道路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術應用探討

趙金霞

摘要：公路橋梁建設能夠給道路運輸與貿易往來建立基礎條件，但是新型的施工技術應用無疑會導致公路橋梁施工的難度增加。所以針對鋼纖維混凝土技術在橋梁施工中的具體應用，本文將展開細致化的討論與分析，以期能夠給道路建設相關施工人員帶來借鑒參考。

關鍵詞：道路橋梁；鋼纖維混凝土；應用

引言

鋼纖維混凝土作為一種新型的工程材料在多方面的工程建設中都有應用，它的強度不僅要高于普通混凝土，同時在抗拉、抗裂、抗彎性能等方面更加優良。目前我們對鋼纖維混凝土的研究不斷提高，并且發現提高鋼纖維混凝土性能的主要因素在于混凝土中鋼纖維的排列方式和摻拌量。所以加強鋼纖維混凝土施工技術應用就顯得更為重要。

一、鋼纖維混凝土的應用優勢

一是抗韌性較好。纖維混凝土材料是經過實踐驗證過的，力學強度要比一般的混凝土抗壓性好很多，一般的混凝土材料整體的抗壓性能與鋼纖維混凝土材料差異不大，但從抗壓韌性指標來看，鋼纖維混凝土的總體性能要遠遠好于一般混凝土材料，所以在道路橋梁中使用鋼纖維混凝土可以大大提升道路橋梁的抗彎強度和壓縮強度。

二是抗裂性較好。除了抗壓韌性外，通過鋼纖維與混凝土的結合，該材料還具備較好的抗裂性，可以促使鋼纖維混凝土材料整體性能大大提升，在道路橋梁中使用該材料，當道路橋梁結構負荷處于不斷上升時，鋼纖維就會發揮很好承壓作用，對整體結構能夠起到很好的約束作用，能有效約束和束縛鋼筋混凝土因為負荷不斷加大而出現的位移和變形，也可以有效地防止工程結構中施工裂縫的出現，體現出該材料的抗裂性特征。

三是抗沖擊性較好。這不僅僅是由于該材料的粘性較好，相關實踐得知，鋼纖維在混凝土材料中所占比例的多少會影響材料的抗沖擊性，如果在混凝土中加入1%至2%的鋼纖維時，該材料的抗沖擊強度會陡然增加50至100倍，前后的效果不可同日而語。

四是抗凍、耐磨性較好。除了較好的抗剪、抗彎、抗壓性能，該材料的抗凍伸縮能力也很強，只要鋼纖維的摻入量處于標準范圍內，一般混凝土收縮不良的情況就會得到改善，混凝土的抗拉彈性模量就會得到提升，從而提高工程施工質量。

二、一般混凝土應用中存在的問題

一是易出現裂縫。道路橋梁裂縫一直是工程出現的老大難問題，使用傳統的鋼筋混凝土更容易出現這樣的問題，主要原因是道路橋梁的混凝土出現了冷熱不均引起的，比如在冬夏兩季交替，就會出現驟冷驟熱的問題，伸縮性能不好的混凝土必定會出現這樣或那樣的裂縫問題。

二是表面易出現蜂窩麻。從原因上來看，蜂窩麻面也是由于材料強度不夠造成的，且會影響橋梁的美觀性，此外，如果蜂窩麻面的面積較大，對橋梁的安全性能也會構成一定的威脅，導致道路橋梁的使用年限大大降低，這個問題處理起來雖然不復雜，成本也不高，但必須及時采取措施加以處置。

三、鋼纖維混凝土技術在道路橋梁施工中應用

一是應用于表層鋪裝。橋面鋪裝的主要原材料一般為鋼筋混凝土，但如果運用鋼纖維混凝土鋪裝，其較好的抗裂性、抗韌性就會得到全面的體現，其不僅僅能夠很好的提升橋面的剛性，而且能夠提升原來路面的綜合性能。路面橋梁的表層鋪裝厚度一般均比較小，其結構自重和受力情況都會有較大的改善。

二是應用于加強樁基礎。鋼纖維混凝土應用于加強樁基礎，最常見的運用到樁尖和樁頂的位置，其不僅僅能使硬度得到局部加強，改善穿透性，使得錘擊次數減少，還能節省施工成本。鋼纖維混凝土應用在樁頂的加強中，不僅可以提升樁頂的抗打擊性和韌性，還可以有效避免錘擊破裂，增強樁尖入土能力，保證了打擊的速度和質量。

三是應用于加固路橋結構。二號轉子噴射機是對路橋進行加固的常見工具，其噴射鋼纖維混凝土的范圍一般為5cm 至20cm，其良好的修補功能，可以很好對路橋的損害和剝落處實施修理，不僅僅可以提高路橋的抗震性，還能有力保證了路橋結構的穩定性。此外，根據試驗得知，以1∶100為標準加入鋼纖維混凝土，并加入一定標準比例的硫鋁酸鹽和速凝劑，可以大大提升結構抗裂性。該噴射技術還可以運用到隧道襯砌施工中，其不僅僅可以強化隧道整體結構性能，還可以對隧道滲漏水進行有效防治。

四、鋼纖維混凝土施工技術施工要點

4.1選擇合適的鋼纖維材料

道路橋梁的施工質量很大程度取決于施工技術，因此在進行鋼纖維混凝土施工時，對于鋼纖維品種選擇，其強度應該和基材強度差不多，拉伸極限應超過480MPa，鋼纖維含量在0.46%～1.96%，鋼纖維直徑通常控制在0.42～0.65mm，最小直徑不能小于0.38mm，其長度不能太長，使其長徑比能保證鋼纖維的機械性能符合施工要求，控制在45～75。另外鋼纖維在進行攪拌前需要先與細骨料定量混合均勻或選擇較粗直徑、更好材料的纖維，重要的是保證鋼纖維易分散的特性。

4.2設計合適的配料比和分散裝置

鋼纖維混凝土的配合比例應遵循普通混凝土拌合料設計原則進行，也可以根據施工現場的實際情況進行試驗，確定混凝土具體的配料比。混凝土和鋼纖維的均勻混合也是非常重要的一個環節，為了確保鋼纖維和混凝土混合前前保持均勻分散，鋼纖維可以通過分散器進入混合器，保持分散機的功率為0.75～1.0kW，分散力優選為20～60kg/min。

4.3嚴格控制攪拌時間

對于混凝土和鋼纖維的攪拌時間的控制，在攪拌機內要把混合的材料進行干燥攪拌1min。適當加入外加劑或減水劑再濕拌達2min左右，改善混合料，提高施工質量，還能減少水泥用量。

4.4選擇合適的攪拌機

鋼纖維混凝土攪拌機有雙錐反轉出料攪拌機和強制攪拌機兩種類型，通常情況下低攪拌功率對增加攪拌機的使用壽命非常有益。當纖維含量高或者坍落度小時，可以適當選用較低的攪拌功率避免混合器過載，延長其使用年限。

4.5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。

4.6做好成型后的維護工作

鋼纖維的組成包括粗骨料、大砂率，加上一般情況都是亂向分布，不太美觀。基于這方面考慮，可以使用真空吸水工藝對鋼纖維混凝土路面進行機械平整，防止鋼纖維暴露；還可以使用壓紋機用來防止尼龍纖維暴露的現象。

4.7運輸方面

對于鋼纖維混凝土的運輸，考慮到會影響坍落度、含氣量以及混合物稠度，應采用泵送。在不能使用的條件下，則應盡量減少運輸距離，增大出料口，以防止出現運輸過程中的重力下沉，導致鋼纖維拌合均勻較差，從而節約成本。

五、結束語

鋼纖維混凝土是一種優質新型復合材料，其在道路橋梁施工中的優勢在現階段無可比擬，大大提高了路橋工程項目的質量，隨著鋼纖維生產技術的不斷完善發展，在一定程度上也可以明顯提高道路橋梁的各項性能，大大增強路橋工程的承載力，大大延長路橋使用壽命。

參考文獻：

[1]李洪震.道路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術的應用分析[J].智能城市，2018，4（24）：147-148.

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