淺析路橋施工中鋼纖維混凝土的施工技術(shù)

薛江波

【摘要】路橋施工過(guò)程中，必須要采用科學(xué)合理的鋼纖維混凝土施工技術(shù)，確保工程建設(shè)質(zhì)量。本文對(duì)路橋施工中的鋼纖維混凝土施工技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。

【關(guān)鍵詞】路橋工程；鋼纖維混凝土；施工技術(shù)

一、引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，路橋工程建設(shè)規(guī)模逐漸增大。在路橋工程建設(shè)過(guò)程中，鋼纖維混凝土由于具有較強(qiáng)的抗裂、抗剪能力、具有較好抗沖擊性、具有良好抗拉、抗壓及抗彎性能，被廣泛應(yīng)用到路橋項(xiàng)目施工中。鋼纖維混凝土施工技術(shù)的運(yùn)用，加大的提高了路橋工程建設(shè)質(zhì)量，同時(shí)為打造高質(zhì)量、低成本路橋工程貢獻(xiàn)力量。

二、鋼纖維混凝土概述

鋼纖維混凝土是在普通混凝土中摻入亂向分布的短鋼纖維所形成的一種新型的多相復(fù)合材料。這些亂向分布的鋼纖維能夠有效地阻礙混凝土內(nèi)部微裂縫的擴(kuò)展及宏觀裂縫的形成，顯著地改善了混凝土的抗拉、抗彎、抗沖擊及抗疲勞性能，具有較好的延性，因而在路橋路面新建、加鋪層、路面修補(bǔ)等工程具有廣泛的應(yīng)用前景。但是由于鋼纖維的存在，鋼纖維混凝土路面質(zhì)量的優(yōu)劣不僅取決于混凝土的配合比和鋼釬維的性能，同時(shí)往往取決于施工質(zhì)量。鋼纖維的存在給混凝土路橋路面施工帶來(lái)了技術(shù)難題，而施工機(jī)械的選擇及使用對(duì)鋼纖維混凝土路面的質(zhì)量產(chǎn)生較為重要的影響。

鋼纖維按其制造方式分為切斷鋼纖維、剪切鋼纖維、切削鋼纖維和熔抽鋼纖維四種。鋼纖維抗拉強(qiáng)度高，但與水泥沙漿的界面粘結(jié)性較差。對(duì)鋼纖維表面進(jìn)行變形處理，制成表面有刻痕的、末端帶鉤的、波紋形的鋼纖維，或者圓截面與扁平截面交替的呈規(guī)律性變化的鋼纖維可以改善其力學(xué)性能。常用的鋼纖維外形主要有圓直形、方直形、扭曲形、墩頭形、刻痕形、端鉤形、波浪形等。通常來(lái)講，鋼纖維混凝土具有以下特點(diǎn)：

1.抗裂、抗剪性能強(qiáng)

傳統(tǒng)混凝土開(kāi)裂荷載與極限荷載無(wú)明顯差異，但鋼纖維混凝土即使出現(xiàn)開(kāi)裂荷載，其荷載還是能夠保持增大趨勢(shì)。在一定程度上來(lái)說(shuō)，如果鋼纖維混凝土體積增大，那么其開(kāi)裂荷載、極限荷載與韌性均能增大。對(duì)鋼纖維混凝土的剪切性能進(jìn)行直接剪切試驗(yàn)檢驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果表明：鋼纖維混凝土基體錯(cuò)動(dòng)移位后，仍然具有良好的承載能力，承載強(qiáng)度為400～800mpa。

2.抗壓、抗拉、抗彎、抗沖擊性能強(qiáng)

實(shí)驗(yàn)研究鋼纖維混凝土在路橋施工中的應(yīng)用，結(jié)果表明：在混凝土中適當(dāng)加入鋼纖維，可以有效提高50%～150%抗彎與40%～50%單軸抗拉的極限強(qiáng)度，若鋼纖維在混凝土中的含量為0.8%～2.O%，抗沖擊可達(dá)普通混凝土的50～100倍極限強(qiáng)度。在鋼纖維混凝土中，鋼纖維消耗量很小，比例約為0.8%～2.0%，鋼纖維本身并不能有效提高混凝土抗壓強(qiáng)度，但在混凝土中適當(dāng)加入鋼纖維后，混凝土整體抗壓破壞形式出現(xiàn)明顯變化，雖然受到破壞后會(huì)碎，但不會(huì)散，因此混凝土結(jié)構(gòu)抗壓性能顯著加強(qiáng)。

3.改善混凝土變形性能

在混凝土中適當(dāng)加入鋼纖維，可以有效改善混凝土長(zhǎng)期收縮變形性能，且能顯著提高混凝土抗拉彈性模量，此外，還能使混凝土收縮率降低10%～30%。

三、路橋施工中的鋼纖維混凝土施工技術(shù)

鋼纖維混凝土施工技術(shù)的在路橋工程中的應(yīng)用一般可以分為兩類，分別是鋼纖維混凝土鋪設(shè)于橋面、鋼纖維混凝鋪裝于橋梁上部承載部位。前者是在橋面上鋪設(shè)鋼纖維混凝土，從而橋面的耐久性、抗裂性和舒適程度都得到顯著提升，同時(shí)不僅增強(qiáng)了橋梁的抗折強(qiáng)度與剛度，而且還減小了橋面的厚度，既節(jié)省了材料，還減輕了橋梁的自重，橋梁的受力狀況也得到了優(yōu)化。后者是在橋梁的承載部位鋪設(shè)鋼纖維混凝土，對(duì)于此部位的集中應(yīng)力有明顯的改善效果，有效提升了結(jié)構(gòu)的受力性能，從而改善了其變形狀況，減輕了其自重，使得橋梁向更有利的方向發(fā)展，提高了橋梁的質(zhì)量。同時(shí)，鋼纖維混凝土的應(yīng)用，使得橋梁在保證提升質(zhì)量與性能的基礎(chǔ)上，還減少了許多上部建設(shè)材料與下部冗余的橋墩數(shù)目，不僅節(jié)省了成本，還提高了橋梁的美觀性、實(shí)用性，從而為企業(yè)增加了經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1.地基處理

地基承載力特征值≥120KPa，施工時(shí)首先要求清除所有雜填土，且超挖至底部標(biāo)高以下0.3米，原位夯實(shí)，然后用級(jí)配碎石分層夯實(shí)后回填。分層厚度200～300mm，壓實(shí)系數(shù)≥0.96。新近填表土未按要求壓實(shí)（壓實(shí)系數(shù)≥0.95）要求全部清除，然后用級(jí)配碎石回填。基的夯實(shí)系數(shù)應(yīng)該符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。地基的誤差應(yīng)該不超過(guò)+/-10mm。如果為樁板結(jié)構(gòu)地坪，可以在地基中加入素混凝土或水泥漿。如果鋼纖維混凝土直接鋪設(shè)在開(kāi)挖地面上，一定要保證下層經(jīng)過(guò)充分振搗，從而避免混凝土不均勻固化?？梢栽阡摾w維混凝土下面鋪一層塑料膜來(lái)隔水施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)該完全不受外界氣候影響。在特殊部位需要安裝額外的鋼筋（例如：柱子、井蓋、邊緣等）。這些鋼筋應(yīng)該鋪設(shè)在表面30mm以下，距離這些特殊部位最少50mm，同時(shí)要為鋼纖維分散機(jī)準(zhǔn)備一個(gè)合適的位置。檢查所有施工相關(guān)的設(shè)備，保證現(xiàn)場(chǎng)有充足的鋼纖維以及其他原料。

2.澆筑施工

澆筑鋼纖維混凝土?xí)r采用傳統(tǒng)方法（與普通混凝土地面施工相似）。 在混凝土澆筑過(guò)程中，要對(duì)鋼纖維混凝土進(jìn)行振搗，以保證混凝土密實(shí)，并且增強(qiáng)混凝土和鋼纖維之間的錨固。鋼纖維混凝土表面提漿（采用振動(dòng)棒或振動(dòng)梁）需及時(shí)進(jìn)行，應(yīng)在混凝土初凝前用漿頭覆蓋掉露頭的鋼纖維?；炷链蚰ロ毤皶r(shí)進(jìn)行，最佳時(shí)間是在混凝土澆完后人可在上面留下深度小于10毫米腳印時(shí)（約8小時(shí)）開(kāi)始添加表面耐磨材料后進(jìn)行打磨。

3.鋼纖維混凝土施工要點(diǎn)

（1）提漿。鋼纖維地坪施工中的提漿過(guò)程十分重要，通常采用振動(dòng)梁的方法進(jìn)行提漿。

（2）鋼纖維混凝土的振搗施工。縱向條狀集中排列的鋼纖維混凝土，能夠顯著增加混凝土邊緣的密度，采用機(jī)械振搗施工，能夠增強(qiáng)鋼纖維混凝土的密實(shí)度和強(qiáng)度，保證鋼纖維混凝土路面的抗裂性以及強(qiáng)度，在振搗施工過(guò)程中，應(yīng)該嚴(yán)格按照一定的頻率以及順序進(jìn)行振搗，不能出現(xiàn)漏振、過(guò)振的現(xiàn)象，防止鋼纖維混凝土出現(xiàn)溝槽、空洞等問(wèn)題。

（3）接縫施工。鋼纖維混凝土由于具備著較高的抗溫度應(yīng)力能力，同時(shí)收縮性與抗裂性也比普通混凝土較高，在施工單位具備攤鋪機(jī)等大型設(shè)備與相應(yīng)的施工條件時(shí)，可以無(wú)需設(shè)置路面縱縫，直接鋪設(shè)成整幅式路面。澆筑完成后，在經(jīng)過(guò)測(cè)定路橋工程強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%之后，進(jìn)行后續(xù)的切鋸縮縫等工作內(nèi)容。

四、結(jié)束語(yǔ)

路橋工程施工過(guò)程中，鋼纖維混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用，極大的提高路橋工程建設(shè)強(qiáng)度，同時(shí)有利于降低施工成本，最大化實(shí)現(xiàn)工程效益。工程建設(shè)過(guò)程中，要結(jié)合工程實(shí)際情況，采用合理的鋼纖維混凝土施工技術(shù)，加強(qiáng)施工工程管理，逐步提升質(zhì)量管控，確保工程整體質(zhì)量。

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