路橋工程中鋼纖維混凝土施工技術(shù)應(yīng)用研究

張 霞

(山西遠(yuǎn)方路橋(集團(tuán))有限責(zé)任公司，山西 大同 037006)

路橋工程中鋼纖維混凝土施工技術(shù)應(yīng)用研究

張 霞

(山西遠(yuǎn)方路橋(集團(tuán))有限責(zé)任公司，山西 大同 037006)

介紹了鋼纖維混凝土的含義，從橋面鋪設(shè)、墩臺(tái)加固、橋體美觀等方面，闡述了鋼纖維混凝土在橋梁施工中的應(yīng)用，并探討了鋼纖維混凝土的施工技術(shù)，指出鋼纖維混凝土具有較好的抗拉伸、抗壓力和抗彎曲性能，應(yīng)用前景廣闊。

鋼纖維混凝土，橋梁，墩臺(tái)，施工技術(shù)

0 引言

隨著我國(guó)交通事業(yè)的迅猛發(fā)展，直接作用于我國(guó)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生產(chǎn)，路橋建設(shè)在我國(guó)交通事業(yè)建設(shè)中有著積極意義，所以會(huì)直接影響建設(shè)的發(fā)展?fàn)顩r，因而在建設(shè)中要重視路橋建設(shè)的整體質(zhì)量狀況，保障施工的順利開(kāi)展。但需注意施工中經(jīng)常受到熱脹冷縮的影響，導(dǎo)致內(nèi)外溫差不同，出現(xiàn)裂縫，為道路交通帶來(lái)安全隱患。其中隨著科學(xué)技術(shù)逐年發(fā)展，新的施工技術(shù)引入，人員要深入的研究路橋施工狀況，保障鋼纖維結(jié)構(gòu)能更好的使用到道路交通建設(shè)中，確保路面通行順暢。

1 鋼纖維混凝土的概述

1.1 概念

鋼纖維混凝土即在普通混凝土的基礎(chǔ)上加入鋼纖維，這是一種新型的復(fù)合材料。這類(lèi)鋼纖維結(jié)構(gòu)能解決混凝土內(nèi)部的混亂結(jié)構(gòu)，減緩內(nèi)部裂縫的形成時(shí)間，避免形成宏觀裂縫，從而能更好的改善混凝土結(jié)構(gòu)的抗擊拉伸、抗擊彎曲和抗擊疲勞的性能，具有較強(qiáng)的延展性(見(jiàn)圖1)。

1.2 鋼纖維混凝土的特點(diǎn)

鋼纖維混凝土具有較好的抗拉伸、抗壓力和抗彎曲的性能。相較于普通混凝土混合性好，有助于提升工程的穩(wěn)定性和安全性。除此之外，鋼纖維混凝土具有較好的抗沖擊性，韌性相較于普通混凝土承受能力也要高出幾倍之多，甚至能達(dá)到50倍～100倍。另外，由于鋼纖維混凝土具有良好的荷載能力，抗凍性也不錯(cuò)，可以讓建筑材料免受傷害。

2 橋梁施工中鋼纖維混凝土的具體應(yīng)用

2.1 鋪設(shè)橋面

橋面鋪設(shè)前，要做好利于后期施工準(zhǔn)備的相關(guān)工作，結(jié)合給定的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量橋面的基本高度，將高出設(shè)計(jì)的部分以及多余的浮漿混凝土全部清除掉，但橋面鋪設(shè)層高度要適宜，避免過(guò)高或者過(guò)低，影響橋面的鋪設(shè)狀況。另外，橋面鋪設(shè)中表面過(guò)于粗糙，導(dǎo)致車(chē)輛通行產(chǎn)生阻礙，可以通過(guò)鑿毛的方式處理粗糙表面，清理雜物，保持施工路面的干凈。

橋面鋪設(shè)層上使用鋼纖維混凝土，優(yōu)勢(shì)是能保持橋面性能，避免橋面出現(xiàn)裂縫，且讓行駛在上面的車(chē)輛能平穩(wěn)通暢的運(yùn)行。鋪設(shè)時(shí)少量的使用鋼筋混凝土就能提升橋面的剛性，減輕其厚度的同時(shí)降低橋梁結(jié)構(gòu)重量，使橋梁的受力保有均衡。

2.2 橋梁上部承受荷載的部位

在主梁或者應(yīng)力較為集中的地方，應(yīng)大規(guī)模的使用鋼纖維混凝土材料，原因是該材質(zhì)能強(qiáng)化工程的結(jié)構(gòu)性能，避免結(jié)構(gòu)出現(xiàn)形狀變化，加大橋體的跨度，通過(guò)輕型化的轉(zhuǎn)變模式，讓橋體的性能得以?xún)?yōu)化，最終滿足橋體美觀的效果?？刂粕喜坎牧鲜褂脿顩r，減少下部的墩臺(tái)對(duì)上部的重量壓力，減輕墩臺(tái)的總重，合理化的控制路橋施工的造價(jià)，提升其經(jīng)濟(jì)收益。

2.3 加固橋梁墩臺(tái)的結(jié)構(gòu)布局

橋梁墩臺(tái)具有運(yùn)載能力大的特點(diǎn)，長(zhǎng)期的運(yùn)載使用對(duì)墩臺(tái)的表面產(chǎn)生影響，會(huì)讓墩臺(tái)表面脫離或者產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性的裂縫，最終橋梁的病害問(wèn)題也會(huì)出現(xiàn)。為更好的強(qiáng)化橋梁的墩臺(tái)抗震性能，最好的方式是運(yùn)用轉(zhuǎn)子型噴射機(jī)向結(jié)構(gòu)面噴射5 cm～20 cm厚度的鋼筋混凝土，改造舊的混凝土表面，通過(guò)噴砂和鑿毛的方式，讓新舊混凝土路面融為一體。

3 路橋施工中鋼纖維混凝土施工技術(shù)

鋼纖維混凝土路段的施工主要影響因素有兩方面：鋼纖維混凝土性能、施工質(zhì)量。具體的施工方法分為如下幾個(gè)方面的內(nèi)容：澆筑、灌漿、噴射是比較常見(jiàn)的混凝土施工方法。下文具體闡述鋼纖維混凝土的施工工藝(見(jiàn)圖2)。

第一，鋼纖維混凝土配比與普通混凝土配比有很多相似的施工步驟，但主要的區(qū)別是鋼纖維混凝土進(jìn)行配比的時(shí)候需要先計(jì)算鋼纖維的體積，并分析影響鋼纖維體積的主要因素，對(duì)這些因素進(jìn)行詳細(xì)的研究最終找到對(duì)應(yīng)解決方法。計(jì)算目前的鋼纖維類(lèi)型、摻雜的量和長(zhǎng)徑比。除此之外，受到鋼纖維土層薄的影響，地下排水狀況對(duì)路面的鋼纖維材料也將產(chǎn)生較大的影響。

第二，鋼纖維分散的完成，要保障鋼纖維設(shè)置順利進(jìn)行，要求設(shè)置具有均勻性和隨機(jī)性。這樣才能讓鋼纖維的各項(xiàng)要求達(dá)到預(yù)期的狀況。但若將鋼纖維的全部融入到普通的混凝土內(nèi)，攪拌不夠均勻，鋼纖維也可能形成一個(gè)球，導(dǎo)致鋼纖維不能滿足混凝土的各項(xiàng)指標(biāo)要求，所以就應(yīng)使用專(zhuān)業(yè)性的分散機(jī)，將鋼纖維緩緩有序的放入到攪拌機(jī)內(nèi)，使混凝土與之相結(jié)合。長(zhǎng)期實(shí)踐發(fā)展中總結(jié)，鋼纖維分散機(jī)功率理應(yīng)保持在0.75 kW～1.0 kW間，分散的力分布也要控制在20 kg/min～60 kg/min。

為避免攪拌機(jī)內(nèi)出現(xiàn)鋼筋纖維的結(jié)團(tuán)，就要利用分散機(jī)分散當(dāng)前的鋼筋纖維，控制的力度應(yīng)集中在20 kg/min～60 kg/min，可將幾次分散的鋼筋材料分別放入到強(qiáng)制的攪拌機(jī)內(nèi)，然后混合之前稱(chēng)重好的骨料，均勻攪拌，攪拌前先要加濕攪拌2 min，控制順序和時(shí)間，在投放材料前做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，使用料斗振動(dòng)的方式篩選鋼纖維結(jié)構(gòu)團(tuán)，控制攪拌機(jī)的使用狀況，避免過(guò)度使用造成攪拌機(jī)使用不當(dāng)，提前“退休”。

第三，鋼纖維混凝土澆筑中將澆筑接頭隱藏好，要求持續(xù)澆筑，每次澆筑的材料要相壓在15 mm～20 mm。振搗鋼筋混凝土的時(shí)候，借助振搗棒進(jìn)行振搗，使鋼纖維能極速的向著混凝土的方向聚集，緊實(shí)邊角部分的混凝土，將裸露在外的鋼筋纖維全部壓入到正在振搗的混凝土中，平整混凝土的表面，讓其平滑，便于使用。

第四，成型后鋼纖維混凝土要借助專(zhuān)業(yè)化的機(jī)械將其抹平，原因是剛剛成型后的鋼纖維混凝土的砂率偏大，分布比較分散，裸露在外的拉毛可使用壓紋機(jī)進(jìn)行處理。除此之外，鋼纖維混凝土具有抗擊收縮性，這是普通混凝土不具備的特性，但是由于抗擊收縮性能較強(qiáng)，所以不能在鋼纖維澆筑完成后再檢修接縫施工，會(huì)導(dǎo)致位置錯(cuò)位，最好是在澆筑到一半以后，進(jìn)行接縫施工，這才能獲得更好的效果，也能讓整個(gè)施工達(dá)到最優(yōu)化狀態(tài)。

4 鋼纖維混凝土的其他應(yīng)用

鋼纖維混凝土的應(yīng)用不僅體現(xiàn)在地面上，且對(duì)隧道和邊坡防護(hù)加固的作用也很大。使用噴射鋼纖維混凝土施工技術(shù)加固的方法對(duì)其進(jìn)行加固，能夠滿足施工要求，保障邊坡和隧道的安全性能。使用鋼筋纖維混凝土的方式噴射襯砌，不但能夠加固隧道的整體性結(jié)構(gòu)，也能避免隧道的水滲漏。除此之外，巖石節(jié)理部分地面極易產(chǎn)生裂痕，地質(zhì)條件較差，需要運(yùn)用普通的混凝土進(jìn)行支護(hù)，并采用全截面的方式噴射鋼筋混凝土，有助于加固地面的邊坡。

5 結(jié)語(yǔ)

路橋施工中鋼筋混凝土的質(zhì)量要符合國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)要求，特別是實(shí)際工作中要想獲得更好的效果，就應(yīng)將路橋施工的技術(shù)廣泛的使用到其中，形成良好的工藝和材料施工模式，通過(guò)優(yōu)化現(xiàn)有的路橋結(jié)構(gòu)，確保工人的施工安全，讓交通運(yùn)行更為高效和通暢。同時(shí)，鋼纖維混凝土作為新型的混凝土材料，使用中會(huì)出現(xiàn)很多以往沒(méi)能出現(xiàn)的問(wèn)題，所以今后施工中要逐步完善現(xiàn)有施工技術(shù)和施工方法，使材料的生產(chǎn)和技術(shù)應(yīng)用有機(jī)結(jié)合，要求任何一個(gè)環(huán)節(jié)都要根據(jù)步驟實(shí)施，確保鋼筋混凝土的特點(diǎn)能真正的發(fā)揮出來(lái)。

[1] 王立生，陳川峰.試析路橋施工中鋼纖維混凝土施工技術(shù)應(yīng)用[J].江西建材，2015(4)：3-6.

[2] 甘燦歡.探討路橋施工中鋼纖維混凝土施工技術(shù)應(yīng)用[J].低碳世界，2014(26):5-9.

Study on the application of steel fiber concrete construction technology in highway bridge construction

Zhang Xia

(ShanxiYuanfangHighway&Bridge(Group)Co.,Ltd,Datong037006,China)

The thesis introduces the definition of steel fiber concrete, describes the application of steel fiber concrete in bridge construction from aspects of deck paving, pier reinforcement and bridge beauty, explores steel fiber concrete construction technologies, finally points out advantages of steel fiber concrete, such as good anti-stretching, anti-compression and anti-bending performance, which has wide application prospect.

steel fiber concrete, bridge, pier, construction technology

1009-6825(2017)03-0160-02

2016-11-15

張 霞(1979- )，女，工程師

U445

A