道路橋梁的鋼纖維混凝土施工技術分析

摘要：隨著社會經濟的不斷發展，城市道路建設不斷增加，其對于道路質量的要求越來越高。尤其是一些大型項目的施工過程中，常常會引進一些新的施工技術，使得施工的質量與速度都得到了進一步的提升。本文將對道路橋梁施工過程中所使用的新型鋼纖維混凝土技術作為例子，探討新型技術對施工的有利之處。

關鍵詞：道路橋梁；鋼纖維；混凝土；施工技術

引言

隨著交通運輸壓力的增加，對道路橋梁的質量提出了更高的要求，在橋梁施工中通過對鋼纖維混凝土的應用，對提高橋梁工程的承載能力和拉伸強度都具有重要的意義和作用，能夠從根本上保證橋梁工程施工質量滿足建設標準要求。

1、鋼纖維混凝土概述

鋼纖維混凝土是利用鋼纖維降低混凝土中內外力作用下產生的裂縫數量以及膨脹的作用。在作用的早期階段，水泥基材作為承受混凝土外力的主要載體，出現裂縫后，鋼纖維成為載體的主力，該階段下的鋼纖維受力也是有臨界值的，超過后材料也將出現較大的變形，破壞材料。同時鋼纖維混凝土具有很多方面的優勢，其自身抗疲勞和抗壓縮特性良好，與普通混凝土相比，可以極大得改善其物理性能，比如增加強度、重量比；大大提高拉伸、彎曲、極限強度；具有很好的抗裂性、耐沖擊性等。通過在混凝土中加入適當比例的鋼纖維并充分混合均勻，對于道路和橋梁的施工都具有十分重要的實際意義。比如橋梁常由于其重量過大而引起塌陷，如果科學合理地使用鋼纖維混凝土材料，就可以有效減少其重量，還能大幅度改善由于溫度變化引起的裂紋。另外鋼纖維混凝土還具有很強的抗剪切性和抗霜凍耐磨性，具有顯而易見的工程優越性。

2、鋼纖維混凝土施工技術

2.1鋼纖維混凝土施工前期準備

2.1.1鋼纖維選擇。在鋼纖維混凝土施工中，鋼纖維材料的應用比較關鍵，因此，在施工之前需要進行鋼纖維材料的選擇。要求鋼纖維混凝土基體界面具備較強的粘結強度，在市政橋梁橋面鋪裝施工中，選擇適合啞鈴型的鋼纖維結構材料。該種結構材料在實際應用中抗沖擊力較強；（2）水泥和砂的選擇。水泥和砂是比較基礎鋼纖維混凝土施工材料，具體的施工中以普通硅酸鹽水泥為主，保障所選擇的砂石能夠與實際施工現狀相互吻合；（3）碎石的選擇。碎石作為橋面攤鋪的基石，其粒徑大小既要符合施工要求，也要滿足混凝土澆筑標準，一般情況下石料的粒徑控制在5-20毫米范圍。

2.2鋼纖維分散裝置設置

如果在攪拌機中一次性投入所有的鋼纖維材料，就很容易出現結團現象，因此為了在混凝土材料中充分地分散鋼纖維，可以先將鋼纖維進行分散，然后再分次加入到攪拌機當中。一般所使用的分散機的分散力和功率分別為20～60kg/min、0.75～1.0kW。另外還可以選擇材質比較好、直徑較粗的鋼纖維材料，或者是在攪拌過程中就將細骨料和鋼纖維之間進行充分的拌合，并將振動篩設置在料斗的入口處。

2.3按照工作順序進行原材料投放

在施工原料與施工設備就位之后，就要將施工原料投入攪拌機中進行攪拌，而投入原料時要按照既定的工作順序進行投放。投放施工原料時首先要投放砂石，然后投放鋼纖維，隨后加入水泥，最后加水。另外，要注意投放方式的選擇，一般來說要采用分散投入的方式進行投放，因為這樣能夠避免在攪拌中出現鋼纖維固結問題。

2.4合理澆注和振搗

為了保證鋼纖維混凝土良好混合，澆筑和振搗這兩個過程很有必要。首先鋼纖維混凝土澆注必須連續，而且做到隱藏澆注接頭，每次倒料要壓在15～20cm以保證鋼纖維混凝土的整體連續性。另外，振搗時需要使用插入式振動棒，使鋼纖維朝向振動棒的振動方向聚集，形成團簇效應，還可以使用平板振搗器以保證鋼纖維的二維分布。在振搗過程中為了保證混凝土的邊緣致密，應該讓鋼纖維縱向帶束排列，利于板體傳遞收縮應力、溫度應力和載荷，還需在振搗后將混凝土表面做好抹平光滑工作，壓實暴露的鋼纖維，防止暴露的剛纖維生銹。

2.5運輸

在運輸鋼纖維混凝土的過程中，會隨著運輸時間的變化降低其含氣量和坍落度，進而降低其拌合物稠度。在運輸的過程中鋼纖維混凝土會發生一定程度的振動，這樣就會導致鋼纖維材料下沉，對鋼纖維混凝土材料的均勻性產生影響。因此，建筑施工單位需要盡可能地縮短鋼纖維混凝土材料運輸的距離，并將出料口尺寸擴大，如果條件允許可以采用泵送形式。

2.6鋼纖維混凝土罩面

鋼纖維混凝土罩面在道路施工中的作用為修復受損的混凝土路面，維修和養護舊的混凝土路面。鋼纖維混凝土本身具有良好的建筑材料塑性，對提高混凝土的抗拉、抗彎、抗裂性能都很有幫助。因此，采用鋼纖維混凝土罩面修復路面是提高路面的性能和使用壽命的有效手段，不僅減薄表層的厚度、擴大接頭間距，而且節省工程造價，具有一定的經濟效益和社會效益。鋼纖維混凝土罩面包括結合型、直接型、分離型三種，結合型是指將新舊混凝土表層相互作為一個整體結合起到增強整體結構的強度作用；分離型是指新的覆蓋層單獨作用，不和舊的混凝土粘結，中間還設置了隔離層，獨立的層面分別發揮作用；直接型是指將鋼纖維混凝土直接加在舊的水泥混凝土表面層，這種方式多用于修補損壞程度較小的舊水泥混凝土路面。

3、鋼纖維混凝土在道路橋梁施工中的技術應用

3.1橋梁橋面的鋪裝

在道路橋梁中應用鋼纖維混凝土施工技術時，要在橋面鋪裝鋼纖維混凝土，這樣能夠在一定程度上提高橋康的剛度，而且應用鋼纖維混凝土施工技術還能在一定程度上降低橋面鋪裝的厚度，從而降低橋梁的自重，同時提高橋梁的抗裂性，保障橋梁的質量。

3.2局部結構加固

在長期車輛運行的過程中，橋梁的面板和墩臺都會出現不同程度的剝落病害和裂縫，采用噴射機將鋼纖維混凝土均勻地噴灑在出現病害的局部結構位置，其厚度一般在5～20cm之間，能夠有效地提高結構整體的抗震性能和整體性能。在一般情況下，混凝土中添加的短鋼纖維主要是剪切鋼纖維，其比例為1∶100；同時在鋼纖維混凝土材料中適當地加入適量TS型速凝劑和硫鋁酸鹽快硬水泥，其整體的早期抗裂性能能夠得到有效提高。另外，在發生病害的混凝土結構表面噴灑鑿毛或砂，也能夠達到提高整體性能的效果。

3.3強化鋼筋混凝土樁

對樁頂或樁尖部分使用鋼纖維混凝土可以大大提高樁的穿透性，一方面，能對其抗沖擊強度和韌性有一定程度的提高，還能有效降低沖擊頻率；另一方面也能防止樁尖在打入設定深度之前出現破裂現象，有效地提高了樁尖進土的深度，顯著提高打擊速度。但是對橋梁整體使用鋼纖維混凝土需要巨大的資金成本，因此可以對樁身采用預應力鋼筋混凝土或非預應力鋼筋混凝土，用于節約施工成本。

4、結語

綜上所述，隨著我國的道路橋梁建設中不斷更新的施工技術，鋼纖維混凝土作為一種新型多相復合建筑材料，在抗壓、抗彎、抗拉、抗沖擊、抗裂等方面發揮了巨大的優越性，因而被企業青睞廣泛應用于道路和橋梁施工，對提高建筑施工質量水平意義重大。我國目前鋼纖維混凝土技術還處于起步階段，其理論和應用還有待完善，仍然需要更多的技術人員及專家進行不斷探索和研究，優化和改進該技術。文章通過鋼纖維混凝土技術在道路和橋梁施工中的具體應用和施工技術的分析，希望能為鋼纖維混凝土施工人員中提供一些借鑒。相信在不久的將來，鋼纖維混凝土技術將會越來越完善，更加廣泛地用于道路和橋梁建設。

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