簡述現代鋼纖維砼技術在路橋施工中的管理應用

張善忠

摘要：隨著社會的發(fā)展，經濟發(fā)展也在不斷加快，當前公路建設也隨著科學技術的日新月異，各種先進的施工方法、機械設備被應用于當前的路橋建設，中國路橋建設的質量和效率得到了極大的提高，也有效地促進了社會的經濟發(fā)展。在目前的路橋建設中，鋼纖維砼技術作為高新技術得到了廣泛的應用，進一步提高了路橋建設的水平。為了讓人們更好地了解鋼纖維砼技術，促進中國道路交通的發(fā)展，本文在對先進的鋼纖維砼技術進行全面分析后，編寫了鋼纖維砼技術在道路和橋梁建設中的應用，并將與同行進行討論。

關鍵詞：鋼纖維混凝土;技術;路橋施工;管理應用

引言：

在科學技術日新月異的當今社會，隨著建筑業(yè)的發(fā)展，各種先進的施工方法和工程設備也在不斷使用和改進，我國的道路建設水平有了很大的提高，鋼纖維砼技術被廣泛應用于道路建設，然而，目前在道路和橋梁建設中，鋼纖維砼技術的應用仍然存在著很多的問題，不僅影響道路和橋梁的質量，而且會造成安全隱患。為了提高鋼纖維砼技術水平，有必要深入分析先進的鋼纖維砼技術在道路和橋梁建設中的應用，希望能發(fā)揮引玉磚的效果。

一、鋼纖維砼技術的簡單介紹

鋼纖維砼技術，又稱鋼纖維混凝土技術，是一種由短鋼纖維在常規(guī)混凝土中定向分布而產生的新型復合材料，它能有效地保護混凝土免受水分蒸發(fā)和應力引起的開裂，如圖一。短鋼纖維在混凝土中的分布，導致混凝土在各個方向上的受力都相對均勻，有效地防止了混凝土內部微裂縫和外部宏觀裂縫的形成，提高了混凝土的強度和韌性。與傳統(tǒng)的路面材料不同，在道路和橋梁結構中使用鋼纖維混凝土可以有效地提高路面的耐磨性和抗凍性，大大減少路面的老化，延長使用壽命，并確保路面的平整度。現代鋼纖維混凝土技術只是在原有的混凝土中加入了一定量的鋼纖維，并不包括其他任何特殊功能，因此該技術與傳統(tǒng)的混凝土施工方法和工藝完全相同，不需要額外的新材料，可以在現有的材料技術條件下使用，是一種綜合效率高、技術優(yōu)勢明顯的新技術。

二、鋼纖維砼技術的發(fā)展歷程

鋼纖維砼技術的發(fā)展，并不是一帆風順的，而是是一個非常復雜，并且存在著各種阻礙以及經過漫長時間跨度的一個過程。而在隨著科學技術的不斷變革和發(fā)展的情況下，建筑行業(yè)中出現了很多新的理論和技術思想，正好補充了鋼纖維砼技術理論支撐基礎，也為鋼纖維砼技術在路橋建設行業(yè)的正常發(fā)展和演變創(chuàng)造了良好的先決條件，同時，也在一大程度上為鋼纖維技術的發(fā)展提供了良好的技術保障和支持。另外，通過研究表明，鋼纖維砼技術與傳統(tǒng)意義上的混凝土技術相比較，具有更加獨特的、更好的優(yōu)越特點，不僅能夠使人們更容易從心理上接受，也符合了時代發(fā)展的潮流。而且，在發(fā)展的初期階段，由于鋼纖維砼技術的成本較低，更容易被廣泛使用和推廣，這為其發(fā)展奠定了良好的基礎[1]。

三、鋼纖維和鋼纖維混凝土的性能

（一）鋼纖維基本性能

在應用鋼纖維砼技術的過程中，針對含有鋼纖維的混凝土進行研究，發(fā)現其具有很多獨特的性能，在相關工作人員根據其不同的結構特性，進行系統(tǒng)性的施工作業(yè)之后，可以從以下幾類了解鋼纖維砼技術的具體特點。（1）鋼纖維砼技術的主要特點，是其再施工的時候，抗拉強度很好，但實際的粘結力很弱，存在著水泥塊與鋼板之間的接觸距離不夠近。（2）鋼纖維砼技術的主要特點是鋼纖維經過冷軋鋼板制成質量較好的混凝土。其實際的厚度一般為0.2-0.5毫米，且寬度為0.25-0.9毫米，擁有的最大抗拉強度為450-800兆帕，附著力略優(yōu)于切割鋼絲。如果鋼纖維含量為0.8-2.0%，沖擊強度指數可以從50%提高到100%或更高，（3）鋼絲切割，主要發(fā)生在連接鋼筋或厚鋼板時。與前兩者相比，它不僅強度高，而且具有良好的附著力[2]。（4）從主要由鋼組成的熔體中提取的鋼纖維，經鋼水處理后硬度較高，但由于其表面有一層抗氧化層，所以結合力逐漸減弱，即硬度越高，結合力越弱，但彈性、抗凍性、耐磨性和拉伸強度是所有鋼纖維中最好的。

（二）鋼纖維增強了混凝土的強度機理

由于其獨特的優(yōu)勢，鋼纖維增強混凝土被廣泛用于道路和橋梁建設。最重要的是，它的內聚性可以改善混凝土。在道路和橋梁建設中，鋼筋混凝土和常規(guī)混凝土在防止混凝土開裂方面發(fā)揮了良好的作用，這使得它們更有可能得到廣泛的應用。并且，在混凝土中加入適量的的鋼纖維材料，其主要目的是限制由外力引起的裂縫。避免在施工的過程中或者施工結束之后，混凝土材料和鋼纖維在受到外力的情況下，能夠共同承受巨大的外力作用;并且當整個路橋的基體出現裂縫的時候，具有獨特性能的鋼纖維成為承受外力的主要載體。在此基礎上，復合材料作為一個整體可以繼續(xù)抵抗更高的載荷，并引起進一步的變形，直到鋼纖維被移除或從基體中脫離，復合材料被損壞。

四、影響鋼纖維砼基本性能的主要因素

（一）鋼纖維與混凝土的混合比例

鋼纖維與混凝土的混合比例應根據結構的具體要求來確定，以便能夠很快地適應，一般來說，鋼纖維與混凝土的混合比例應根據結構的澆注比例、鋼纖維的體積、鋼纖維的長度應按照混凝土的水灰比來確定。一些研究表明，如果鋼纖維與混凝土的比例低于0.5%，那么含有鋼纖維的混凝土的性能不會有明顯的改善，而對于比率高于0.5%的情況[3]，性能會隨著鋼纖維含量的增加而改善，但需要保持在一個臨界值內。

（二）鋼纖維類型

對不同的材料進行分析得出，粉煤灰中的鋼纖維對改善鋼筋混凝土的性能效果最差，因為纖維與粉煤灰基材之間的結合力相對較弱，對改善混凝土的性能效果不太明顯。另一方面，鋼纖維對改善鋼筋混凝土的性能影響最大，因為纖維和鋼筋基體之間的結合更好，導致鋼筋混凝土的抗拉和抗壓強度顯著增加。

（三）鋼纖維的長度與直徑比例

對不同的材料進行配比發(fā)現，在鋼纖維和混凝土的混合比例完全相同的情況下，鋼纖維的性能隨著鋼纖維的長度、直徑比的增加而增加，直到超過臨界值[4]。

五、鋼纖維砼技術的施工步驟

通過系統(tǒng)的路面清理，先用15噸的壓路機碾壓路面三次，以達到超過0.95的密度。再在頂層鋪蓋200-300毫米厚的厘米級碎石，用15噸的振動壓路機壓實。其次，用25毫米厚的細沙被放置在礫石之上，礫石用水浸濕，并用雙層塑料布覆蓋以防止水的滲透。在施工過程中，必須確定和調整通道側壁的高度。鋼纖維是在現場加入的，要加入的材料是經過仔細測量的，并注意確保在鋼纖維混合時攪拌機連續(xù)旋轉。混凝土的澆筑是由底槽開始，并向伸縮縫延伸。短跨度的結構是分段澆筑的，這樣可以在指定的位置內控制混凝土。完全硬化的混凝土可以作為后續(xù)混凝土生產的側模板使用?；炷镣ǔＳ晒捃囘\送到施工現場，再由小罐車倒入澆筑高度小于1.5米的模具中，以防止混凝土模具裂開?；炷聊＞呤怯每v向吊具放置的，必須注意確?？v向吊具的寬度與接縫的寬度相一致。混凝土應在中心澆筑，混凝土覆蓋應從末端開始，并比模板厚2毫米。最后應該注意的是，混凝土表面必須是連續(xù)的，不允許有中斷。當混凝土澆筑完成時，必須進行振動以確保其密度[5]。在振搗混凝土時，必須仔細確定運動的深度、扭矩和間距，以避免過度振動和失振。在混凝土初步硬化的關鍵階段，混凝土的表面應該用粗砂漿找平兩次。此外，為確?；炷恋馁|量，應注意對混凝土的維護，通常在表面覆蓋一層薄膜或草皮。

六、鋼纖維在路橋工程中的應用

鋼筋混凝土對霜凍、磨損和開裂的卓越抵抗力，使其廣泛用于特殊道路路面的建設，延長了道路的使用壽命，提高了其經濟利用率。鋼纖維砼技術路橋技術的具體應用內容包括以下幾點：

（一）鋼纖維砼技術在凍土地區(qū)的使用

在每年有霜凍的地區(qū)，使用鋼纖維砼技術是非常必要的。因為鋼纖維混凝土具有吸熱的能力，可以實現在很長一段時間之內，最大程度上保持相關地區(qū)凍土的熱平衡，以此來實現有效地防止或抑制施工路面因為熱應力引起的各種裂縫，實現提高施工路面抵御冷凍的能力。

（二）鋼纖維砼技術在道路罩面方面的應用

由于鋼纖維混凝土可以防止開裂和裂縫擴展，當舊的混凝土路面被路面損壞時，它也可以用來保護路面。鋼纖維混凝土路面有三種不同的形式：普通型、組合型和直接型，所有這些都為舊混凝土路面提供了不同程度的保護。

（三）鋼纖維砼技術在道路上的其他應用

在人行道上使用鋼纖維混凝土可以大大減少人行道的厚度，通常是傳統(tǒng)混凝土人行道的一半;鋼纖維混凝土是由鋼纖維與碎石混凝土混合而成，可以有效提高人行道的強度[6];并且，鋼纖維混凝土施工方法可以產生兩層或三層半的復合路面，由于復合路面設計的復雜性，通常適用于高度機械化的地區(qū)。

七、在路橋工程中鋼纖維混凝土施工

（一）橋梁承重部位的使用

使用鋼纖維混凝土進行各類橋梁的施工，不僅可以增加橋梁的抗凍性和耐久性，還可以提高橋梁的經濟性。此外，它增加了橋梁的抗彎強度，增加了橋梁的固有剛度，減少了橋梁材料的厚度，減少了整個橋梁結構的重量，改善了橋梁的負載條件。此外，使用由鋼纖維混凝土和瀝青橡膠水泥雙層組成的橋梁也是一項有效改進橋梁質量的良好措施。

（二）橋梁加固部分的使用

在橋梁結構的頭部或受力區(qū)的點上用鋼纖維混凝土環(huán)加固，以提高結構的承重能力。有效控制結構變形，減輕重量。實現建設跨度更大、更輕的橋梁結構，還能最大程度提升橋梁的質量。因此，設計鋼纖維混凝土橋梁以降低梁高并滿足特定的應用要求，是應用鋼纖維砼技術的一大進步[7]。

（三）橋梁局部修復使用

當道路和橋梁在日常使用過程中受到各種外部破壞時，可以使用鋼纖維加固混凝土，將其鋪設在路面上，形成一種保護層，起到鋼纖維加固混凝土路面的作用效果。對因長期荷載而出現淺層裂縫或裂紋的橋梁基礎和其他板塊進行局部加固，使用旋轉噴射器，注入5至20厘米的鋼纖維混凝土，以滿足結構完整性和地震載荷的要求。

（四）鋼筋混凝土樁的加固

采用鋼纖維混凝土對樁體或樁頂進行局部加固，可大大增加樁的撓度，減少錘子的敲擊數量和沖擊頻率。使樁的抗沖擊性增加，以防止樁在到達結構深度之前坍塌，從而增加樁對地面的穿透力和沖擊速度[8]。并且，在其中使用的樁基模板仍然是預應力或非預應力的鋼纖維混凝土。

（五）隧道襯砌的加固和鋼筋混凝土路堤的保護

使用鋼纖維混凝土襯砌隧道是一種有效的技術措施。在地質條件不利的地區(qū)以及堤壩上形成了巖石裂縫，采用傳統(tǒng)的混凝土支撐方法和噴射混凝土加固，可以通過鋼纖維技術具有特殊性能，如良好的耐磨性、抗凍性和抗拉強度。提高施工部分的質量，延長道路和橋梁的壽命。

八、結束語

鋼纖維砼技術在道路和橋梁建設中得到了廣泛的應用，可以顯著提高混凝土的強度和質量，提高道路和橋梁的承載力。經過詳細，確定鋼纖維砼技術是一種經濟有效的混凝土生產技術，有必要擴大對鋼纖維砼技術的研究分析，以提高道路和橋梁結構的設計水平。隨著科學技術的日新月異和建筑業(yè)的發(fā)展，預計未來鋼纖維混凝土的先進技術將在路橋建設中越來越實用。

參考文獻：

[1]牛虎只，辛劍.現代鋼纖維砼技術在路橋施工中的運用探究[J].中國室內裝飾裝修天地，2019，000（014）：211.

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[3]殷鵬昊.現代路橋施工中鋼纖維混凝土的施工技術研究[J].中國設備工程，2020，No.448（12）：241-242.

[4]楊偉威.鋼纖維混凝土施工技術在路橋工程中的應用[J].科技創(chuàng)新與應用，2020，No.300（08）：170-171.

[5]蔡圓，張紅梅，李燕軍，等.路橋施工中鋼纖維混凝土施工技術應用分析[J].消費導刊，2019，000（030）：66.

[6]宋菲菲，晉瑞云.市政路橋施工中鋼纖維混凝土施工技術的應用研究[J].城市建設理論研究（電子版），2019，No.290（08）：169-169.

[7]門國超.基于道路橋梁施工中鋼纖維砼技術應用研究[J].建筑與裝飾，2019，000（024）：P.127-127.

[8]劉凱，昌穎，王文.鋼纖維混凝土施工技術在路橋工程施工中的運用[J].建筑技術開發(fā)，2019，v.46;No.424（22）：121-122.