探討路橋施工中鋼釬維混凝土施工技術應用

鄭自強

（福建陸地建設有限公司）

探討路橋施工中鋼釬維混凝土施工技術應用

鄭自強

（福建陸地建設有限公司）

隨著城市化進程的加快和交通運輸事業的蓬勃發展。路橋作為交通運輸網的重要組成部分，日益在國民經濟建設和社會發展中發揮著越來越重要的作用，因此路橋工程建設的施工質量控制和工程造價控制，一直是土建領域研究的重要課題。建筑材料是確保工程質量，控制工程造價的源頭，因此路橋的廣泛應用也給建筑材料提出了更高的要求。鋼纖維混凝土是一種新型的優質水泥基復合材料，其性能優、成本低、應用簡便、實用范圍廣，能滿足高等級橋梁、公路等土建工程對建筑材料的設計和技術要求，目前廣泛應用于水利、建筑、道路等結構中，具有重大的市場經濟價值和應用價值。

路橋施工；鋼釬維混凝土；應用

鋼纖維混凝土即通過在混凝土中加入鋼纖維而生成的一種新型復合材料，其與一般混凝土相比，有更好的抗彎強度、抗拉強度、抗剪強度，同時也大大改善了混凝土的耐久性、抗疲勞性、裂后韌性和抗沖擊性。鋼纖維混凝土用于路橋面鋪裝層可使橋梁結構更穩固、道路路面性能更優，因此自其推出市面以來，已在路面、機場跑道、橋面等工程中被廣泛應用開來，其應用效果也取得了業界的一致好評。隨著土建施工技術和鋼纖維生產技術的不斷成熟和發展，鋼纖維混凝土施工技術將在路橋工程建設中發揮日益重要的作用。本文將結合鋼釬維混凝土的特點和應用效果，簡要分析路橋施工中鋼釬維混凝土施工技術的應用。

1　鋼纖維混凝土的簡要介紹

鋼纖維混凝土，即在混凝土中加入鋼纖維而形成一種應用廣泛、性能優良的新型復合材料。鋼纖維與基體的粘結性能會直接影響鋼纖維混凝土的性能，進而對路橋工程的質量產生影響。鋼釬維的外形種類很多，如凹凸形、平直形、不規則形等，外形會影響其與混凝土的粘接強度，即影響混凝土的增強效果。改善纖維與混凝土的粘接強度一般常用的方法有三種：①改善混凝土對鋼纖維的粘接性能；②通過改變長細比，增加纖維的粘接長度；③改善纖維的形狀，增加其與混凝土的咬合力、摩阻力。

影響鋼纖維混凝土性能的主要岡素有：鋼纖維長徑比、鋼纖維類型、混凝土原料（粗骨料的粒徑、砂的比率、減水劑、外加劑）等、鋼纖維摻量。其中影響鋼纖維性能的主要因素有鋼纖維類型、長徑比、鋼纖維摻量。另外用于路面施工的鋼纖維混凝土材料，由于面層板較薄，還會受到地下排水因素的影響。

需要特別指出的就是不同工程在選取鋼纖維幾何參數和摻量時，要兼顧硬化混凝土的阻裂效果、硬化混凝土的增強效果、硬化混凝土的增韌效果、工程的成本和拌合物的施工性能。常見工程鋼纖維幾何參數參考范圍如表1所示。

2　分析路橋施工中鋼纖維混凝土施工技術的應用

2.1鋼纖維混凝土施工技術在道路施工中的應用

表1　常見工程鋼纖維幾何參數參考范圍

（1）全截面鋼纖維混凝土路面。其鋼纖維摻量為0.8～1.2%，厚度是一般混凝土路面的51.5～58.5%，且具有較強的抗沖擊性能。雙車道路面沒有設縱縫，縮縫也較少，以橫縫為主，其間距大概25～40m。

（2）碾壓鋼纖維混凝上路面。在碾壓混凝土中鋪設鋼纖維，可以對碾壓混凝土的力學性能有一定改善，有效增強其韌性和強度。

（3）復合式鋼纖維混凝土路面。其結構合理，但操作復雜，限制性較大，一般有兩種形式，一種是在雙層復合式鋼纖維混凝土路面（于全路面板厚的上層約40～60%處鋪設鋼纖維混凝土），一種是三層復合式鋼纖維混凝土路面（中間是普通混凝土層，上下兩層做成鋼纖維混凝土層），在機械化鋪設比較好的地區就非常適合鋪設三層復合式鋼纖維混凝土路面。

（4）鋼纖維混凝土罩面及鋼纖維細石混凝土或水泥漿對罩面的修補。鋼纖維混凝土鋪筑的罩面層可用于彌補輕微損壞的舊混凝土路面，這種鋼纖維混凝土罩面一共有三種形式，即結合式罩面（舊混凝土路面與鋼纖維混凝土相粘結，共同發揮結構強度）、分離式罩面（在舊水泥混凝土與鋼纖維混凝土間增設隔離層，兩者之間無粘結，各自發揮結構強度）、罩面層（將鋼纖維混凝土鋪設于舊混凝土面層上）。以鋼纖維細石混凝土或水泥漿對損壞的混凝土路面進行罩面修補時，要合理限制鋼纖維長徑比（一般高于鋼纖維增強混凝土長徑比的70～100），且選用1～2%的鋼纖維體積率為宜[1]。

鋼纖維混凝土路面，縱向、橫向縮縫少，耐磨、抗凍性能優，使用壽命長，還能有效減薄鋪裝厚度節約材料和工時，因而得到了廣泛應用。

2.2鋼纖維混凝土施工技術在橋梁施工中的應用

（1）在橋面鋪裝中的應用。使用鋼纖維混凝土鋪設橋面，可大大增強橋面的耐久、抗裂、舒適等性能及橋梁的自身剛度、抗折強度，另外還能有效減少橋面鋪測厚度，減輕橋梁自身荷載，優化橋梁受力結構，減弱橋梁應力和變形，尤其以橡膠瀝青和鋼纖維復合混凝土鋪設的雙層橋面，效果更佳[2]。

（2）在橋梁墩臺等結構局部的加固作用。為滿足橋梁結構的抗震性和整體性要求，有效預防由于長期動載作用造成的橋面面板、橋梁墩臺出現表層剝落、裂縫等問題，可先將舊混凝土表面噴砂或鑿毛，再將5～20cm的鋼纖維混凝土（剪切鋼纖維，摻量是110%）以轉子Ⅱ型噴射機噴射在表層剝落、裂縫處，增加新舊混凝土的整體性。另外應用兩型速凝劑作為外加劑和硫鍋酸鹽快硬水泥，可大大提高橋梁路面的抗裂性能。

（3）在橋梁上部承受荷載部位的應用。在橋梁應力較集中，如主梁部位，應用鋼纖維混凝土作為鋪設材料，一方面可優化橋梁上部承受荷載部位的結構受力性能，預防出現結構變形；另一方面可減少鋪測厚度，節約上部材料用量，輕化橋身，減少了下部墩臺數量，使橋梁外形更優美，工程造價更劃算，有利推動了橋梁結構朝大跨度、美觀化、輕型化發展，為高等級橋梁的建造創造了有利條件[3]。

（4）鋼筋混凝土樁加強。為預防橋梁樁尖或局部樁頂在打入前出現裂縫，且減少樁的錘擊次數，增強樁的穿透力，提高樁打擊速度，節省工時，可在樁尖、樁頂部位采用鋼纖維混凝土作為建筑材料，如不考慮經濟效益的前提下，采用全斷面整體建筑鋼纖維混凝土，效果更佳。

2.3鋼纖維混凝土在隧道和邊坡的應用

在隧道和邊坡的防護加固階段采用噴射鋼纖維混凝士的施工技術，可以加強隧道結構的整體性，有效預防隧道滲漏水現象；另外全截面或局部普通混凝土支護采用噴射鋼纖維混凝土，可對巖石節理裂隙等地質發育不良地段的邊坡具有防護加固作用[4]。

3　結合實例分析鋼纖維混凝土施工技術的應用及應用效果

2011年6月～2013年7月，在泉州環城高速石獅互通連接改造工程中，有10條匝道，7座匝道橋，其中主線橋425m/座，石獅大道的路基長1600m。由于大部分橋梁都采用了伸縮裝置，因此橋梁兩側的混凝土在高速行車的反復載荷作用下，使該處直接承受了強大的沖擊作用，該部分成為橋梁結構中最易損壞又較難修繕的施工部位，如得不到妥善處理，會出現嚴重的施工缺陷，甚至引起跳車等不良連鎖反應，不但會造成破損缺陷的提前出現，嚴重者還將影響過往車輛的行車安全。

為保證橋梁伸縮裝置兩側混凝土的后澆質量，本項目在設計上，伸縮縫型號采用了D60型、D80型、D160型三種型號；另外混凝土以鋼纖維為主，且鋼纖維混凝土嚴格按實驗配合比要求，采用強制性攪拌機攪拌，由混凝土罐車運送至現場，并沿兩邊瀝青切縫進行平整、壓實，橋梁結構、尺寸等嚴格按照設計規范要求進行施工，施工后用水車運水保養。最終工程如期、高品質完工，受到設計單位認可和業主監理好評，且被相近其他項目借鑒，收到了很好的經濟效益和社會效益。

4　結束語

綜上所述，隨著城市人流、車流的急劇增加，開展路橋施工成為緩解我國交通運輸壓力的根本途徑。路橋的質量直接影響其使用性能和安全性能，是路橋施工的核心，而在工程質量控制上材質的選擇起著非常關鍵的作用，鋼纖維混凝土是在傳統混凝土基礎上的改良和加工，其性能更優、應用更廣、實用性更強，這種新型材料的研發與使用，將會使我國的路橋施工進入一個新的階段，具有重大的社會效益和經濟效益。同時我們要從中認識到科技轉變為生產力的巨大效益，在日后的工程建設中要立足自我創新的基礎上，不斷引進新工藝、新技術，使其能更好的服務于社會。

[1]程峰.路橋施工中鋼纖維混凝土施工方技術應用[J].城市建設理論研究（電子版），2013，11（31）：125～126.

[2]陳武.路橋施工中鋼纖維混凝土的施工技術探討[J].江西建材，2014，17（19）：164.

[3]韓笑.淺析混凝土施工技術在市政路橋建設中的應用[J].城市建設理論研究（電子版），2012，22（27）：224～225.

[4]李劍鋒.對市政路橋施工中鋼纖維混凝土技術的再分析[J].新材料新裝飾，2014，33（11）：393.

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2015-5-3