道路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術(shù)應(yīng)用探索

陳 紅 文

(山西運(yùn)城路橋有限責(zé)任公司，山西 運(yùn)城 044000)

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道路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術(shù)應(yīng)用探索

陳 紅 文

(山西運(yùn)城路橋有限責(zé)任公司，山西 運(yùn)城 044000)

分別介紹了鋼纖維與鋼纖維混凝土的性能，闡述了鋼纖維混凝土技術(shù)在道路橋梁中的應(yīng)用方法，指出鋼纖維混凝土提高了混凝土的韌性和剛性，保證了道路橋梁的施工質(zhì)量。

鋼纖維混凝土，道路，橋梁

0 引言

鋼纖維混凝土于20世紀(jì)60年代之后得到發(fā)展，其是通過同普通混凝土所使用的骨料相結(jié)合而制成的新型復(fù)合材料。由于該類型混凝土中的鋼纖維具備均勻亂向分布這一特質(zhì)，使得普通混凝土基體裂縫的擴(kuò)展受到一定限制，從而提高了混凝土的韌性以及剛性。施工人員將該類型混凝土運(yùn)用于道路與橋梁當(dāng)中，能夠有效提高道路與橋梁的建筑質(zhì)量。

1 鋼纖維以及鋼纖維混凝土簡(jiǎn)述

1.1 鋼纖維性能

由于鋼纖維的制造方法存在差異，所以鋼纖維一般分為以下四種類型：熔抽鋼纖維、切削鋼纖維(如圖1所示)、剪切鋼纖維以及切斷鋼纖維。熔抽鋼纖維是通過將鋼水熔斷制作而成，熔融鋼成分和熔鋼所使用的溫度直接關(guān)系到熔抽鋼纖維的強(qiáng)度，該類型鋼纖維表層氧化層強(qiáng)度不高，且沒有規(guī)則。不僅如此，鋼纖維混凝土自身粘結(jié)強(qiáng)度會(huì)因表面氧化層的變化而產(chǎn)生相應(yīng)變化。剪切鋼纖維則是通過對(duì)冷軋薄板進(jìn)行剪切制作而成，通常情況下，該類型鋼纖維的抗拉強(qiáng)度范圍為440 MPa～780 MPa，而厚度所達(dá)到的范圍為0.18 mm～0.48 mm，寬度范圍一般為0.24 mm～0.88 mm。該類型鋼纖維與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度較為良好。切削鋼纖維是利用旋轉(zhuǎn)銑刀對(duì)鋼錠以及一定厚度的鋼板進(jìn)行切削制作而成，該類型鋼纖維與混凝土的粘結(jié)性也較為良好，且其截面為三角形，相比原材料，強(qiáng)度也大大加強(qiáng)。切斷鋼纖維的抗拉強(qiáng)度良好，但其同混凝土的粘結(jié)性并不優(yōu)秀。制作人員可更改其表面

形狀，如將鋼纖維制作為波紋形狀、或是刻印等，使該類型鋼纖維同混凝土的粘結(jié)性有大幅提升。

1.2 鋼纖維混凝土

所謂鋼纖維混凝土，指將一般混凝土作為基礎(chǔ)，于混凝土表面放入部分鋼纖維，使得該類型混凝土相比一般混凝土具備更為良好的性能。其優(yōu)勢(shì)一般有以下幾點(diǎn)：

其一，具有良好的耐磨性，且抗凍效果較為顯著。

其二，具有優(yōu)秀的抗剪性。

其三，針對(duì)因?yàn)闇囟茸兓纬傻目p隙具有良好的限制能力。

其四，該類型混凝土不會(huì)輕易出現(xiàn)裂紋以及變形情況。

其五，該類型混凝土具有優(yōu)秀的抗沖擊能力。

其六，相比一般混凝土，該類型混凝土的抗壓能力、抗拉能力以及抗彎能力更為優(yōu)秀。將鋼纖維添加至一般混凝土當(dāng)中，混凝土性能得到大幅提升，其原理如下：施工人員將鋼纖維添加至混凝土當(dāng)中，可以解決由于外力所引發(fā)的裂縫擴(kuò)張問題。當(dāng)混凝土受到外力的作用，混凝土中的水泥基料以及鋼纖維會(huì)同時(shí)負(fù)擔(dān)外力，若水泥基料所能承受力的極限值不足以達(dá)到外力值，水泥基料便會(huì)出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。此時(shí)，鋼纖維便會(huì)作為受力部分。所以，相比普通混凝土，鋼纖維混凝土具有更高的抗拉強(qiáng)度。通常情況下，有以下幾個(gè)方面會(huì)對(duì)鋼纖維混凝土的強(qiáng)度造成影響：減水劑，粗骨料最大粒徑以及摻合料等。

2 鋼纖維混凝土技術(shù)在道路橋梁施工中的具體應(yīng)用

2.1 鋼纖維混凝土技術(shù)在道路施工中的應(yīng)用

由鋼纖維混凝土澆筑而成的路面，其凍融性以及耐磨性都十分優(yōu)秀。相比普通混凝土澆筑而成的路面，無論是橫向縮縫還是縱縫設(shè)定數(shù)量都較少，且鋪設(shè)厚度較薄。由于上述原因，鋼纖維混凝土技術(shù)在路面施工的運(yùn)用較為頻繁，類型也較多，具體有以下幾種類型：

第一，復(fù)合式鋼纖維混凝土路面以及碾壓鋼纖維混凝土路面。

通常情況下，若施工企業(yè)使用該類型路面，則其有三層式與兩層式兩種形式。所謂三層式指路面共分為三層，其中底層與頂層所使用的混凝土均為鋼纖維混凝土，而中層所使用的混凝土則為普通混凝土。三層式鋼纖維混凝土，相比一般混凝土制成的道路，使用壽命更為長(zhǎng)久。但其自身也有缺點(diǎn)，即結(jié)構(gòu)以及施工相對(duì)較為復(fù)雜，施工人員需具備豐富的施工經(jīng)驗(yàn)，且熟練掌握相關(guān)施工技術(shù)，才能進(jìn)行施工。針對(duì)機(jī)械化程度相對(duì)較高的區(qū)域而言，施工人員可使用該類型路面作為道路。所謂兩層式指道路上層路面厚度占據(jù)總體厚度的35%～55%，該部分所使用的材料為鋼纖維混凝土，其余部分則使用一般混凝土。至于碾壓高纖維混凝土路面，是指施工人員在碾壓混凝土內(nèi)加入鋼纖維，從而令其物理特性得到加強(qiáng)，提升路面韌性以及強(qiáng)度。

第二，全截面鋼纖維混凝土路面。

該類型路面的施工方式為雙向進(jìn)行，共有六個(gè)車道，所以該工程并無需設(shè)定縱縫。至于橫縫，施工人員需注意，橫縫之間的距離最大值設(shè)定為45 m。通常情況下，間距為25 m～35 m。相比普通混凝土，該類型混凝土路面厚度更厚，一般可高出45%～55%之間。摻入鋼纖維的量一般在0.75%～1.15%范圍之內(nèi)。

第三，鋼纖維混凝土罩面。

其目的為修復(fù)已然損壞的路面。罩面的形成一般有三種形式：直接式、分離式以及結(jié)合式。直接式鋼纖維混凝土罩面主要適用于路面損害程度并不嚴(yán)重的混凝土路面之上，施工人員可直接將鋼纖維混凝土鋪設(shè)于損壞的原混凝土路面之上，從而完成罩面作業(yè)。分離式罩面的形成是施工人員在鋼纖維混凝土與一般混凝土之間鋪設(shè)一層隔離層，使鋼纖維混凝土不會(huì)與原混凝土路面相接觸，令兩類混凝土路面各自發(fā)揮其自身作用。結(jié)合式混凝土罩面指將原有混凝土路面同鋼纖維混凝土路面結(jié)合為一體，令兩者一同承擔(dān)外力。

2.2 鋼纖維混凝土技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用

道路中橋梁的數(shù)量較多，通常情況下，橋梁中的箱梁、主梁以及吊橋都需使用鋼纖維混凝土。鋼纖維混凝土技術(shù)在道路橋梁修建工作中的運(yùn)用具體如下：

第一，加固鋼筋混凝土樁結(jié)構(gòu)。

橋梁當(dāng)中，樁頂以及樁尖一般都需使用該類型混凝土，從而使樁的穿透性得到加強(qiáng)，也令樁頂部的強(qiáng)度、韌性以及抗沖擊力獲得增強(qiáng)。不僅如此，樁頂部運(yùn)用鋼纖維之后，錘擊次數(shù)也相應(yīng)降低，有效避免了傳統(tǒng)施工方式當(dāng)中由于多次錘擊導(dǎo)致樁頂被穿破的現(xiàn)象產(chǎn)生，同時(shí)也使得樁尖進(jìn)入土壤的性能以及打擊速度獲得明顯加強(qiáng)。除此以外，若橋梁整體都使用鋼纖維混凝土，則施工企業(yè)需投入大量資金。故而，針對(duì)樁身而言，施工人員還需使用預(yù)應(yīng)力或是非預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土作為原材料。施工人員采用上述方法，不僅加強(qiáng)了橋梁的強(qiáng)度，也使得施工成本得到有效控制。

第二，強(qiáng)化橋梁中部分結(jié)構(gòu)。

橋梁施工當(dāng)中所使用的鋼纖維種類一般為剪切鋼纖維與切削鋼纖維兩種材料。且應(yīng)對(duì)兩種材料的產(chǎn)量進(jìn)行控制，不得超過0.9%，之后使用轉(zhuǎn)子Ⅱ型噴射機(jī)實(shí)施鋼纖維混凝土噴射作業(yè)。如此一來，不僅使橋梁的抗震性能符合橋梁建設(shè)的需求，也滿足了橋梁結(jié)構(gòu)整體性的需求。除此以外，鋼纖維混凝土的使用還能使橋梁橋面板、橋面以及墩臺(tái)等部分區(qū)域得到加固，避免上述區(qū)域出現(xiàn)表面掉落的現(xiàn)象。施工人員不僅可以使用鋼纖維混凝土進(jìn)行加固，還可以使用硫酸鹽快凝水泥，或是TS速凝劑，從而避免橋梁早期出現(xiàn)裂縫。

3 結(jié)語

鋼纖維混凝土雖然是較為新型的材料，但因?yàn)槠鋬?yōu)秀的性能而受到大部分施工企業(yè)所青睞，廣泛運(yùn)用于道路橋梁施工當(dāng)中。為此，施工企業(yè)應(yīng)廣泛應(yīng)用該類型混凝土材料，從而提高自身施工水平，保證橋梁質(zhì)量。

[1] 李常見.道路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術(shù)應(yīng)用探討[J].黑龍江科技信息,2012(18):38，271.

[2] 李紅旗.道路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術(shù)應(yīng)用探討[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2011(16):13-14.

[3] 孔令健,劉欣楠.鋼纖維混凝土技術(shù)在道路橋梁施工中的應(yīng)用[J].交通建設(shè)與管理,2014(6):1-2.

[4] 劉 強(qiáng).淺談道路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術(shù)的應(yīng)用分析[J].江西建材,2015(1):187，189.

Application inquiry of steel fiber concrete technology in highway bridge construction

Chen Hongwen

(ShanxiYunchengHighwayBridgeCo.,Ltd,Yuncheng044000,China)

The paper respectively introduces steel fiber and steel fiber concrete performance, describes the application methods of steel fiber concrete technology in highway bridge, and points out that: steel fiber concrete improves the concrete ductility and rigidity, so as to ensure the highway ridge construction quality.

steel fiber concrete, road, bridge

1009-6825(2016)11-0151-02

2016-02-02

陳紅文(1980- )，男，工程師

TU528.572

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