試析鋼纖維混凝土技術在道路橋梁施工中的應用

摘? 要：通過介紹鋼纖維混凝土在道路橋梁施工中的應用流程和對鋼纖維混凝土的性能及其影響因素進行分析，并結合鋼纖維混凝土技術在道路橋梁施工中的實際應用情況，對鋼纖維混凝土這種全新的復合性材料有了一個較全面的認識，這對鋼纖維混凝土在道路橋梁工程實際應用具有一定的參考價值和工程借鑒意義。

關鍵詞：鋼纖維混凝土;道路橋梁;復合性材料

中圖分類號：U445? ? ?文獻標識碼：A ? ? 文章編號：1671-2064（2019）24-0000-00

鋼纖維混凝土是一種全新的土木工程建設施工材料，其不僅具備傳統混凝土的基本性能，還具備較好的抗折性能、抗壓性能、抗疲勞性能、抗沖擊性能與較小的收縮率，這些性能促使其在道路橋梁建設工程中具有穩定的應用優勢。近年來，鋼纖維混凝土在我國各地區的公路、市政道路、橋梁等不同的建設工程中得到廣泛的應用與好評。建設、施工單位要想在道路橋梁建設工程中充分發揮鋼纖維混凝土的效用，就要明確鋼纖維混凝土的性能及其影響因素，掌握鋼纖維混凝土的攪拌技術、澆筑技術與振搗技術。此外，鋼纖維混凝土技術被應用于道路路面、橋梁路面、路橋罩面及道橋局部加固等多個工程環節，用以提升道路橋梁工程質量。

1鋼纖維混凝土施工工藝

鋼纖維混凝土在道路橋梁工程施工中的應用主要分為以下5個步驟。

第一，要結合實際施工情況準備道路橋梁的施工材料和拌和設備，其中包括：水泥、水、粗骨料、細骨料，混凝土拌合站。工作人員要根據施工需求選擇強度合適的水泥，并嚴格檢查粗、細骨料的級配、針片狀顆粒含量、最大粒徑、質地、細度模數、有害物質含量及含泥量等，還要確保攪拌用水的衛生與純凈，避免存在生活廢水、工業污水及含酸量較高的水[4]。

第二，鋼纖維混凝土拌和。要充分拌和混凝土，施工人員要在確定材料無誤后，將各種材料根據設計配比進行生產鋼纖維混凝土，并將其進行取樣分析，根據檢測與實驗結果對拌合站各項參數進行調整，確保鋼纖維混凝土按設計配比生產。在此過程中，工作人員要保證操作的科學性與實驗性，杜絕出現依靠經驗配比拌合的情況，避免由于疏忽而出現的材料錯配、少配及漏配等情況。工作人員還要在采樣配比實驗結果顯示無誤后對大量的材料進行拌和，并且在拌和的過程中，工作人員要多次調整鋼纖維混凝土材料中的含水量。拌和時采用先干拌后濕拌的攪拌順序，干拌時間為45s，濕拌時間不小于50s，鋼纖維混凝土坍落度宜控制在180～200mm。

第三，鋼纖維混凝土運輸。要將成品鋼纖維混凝土運輸至施工位置，工作人員要結合不同的施工要求、標準與實際施工場地情況選擇合理的運輸方式和運輸路線及運輸工具，以保證鋼纖維混凝土運輸方式的科學性與合理性[5]。舉個例子，若需要進行垂直運輸，則工作人員需要采用提升架、起重機等大型運輸機械設備;若現場進行小范圍的運輸，則選用小型翻斗車等小規格的運輸工具即可。

第四，鋼纖維混凝土澆筑。工作人員在進行澆筑處理之前，要對施工所用的模版與鋼筋進行充分的檢查，確保符合鋼纖維混凝土的澆筑條件，保證鋼纖維混凝土澆筑方法的合理性。在實際澆筑過程中，施工人員需要將原料下落高度調整至≤1米，若超過1米需要采用輔助設備如溜槽、竄筒等;若施工人員選用分層澆筑法，則需要充分考慮鋼筋的密度與實際結構，并分別設計每一層的澆筑高度。

第五，鋼纖維混凝土振搗。施工人員在澆筑之后還要對其機械振搗，以促使鋼纖維混凝土均勻分布，結構密實。施工人員要結合實際工程情況選擇人工振搗與機械振搗，若工程量較小，則可以選用人工振搗;若工程量較大，則需要考慮到施工周期問題，選擇機械振搗，振搗與普通混凝土振搗無異，鋼纖維混凝土振搗后需密實，且無離析現象。

2 鋼纖維混凝土在道路橋梁施工中的應用技術

2.1鋼纖維混凝土的攪拌技術

鋼纖維混凝土在應用于道路橋梁工程施工中需要經過攪拌技術處理，攪拌技術處理的主要目的就是要將鋼纖維混凝土中鋼纖維成分均勻地分布在混凝土的各個部分，提升鋼纖維混凝土的整體性能。在道路橋梁工程施工的實際過程中，工作人員需要利用機械設備對鋼纖維混凝土進行攪拌，機械設備主要為：強制式攪拌機與反錐式攪拌機[2]。另外，工作人員需要對機械設備進行靈活操作，將不同的原料分次投放并攪拌，要注意的是工作人員需要保持勻速攪拌，確保各部分受力均勻。

2.2鋼纖維混凝土的澆筑技術與振搗技術

將鋼纖維混凝土技術應用于道路橋梁工程施工中，除了要進行攪拌處理之外，還要進行澆筑處理與振搗處理。工作人員在對鋼纖維混凝土進行澆筑處理時，首先要保證澆筑部分不存在明顯的接頭，然后要針對澆筑部位進行不停的持續澆灌，以保證鋼纖維能夠二維分布。工作人員在對鋼纖維混凝土進行振搗技術處理時，首先要根據實際施工情況選擇合適的振搗棒，并且將鋼纖維以縱向形態排列，從而保證鋼纖維混凝土的邊角部位緊密，促使該部位的收縮力、荷載力及溫度應力互相作用，共同提升道路橋梁的使用質量[3]。

3 鋼纖維混凝土的性能及影響因素

3.1鋼纖維混凝土的性能分析

鋼纖維混凝土就是在傳統混凝土中均勻地加入一定數量的鋼纖維，并對其進行硬化處理，從而得出具備鋼纖維與混凝土雙重性能的施工材料。由于其與傳統混凝土不同的成分結構，其具備更加優越的物理性能。相較于傳統混凝土，鋼纖維混凝土的強度與重量的比值更大，還具有更大強度的抗拉性、抗彎性與抗壓性，這是由于鋼纖維混凝土中含有一定含量的鋼纖維成分，此時其中的單抽抗拉性比之前提升45%左右，抗彎極限強度比之前提升了50%-150%。鋼纖維混凝土還具備較好的抗沖擊能力，當鋼纖維混凝土中的鋼纖維摻入量為0.8%-2.0%的比例時，鋼纖維混凝土中的沖擊韌性指標為從傳統混凝土中的50-100倍。另外，鋼纖維混凝土具有較好的變形性能，鋼纖維的摻入不僅僅提升了混凝土的剛性性能，還充分提升了混凝土的柔性性能，提高了對抗拉彈性模量[1]。

3.2鋼纖維混凝土的性能影響因素分析

鋼纖維混凝土由于其不同的組成結構及成分，其性能收到多種不同的因素影響，如：砂率、減水劑含量、粗骨料最大粒徑、鋼纖維摻入量、鋼纖維長、鋼纖維類型及摻和料等，其中的鋼纖維摻入量、摻入類型與纖維長徑比是影響鋼纖維混凝土的主要因素。

4鋼纖維混凝土技術在道路橋梁施工中的實際應用

4.1鋼纖維混凝土技術在道路路面中的應用

鋼纖維混凝土技術可以應用在道路路面施工中，通過特殊的施工工藝形成復合型鋼纖維混凝土路面。一般情況下，復合型鋼纖維混凝土路面分為兩層路面和三層路面，其中兩層路面就是在道路路面的基本結構之上加設一層鋼纖維混凝土，施工人員要保證混凝土位于原有路面上方的40%至60%的位置;而三層路面則是分別在基礎路面的上層和下層兩個空間位置敷設鋼纖維混凝，形成“鋼纖維混凝層—普通混凝土層—鋼纖維混凝層”的結構，這種三層的應用技術較為復雜，但其結構的穩定性與強度好，一般來說，三層的鋼纖維混凝土應用方法主要應用在機械化水平較高的區域[6]。

4.2鋼纖維混凝土在橋梁路面的應用

鋼纖維混凝土技術可以應用在橋梁路面施工中，由于鋼纖維混凝土的特殊結構與成分，其具備較強的沖擊性。相較于普通混凝土，鋼纖維混凝土中的鋼纖維成分只要達到0.8-2.0%，其本身具備的沖擊性可高達傳統傳統混凝土的50-100倍，因此，將鋼纖維混凝土技術應用與橋梁路面中，可有效提高橋梁路面的堅固程度，不僅能夠延長橋梁路面的使用周期，還能夠有效增強橋梁路面的抗裂性與抗折度，提高橋梁路面的整體服務性能[7]。

4.3鋼纖維混凝土在路橋罩面中的應用

鋼纖維混凝土技術還可以應用在路橋罩面環節的施工中，鋼纖維混凝土中含有一定量的鋼纖維成分，有效提升了混凝土本身的綜合性能，促使鋼纖維混凝土能夠很好的抑制溫度應力作用，避免產生路面裂縫的情況。因此，施工人員可以利用鋼纖維混凝土對路橋進行罩面保護，結合實際情況，分別選用分離式、結合式及直接式的處理方法，將罩面面層與路橋的混凝土路面進行粘合，形成一個全新的路橋混凝土層，提高路橋路面的服務性能，延長路橋路面的使用周期[8]。

4.4鋼纖維混凝土在道橋局部的加固應用

鋼纖維混凝土技術還可以應用在道橋局部加固的施工中，在橋梁工程的實際施工過程中，若是沒有掌控好施工材料的配比，很容易產生橋面板、墩臺及橋梁裂縫等情況。面臨這種突發情況，工作人員可以在其中應用鋼纖維混凝土技術，結合實際情況選擇合適型號的噴射機，對橋梁板、梁柱及墩臺等部位進行鋼纖維混凝土材料的噴射，噴射范圍為5cm～20cm之間的鋼纖維混凝土，從而修補因為動載而出現的表面剝落、橋梁墩臺、表面損壞以及橋面板裂縫的情況，這種加固方式既增加了路橋施工中所需要的抗震要求，又加固了路橋施工中的橋梁整體結構，從而保證橋梁總體結構的穩定與完整。

4.5鋼纖維混凝土在預制樁的應用

在預制樁施工中樁頂以及樁尖在大多數情況下都是利用鋼纖維混凝土來增強局部硬度的，這樣不僅可以很大程度的提高樁的穿透性，還可以使得打擊速度得到明顯的改善，有效的減少了錘擊數量，節約了人力物力的同時也節省了大量現金。鋼纖維混凝土的好處是可以使樁頂的韌性和抗打擊性得到飛躍性的提升，這樣在避免了樁頂破裂發生的同時，還增強了樁尖本身的入土能力，從而使得打擊質量和打擊速度都得到了明顯提升。

5結語

總而言之，鋼纖維混凝土作為一種全新的復合性建筑施工材料，將其應該于道路橋梁工程施工中，不僅能夠有效提升道路橋梁工程施工質量，降低道路橋梁施工成本，還能夠促進道路橋梁施工技術的進步，推動我國道路橋梁工程建設的發展。建設、施工單位在道路橋梁工程中應用鋼纖維混凝土技術時，要充分考慮鋼纖維混凝土的影響因素，結合道路橋梁的實際施工情況，科學、合理的將其應用于實際施工環節中。

參考文獻

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[8]伍忠林.關于道路和橋梁施工中鋼纖維混凝土技術的應用研究[J].建材與裝飾，2018（47）：255-256.

收稿日期：2019-07-10

作者簡介：龔勇（1976—），男，[A1]本科，高級工程師，研究方向：路橋工程。