鋼纖維混凝土施工技術的應用分析

周斌

(山西路橋第一工程有限責任公司，山西太原 030006)

鋼纖維混凝土施工技術的應用分析

周斌

(山西路橋第一工程有限責任公司，山西太原 030006)

分析了建筑工程施工中普通混凝土存在的質量問題，論述了鋼纖維混凝土與普通混凝土相比所具有的優越性能，并闡述了鋼纖維混凝土在道橋工程中的施工工藝，有助于促進鋼纖維混凝土的推廣應用。

混凝土，鋼纖維，道橋工程，施工工藝

0 引言

普通混凝土的成分中，水泥是主要的材料，將砂石和石子加入其中，可以使混凝土的硬度增強，但是在具體的應用中，混凝土的抗拉性卻很差，導致混凝土很容易出現裂縫，受雨水的侵蝕就會出現腐蝕的現象，混凝土的性能也因此而降低。將鋼纖維材料加入到混凝土中，能夠使混凝土的抗腐蝕性有所增強，工程施工質量因此得以改善。所以，針對鋼纖維在混凝土施工技術中的應用進行研究是非常必要的。

1 工程施工中普通混凝土的質量問題

1.1 普通混凝土的抗拉能力和抗壓能力都相對較弱

普通混凝土所涵蓋的材料包括砂石、水泥和石子等等。在對混合物攪拌的時候，還需要根據施工需要添加水和各種添加劑，通過混合物之間的理化反應而制作出混凝土，無論是彈性和抗拉能力都會在一定程度上有所增強。但是，在具體操作中，會受到操作技術的影響而使得混凝土的彈性以及抗拉能力都有所減弱［1］。當混凝土構件的受力達到極限的時候，就會嚴重破壞到混凝土建筑物的整體結構，導致路橋的表面出現裂縫。通常情況下，路橋表面的裂縫主要是由于混凝土構件承受過重的壓力所造成的，當出現偏壓現象時，就會導致混凝土不均勻受力而引起裂縫。

1.2 普通混凝土具有嚴重的水泥水熱化問題

當工程施工混凝土出現水泥水熱化問題時，主要是由于混凝土材料自身性能所導致的。普通的混凝土在工程中受到環境溫度的影響而使得穩定性不足，特別是溫度變化較大的情況下，由于熱脹冷縮就會使得混凝土產生收縮性裂縫。

1.3 普通混凝土對周圍的環境具有較高的敏感度

混凝土的質量決定于其自身的性能，混凝土對周圍環境具有較高的敏感度，主要是受到自然因素的影響而使得性能缺陷擴大化。風、雪、雨都是影響混凝土質量的主要因素。工業化發展導致環境惡化，特別是土壤酸類環境的形成或者降酸雨，都會導致混凝土結構遭到腐蝕，混凝土的表面因此而產生裂縫。隨著各種有害物質沿著裂縫滲入到混凝土中，內部的鋼筋就容易遭到腐蝕，嚴重威脅到整個工程的根基。如果道橋施工處的風很大，混凝土的表面就會受到風的侵蝕，使得混凝土的性能受到影響，包括道橋的路面下沉，道路出現損壞以及橋梁出現嚴重的坍塌事故等等，都是由于普通混凝土的性能問題而造成的。

2 鋼纖維混凝土所具備的性能

與普通混凝土相比，鋼纖維混凝土在工程施工中存在著很多性能優勢，主要體現為以下幾個方面:

1)鋼纖維混凝土具有較強的抗沖擊性。當混凝土中摻入1.0%～2.0%的鋼纖維時，其可承受的壓力就要提高50倍～100倍，從而使得混凝土的韌性增強。

2)鋼纖維混凝土具有較強的抗疲勞性。鋼纖維混凝土的開裂荷載與極限荷載之間并不是完全相同的。當混凝土出現開裂之后，就會增加極限荷載。隨著鋼纖維的體積率不斷增加，剛剛出現裂縫的時候所產生的荷載、混凝土的韌性和極限荷載都會有所增強。即便是當基體已經出現了錯動，但是鋼纖維混凝土的承載力依然是非常強的。

3)鋼纖維混凝土具有較強的抗拉能力。將鋼纖維加入到混凝土中，可以使得混凝土的抗拉能力增強，極限能力可以提高40%～50%，這也使得混凝土具有很強的抗彎曲能力［2］。隨著混凝土的收縮變形能力增強，其彈性也會有明顯改善。環境溫度出現大幅度的變化，混凝土能夠對溫度具有較強的抑制作用，降低裂縫產生的幾率。

3 道橋施工中鋼纖維混凝土施工工藝的應用

3.1 工程簡介

某道橋工程對長度為110 m，寬度為7 m的路面進行修補，所使用的材料為混凝土。在路面進行修補施工之前發現路面的裂縫比較多，而且還有局部路面破碎情況。原有的路面所澆筑的是普通混凝土，沒有發現有板底基層下沉的現象。為了使路面修補施工質量有所提高，所采用的修補材料為鋼纖維混凝土，對道路的基層進行補強。具體的使用過程為:將原有的路面鑿除，深度23 cm～26 cm。應用鋼纖維混凝土對路面進行澆筑，厚度13 cm。

3.2 對道路路基的處理

如果道橋的路基承載力超過120 kPa的時候，就要將雜填土清除之后才能夠開挖，到基底的標高低于30 cm即可。當進入到碾壓環節的時候，要求壓路機的載重為15 t，以20次/min～23次/min的速度碾壓3遍，輪跡搭接的寬度介于20 cm～25 cm之間。當碾壓完成一次之后，就要使用環刀法進行試驗，確保基土的壓實度超過0.95。對于壓路機所碾壓不到之處，就要使用打夯機夯實。在上面鋪上級配碎石，厚度大約為200 mm～250 mm之間，其中所摻雜的碎石，要求粒徑在5 mm～20 mm之間。在覆蓋碎石的時候，要使用振動壓路機，確保密實度符合施工規定。為了防止塑料薄膜被碎石所刺破，可以在碎石上覆蓋一層細砂，灑水，以提高濕潤度。在鋼纖維混凝土的下面鋪設兩層厚度為0.08 mm的塑料膜，可以起到隔水的作用。

3.3 混凝土施工的定位放樣

在道橋工程施工中，要做好定位放樣工作，就要對槽鋼側模的標高進行控制。通常混凝土的厚度在0.28 m～0.3 m之間，施工中可以使用槽鋼側模。側模的下方設置灰餅，通過降低間距而控制好標高。將通線掛好之后就可以對模板進行安裝。放置側模板的時候，要根據掛線位置將模板所在位置初步固定，之后使用水準儀檢查模板頂部的標高，檢查模板的平直度。當側模頂標高符合設計要求之后，就開始焊接側模，并將鋼筋棍打入到地下，以固定好槽鋼。

3.4 將鋼纖維摻加到混凝土中

在混凝土施工中，鋼纖維加入的用量根據設計規定通過計算結果完成，以對鋼纖維的摻量有效控制，使得混凝土的各項指標符合施工要求。在混凝土中投放鋼纖維的時候，材料的運輸要使用罐車。鋼纖維用分散機分散之后摻加到混凝土中，使用攪拌機攪拌。攪拌的速度通常為40 kg/min。攪拌罐處于全速運轉狀態，大約5 min即可。鋼纖維混凝土見圖1。

圖1 鋼纖維混凝土

3.5 鋪設鋼纖維混凝土

鋪設鋼纖維混凝土的時候，可以采用跳倉澆筑的方法，將施工縫與伸縮縫有效結合。支模的設置上，每間隔6 m就設置一個。在澆筑混凝土的時候，第一次澆筑是基于地面澆筑完成的，第二次澆筑是基于混凝土側模的施工。所選用的混凝土按照設計配比混合，使用罐車運輸，將混凝土卸入模中。在鋪設作業的時候如果采用縱向分條的方式，分條寬度要與分隔縫一致［3］。鋪設的時候，要從端部開始。在模內進行混凝土的拌合，待其均勻之后集中卸料。卸料的速度要慢一些，厚度要高于模板2 cm。在鋪設混凝土的時候，要確保鋪設持續，不可中斷。

3.6 混凝土的振搗

在混凝土進行振搗過程中，要注意振搗均勻，以提高混凝土與纖維之間的密實度。要使用振動棒對鋼纖維混凝土表面進行振搗。在混凝土還沒有初凝的時候，就要覆蓋好已經露出的鋼纖維。振搗的過程中，要注意控制振搗時間，對移動的距離以及振搗的深度都要予以控制。在振搗的過程中，還要做好防水嵌縫工作。

4 結語

隨著中國建筑業的崛起，混凝土施工作為關鍵內容對施工質量具有重要的影響。雖然現在的工程施工中倡導使用鋼纖維混凝土，但是依然有很多的工程單位為了減少施工成本而使用普通混凝土，導致墻面開裂，使得路橋質量受到影響。使用鋼纖維混凝土可以彌補普通混凝土在施工中所存在的不足。因此，值得施工企業對其進行深入研究與應用。

［1］鄭 峰.淺談公路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術的應用［J］.科技資訊，2014(17):51-53.

［2］崔冀芳.路橋施工中鋼纖維混凝土的施工技術探究［J］.科技 創新與應用，2015(12):12.

On application of steel fiber in concrete construction technique

Zhou Bin
(Shanxi No.1 Road and Bridge Engineering Co.，Ltd，Taiyuan 030006，China)

The paper analyzes the quality problems of the common concrete in architectural projects，indicates the advantageous performance of the steel fiber concrete with the comparison with common concrete，and illustrates the construction craft of the steel fiber concrete in road and bridge projects，so as to enhance the application of the steel fiber concrete.

concrete，steel fiber，road and bridge project，construction craft

TU528

:A

1009-6825(2016)36-0120-03

2016-10-19

周 斌(1971-)，男，助理工程師