公路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術的應用

李運富 郭孟濤 班中陽

【摘 要】作為國民經濟與社會發展的重要基礎設施，公路橋梁事業在改革開放后也得到了極大的發展。鋼纖維混凝土技術作為公路橋梁工程建設的重要技術之一，其技術水平的高低將直接影響到工程的整體質量，甚至影響到公路橋梁事業的可持續發展。為此，在公路橋梁工程建設中，相關部門及施工單位必須重視鋼纖維混凝土施工，采取科學有效的措施，有效提升施工質量，實現公路橋梁建設的社會效益與經濟效益。本文主要對鋼纖維混凝土的概況、技術應用及質量控制進行了分析與探究。

【關鍵詞】公路橋梁工程 鋼纖維混凝土 技術應用 概況 質量控制 纖維增強機理 離析

1鋼纖維混凝土的概況

鋼纖維混凝土可用于公路路面、橋梁施工中，鋼纖維混凝土相應的集體混凝土的彎拉強度設計值的分級和使用范圍。鋼纖維混凝土是在普通混凝土中摻入亂向分布的短鋼纖維所形成的一種新型的多相復合材料。這些亂向分布的鋼纖維能對混凝土內部微裂縫擴展與形成的宏觀裂縫進行有效阻礙，并能對混凝土抗拉、抗彎等性能進行有效改善。鋼纖維混凝土具有良好的延性，與普通混凝土相比，鋼纖維混凝土可有效提升抗拉強度40%到80%之間，提升抗彎強度60%到120%之間，在抗壓強度方面具有較小提升幅度，一般為25%以下。在施工運用中，必須做好鋼纖維混凝土保養工作，確保其表面濕潤度在7天以上，為達到此效果，可在其表面鋪設濕潤的草袋。

按照纖維增強機理相關規定，如纖維間距理論、復合材料理論等，對纖維增強效果進行確定，其中對其效果起決定作用的要素包括：纖維長徑比、纖維體積率等。當破壞鋼纖維混凝土現象大量出現時，可通過纖維、基體間粘結強度改善的方式對纖維增強效果進行有效提升。通過試驗可進行鋼纖維混凝土抗拉強度的準確計算，遵循GBJ81相關規定得出，

其中，鋼纖維混凝土抗拉強度標準值、設計值分別由fftk、ftk表示；

鋼纖維對鋼纖維混凝土抗拉強度影響系數由 表示（該項確定應經試驗）；

鋼纖維體積率由pf；

鋼纖維長度由lf表示；

鋼纖維直徑或等效直徑由df表示；

纖維長徑比由lf/df表示。

根據施工現場具體要求，進行鋼纖維摻量的確定，一般選用1.5%纖維摻入率。路面建設中，每立方鋼纖維摻量為30到80千克之間；橋梁建設中，每立方鋼纖維摻量為50到100千克之間。公路橋梁施工中，鋼纖維混凝土攪拌施工可遵循常規方式進行，目前都選用濕噴鋼纖維混凝土進行施工，鋼纖維厚度為0.5毫米，長度控制在20到40毫米之間，該方式的特點如表1所示。

2公路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術的應用

2.1施工準備

根據設計規定，對鋼筋放置位置、間距等進行精確計算，如部位位置厚度比設計規定小，必須進行鋼筋網補強加鋪。為保證鋼纖維混凝土施工過程中，安裝鋼筋網位置的準確性及避免沉底等問題的出現，應在連接鋼筋網和錨筋位置進行撐點設置，一般為5個/㎡，并確保焊接的穩固性。拌和設備、運輸設備等機械應在施工前期進行詳細檢查，同時對橋面底板清潔程度、綁扎與焊接鋼筋質量進行檢查。在公路橋梁施工前，應復核所支邊模的標高，避免跑模漏漿問題出現在澆筑振搗施工中。

2.2拌和與運輸

作為公路橋梁施工質量的重要影響因素，施工單位必須重視鋼纖維混凝土拌和及運輸施工。一般選用雙臥軸強制式攪拌機進行鋼纖維混凝土拌和施工。通過現場相關試驗對其施工方式進行確定，其順序為由干到濕二次投料三次攪拌法，根據施工現場具體情況，進行投料順序及拌和時間的確定，如下：碎石+1/2鋼纖維（投入分2次進行）—干拌（1分鐘）—砂+水泥+1/2鋼纖維—干拌（1分鐘）—水+減水劑水溶液濕拌（2分鐘）。確保6分鐘為拌和最長時間，有效控制拌和時間，可避免濕纖維團的出現。為避免離析問題出現在運輸過程中，可在施工橋頭位置設置混凝土拌和機，一般選用自卸車輛進行鋼纖維混凝土運輸，澆筑施工中，向施工地點運輸的材料高度必須控制在1.5米以下。

2.3澆筑及振搗

鋼纖維混凝土施工中，對其整體性與密實度產生影響最大的為澆筑與振搗施工階段。完成鋼纖維運輸工作后，利用人工方式進行攤鋪整平施工，根據1.2到1.3攤鋪系數進行有效控制，避免拋擲與摟耙等現象的出現，這樣可對混凝土拌和物離析現象進行有效控制。攤鋪施工中，如出現鋼纖維結團情況，可避免人工撕開及剔除，防止蜂窩現象的出現。從攪拌機卸出的拌合料到澆筑施工的時間必須控制在40分鐘以下。

當混凝土停止下沉、不再出現氣泡時，可停止振搗施工。振搗施工中，應防止鋼纖維結團現象的出現。通過振搗梁托平施工后，可通過鋼滾筒進行碾壓作業，整平表面不能有鋼纖維裸露，并確保表面（10到30毫米）鋼纖維位于平面分布狀況。隨后，必須及時通過真空吸水泵將多余泌水吸除，并通過圓盤式磨光機進行施工。從一側進行磨光，確保稠漿產出。收漿后可通過刮平板進行1到2次抹平，確保其表面的平整性。

2.4養護

振搗質量符合施工要求后，施工單位應做好養護濕潤工作，在路面上選用透水土工布進行覆蓋，一般養護時間為一周，該階段應確保路面濕潤，并做好交通管制工作，避免車輛在養護路面通行。

3公路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術的質量控制

（1）施工前應進行相關性能試驗，根數控制在10根左右，各項參數確定后，向監理單位進行上報及確認，只有這樣才能進行施工作業。在大范圍施工前，必須對以下參數進行確定。詳細檢查鋼纖維尺寸形狀。鋼纖維長度誤差必須控制在10%以下，在每批產品內進行10根隨機抽選，確保合格率在90%以上。檢查鋼纖維的抗拉強度，確保其在380Mpa以上，確保其平均值在規定值允許范圍內，在規定值9/10以上。檢查鋼纖維彎折性能，鋼纖維在鋼棒（3毫米直徑）彎折下進行檢驗，確保彎折傾角在90度時，不出現斷裂情況。

（2）不能隨意將施工過程中出現的不合理材料進行排放。必須立即回收處理施工過程中的多余材料，避免對環境造成嚴重污染。漿液配置好后應避免離析現象的出現，確保漿液供給的連續性，并指派專人對拌和、振搗時間進行準確及詳細記錄。

（3）公路橋梁工程鋼纖維混凝土施工前期，應做好施工準備工作，如設計圖紙、招標文件與合同規定等文件的了解與熟悉，該部分內容的負責人一般為技術人員與項目經理部。項目相關內容，如規模、鋼纖維混凝土用量等都可以通過分析比較得出，以此為施工計劃的合理確定提供了有利條件。同時，還可以對業主的想法進行充分了解，促使公路橋梁工程施工中能夠遵循合同辦事，對雙方利益進行有效維護。

4結語

綜上所述，公路橋梁建設作為國民經濟發展的重要組成部分，在交通建設、經濟發展中起著關鍵性的作用。近年來，隨著社會經濟發展速度的不斷提升對公路橋梁工程建設提出了新要求，要求通過創新體制、完善政策，進一步提升基礎工程建設力度。鋼纖維混凝土技術作為公路橋梁工程施工的重要方式，其施工效果是否良好直接影響著公路橋梁工程的整體質量，為此，施工單位必須重視鋼纖維混凝土技術的應用，在規范施工工藝的同時，不斷改進技術，提高公路橋梁建設的整體質量，推動交通經濟的高速發展，為國民經濟增長提供一份力量。

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