑鋼纖維混凝土，可通過成本與效益之間的關(guān)系來衡量鋼纖維混凝土的使用量。

3、鋼纖維混凝土技術(shù)在預(yù)制混凝土構(gòu)件中的應(yīng)用

由于鋼纖維混凝土具有非常優(yōu)異的抗凍、耐磨以及抗裂性能，我們在混凝土預(yù)制構(gòu)件澆筑施工中運(yùn)用鋼纖維混凝土技術(shù)，能夠大大提高預(yù)制構(gòu)件的耐磨以及抗壓、抗裂性能，近年來蘇州地區(qū)市政道路雨污水管道施工中所采用預(yù)制鋼纖維混凝土檢查井井蓋與以往采用的普通混凝土檢查井井蓋相比較，預(yù)制鋼纖維混凝土檢查井井蓋具有明顯的耐磨、抗裂以及使用壽命長等優(yōu)點。

四、鋼纖維混凝土的施工

1、混凝土中鋼纖維的均勻隨機(jī)設(shè)置

鋼纖維混凝土中最為重要的就是在鋼纖維混凝土施工攪拌時，鋼纖維的加入步驟;因為在混凝土攪拌過程中鋼纖維的投放不正確就回到這鋼纖維聚集在一起沒有辦法分散開，從而達(dá)不到所需的施工效果;所以必須要使用專用的鋼纖維分散機(jī)進(jìn)行施工，根據(jù)實際的施工情況調(diào)整鋼纖維的分散效果和設(shè)備的功率;同時預(yù)先進(jìn)行鋼纖維和混凝土細(xì)骨料的攪拌步驟保證鋼纖維的充分均勻。

2、鋼纖維混凝土的澆注

鋼纖維混凝土的澆筑主要就是不能有澆筑的接頭情況，整個澆筑的過程必須要連續(xù)，整個鋼纖維的混凝土澆筑過程必須要不間斷的進(jìn)行同時使用平板振搗器進(jìn)行振搗，避免鋼線因為磁力作用產(chǎn)生的聚集;澆筑完成以后必須要保證沒有鋼纖維暴露的情況，必須要進(jìn)行抹平處理保證鋼纖維混凝土的施工質(zhì)量。

3、鋼纖維混凝土的成型

因為鋼纖維混凝土中纖維的分布雖然是均勻的，但是方向的分布是混亂的;鋼纖維混凝土的抹平工作也就必須要利用機(jī)械來進(jìn)行，同時采取真空的吸水來處理鋼纖維混凝土，保證施工質(zhì)量。

4、鋼纖維混凝土的養(yǎng)護(hù)

鋼纖維混凝土的養(yǎng)護(hù)工作要求比較嚴(yán)格，在養(yǎng)護(hù)工作完成之前不能有任何的重物碾壓，要通過覆蓋塑薄膜的方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和保護(hù)。

鋼纖維混凝土本身確實有比較好的性能，同時鋼纖維混凝土能夠給我們的道路橋梁施工以及預(yù)制混凝土構(gòu)件施工帶來新的選擇，鋼纖維混凝土技術(shù)的更廣發(fā)使用也是在一定程度上推動著道路橋梁施工及預(yù)制混凝土構(gòu)件技術(shù)的發(fā)展，通過探討研究我們發(fā)現(xiàn)鋼纖維混凝土的應(yīng)用的面比較廣以及鋼纖維混凝土的施工技術(shù)并不復(fù)雜，只是鋼纖維混凝土的施工過程中，需要注意的地方更多，需要了解的地方也還很多。

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