試析鋼纖維混凝土施工技術在市政路橋建設中的運用

【摘要】近年來我國經濟發展逐步加快，給公路橋梁建設帶來了新的機遇和挑戰，現今對于市政路橋建設的質量要求越來越高，越來越多的專業技術、新材料被應用于路橋建設中，目前使用較為普遍的是鋼纖維混凝土，與普通的混凝土相比，鋼纖維混凝土性能更加優越，出現裂縫等問題的概率更低，對于市政路橋建設至關重要。本文將就鋼纖維混凝土在市政路橋建設中的應用展開探討。

【關鍵詞】鋼纖維混凝土；施工技術；路橋建設

引 言

我國以往的市政路橋建設使用的是普通混凝土，出現質量問題的情況很常見，嚴重時可能出現道路凹陷和橋梁坍塌等事故，導致這種情況的原因是混凝土結構簡單，一般是石子、水泥和砂石加水后攪拌并硬化而成的，石子、砂石和水泥等材料的強度并不高，也沒有較好的抗拉性能，在彎曲或者被拉的情況下就可能損壞，影響性能，并且傳統混凝土對溫差的耐受能力較弱，近年來的市政路橋建設開始大量使用性能更好的鋼纖維混凝土。

1、使用普通混凝土存在的問題

近幾年我國大力發展混凝土路橋建設，但是由于混凝土水化熱和裂縫問題導致事故屢見不鮮，目前我國市政路橋建設存在的難題是混凝土施工技術管控問題，普通混凝土施工的常見問題有：（1）混凝土主要由石子、水泥和砂石構成，材料的強度和抗拉性能都較弱，因此混凝土的抗拉性能也不盡如人意，如果混凝土受到的外力超出承受范圍，就會出現裂縫，進而破壞整個混凝土結構；（2）混凝土中含有水泥，會出現水化熱而導致熱脹冷縮現象，如果混凝土內部溫度和外部溫度相差太大，就會產生裂縫。現在城市環境中有大量酸性物質，例如酸性土壤、酸雨等，這些酸性物質可能通過裂縫進入到混凝土內部腐蝕鋼筋，這就是近年來經常出現路面凹陷、下沉以及橋梁坍塌的主要原因，這些事故都對人們的生命財產安全有不利影響。

2、鋼纖維混凝土性能分析

簡單來說，鋼纖維混凝土就是在普通混凝土中摻入一定量的鋼纖維形成一種復合型混凝土，近年來道路和橋梁建設應用非常廣泛。和傳統混凝土相比，鋼纖維混凝土的抗凍性能更好，在普通混凝土中加入鋼纖維還能夠降低混凝土結構厚度，優化路面性能，節省了工程資金。再者，摻入了鋼纖維的混凝土具有良好的抗壓和抗沖擊性能，能夠承受比普通混凝土更大的壓力，相應的使用壽命也比普通混凝土更長，并且受到溫度影響不大，不易產生裂縫。

鋼纖維混凝土有很多種類，如果按照制造工藝劃分，可以分為四大類即：剪切鋼纖維、切鋼纖維、切削鋼纖維和融抽鋼纖維。在鋼纖維混凝土中，鋼纖維的主要作用是限制混凝土裂縫的發展，具體來說，鋼纖維混凝土承重時，鋼纖維和水泥基料共同承重，但是鋼纖維承受的重力不及水泥基料大，如果混凝土出現裂縫，鋼纖維就成為了主要受力者。如果鋼纖維混凝土中的鋼纖維超出了最大限制，那么材料整體都會承受很大的壓力，鋼纖維會被拉出或者扯斷，這樣整體材料就會被破壞。

我國市政路橋建設常用的鋼纖維混凝土就是在普通混凝土中均勻的加入鋼纖維，等到兩者硬化之后就是鋼纖維混凝土了，在普通混凝土中加入鋼纖維的方法看似簡單，實則極大的改變了混凝土的性能，讓混凝土有更好的承受壓力、拉力的能力，加強了抗彎性能。數據顯示，在普通混凝土中加入0.5%的鋼纖維后，混凝土整體強度就能夠提高90倍以上，效果非常顯著。

3、鋼纖維混凝土的具體應用

3.1道路施工

在市政道路施工中使用鋼纖維混凝土，不僅能夠有效降低厚度，還能夠減少鋪裝后產生的橫向裂縫和縱向裂縫，耐磨性能也較好，因此現今的道路工程施工開始普遍使用鋼纖維混凝土。一般情況下，混凝土截面摻入0.8%到1.2%的鋼纖維最好，使用這種鋼纖維混凝土鋪設的路面，厚度比普通混凝土小一半以上。由于雙車道路面并不需要設置縱縫，因此可以設置三層或者兩層的復合式路面，對于復合式路面，可以在采用上下兩層鋼纖維混凝土夾一層普通混凝土的方法，這種鋪設方式結構合理，但是要求較高的施工技術。

一般在要求較高的區域會使用復合式路面，將鋼纖維摻入到混凝土中并適當的碾壓，可以增強鋼纖維混凝土鋪設路面的韌性和強度，由于鋼纖維混凝土抗凍性能較好，因此在凍土較多的區域同樣可以使用鋼纖維混凝土鋪設路面。

3.2橋梁施工

對于市政橋梁施工，一般在橋梁的鋼筋底基、橋墩建設以及橋面鋪設中使用鋼纖維混凝土，鋼纖維混凝土的施工增強了橋面的抗拉能力，提高了施工壽命，并且能夠提高橋梁整體韌性和強度，又能夠減少路面厚度，降低橋梁整體重量，改善了橋梁的受力問題。

橋梁的受力部位大多是主梁位置，因此減少橋梁重量是非常必要的，在加大跨度的同時保證橋梁重量較輕，使用鋼纖維混凝土能夠優化結構，讓結構更加科學合理。在加固橋梁的時候，由于應力作用，可能出現裂縫或者剝落，如果在橋梁表面澆筑厚度20厘米左右的鋼纖維混凝土，就能提高橋梁的抗震性能；若要提高抗裂性能，只需要在普通混凝土中加入剪切纖維鋼；對于鋼筋混凝土樁，使用鋼纖維混凝土能夠提高土樁穿透能力。

4、市政路橋施工鋼纖維混凝土技術應用

如果市政路橋建設采用鋼纖維混凝土，施工要求和設計不同，對混凝土的噴漿、澆筑和噴射工藝的要求也不盡相同，市政路橋建設能否順利進行、能否充分保證施工質量，是由鋼纖維混凝土質量決定的，因此在使用鋼纖維混凝土時必須按照一定的標準和規范進行，才能充分保證施工質量。

4.1鋼纖維的加工與配置

對于鋼纖維混凝土的配置，如果將鋼纖維一次性加入到混凝土中，可能出現結團現象，因此必須要讓鋼纖維分散并且均勻的分布于混凝土中。攪拌混凝土和鋼纖維的分散機功率應為10千瓦左右，分散力要根據材料使用量、強度的不同靈活設置，一般在30千克/分鐘到50千克/分鐘。必須均勻攪拌鋼纖維和細骨料，將過濾篩安裝在攪拌機的下料口處。鋼纖維混凝土攪拌機一般選擇雙錐反轉式或者強制式攪拌機，效果較好。

4.2混凝土的澆筑和振搗

鋼纖維混凝土澆筑的接觸面最好比較隱蔽，同時混凝土的填充要控制好澆筑量，一般在15厘米到20厘米，這樣能夠保證混凝土的完整性和持續性。混凝土澆筑最好不要中斷，混凝土攪拌也不要中斷，但是攪拌方式不應是穿插型的，因為這種攪拌方式會出現集束反應。混凝土攪拌結束后，將其表面撫平，如果有鋼纖維凸出來，要將其壓進混凝土，防止暴露在外的鋼纖維被氧氣腐蝕，影響混凝土質量，也防止鋼纖維傷人。

4.3接縫施工

較好的抗裂性和收縮性是鋼纖維混凝土的優點，一般施工可以使用混凝土攤鋪機，縱縫不需要設置，當混凝土強度達到標準的一半時就切伸縮縫。如果梁板膨脹擠壓伸縮縫導致開裂，就要適當的增加伸縮量，還可以在鋼纖維混凝土中加入早強劑。

對于鋼纖維混凝土的運輸，會影響混凝土的含氣量和坍塌度，并且震動或導致鋼纖維下沉，影響均勻性，所以要在增加出料口尺寸的同時盡量減少運輸距離，使用泵送方式最佳。

結束語

綜上，鋼纖維混凝土質量決定了市政路橋施工的工程質量，在使用鋼纖維混凝土的同時要注意上述問題，提高工程可靠性，進而保證工程質量。

參考文獻

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