道路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術(shù)應(yīng)用探討

劉晰霞

中交路橋建設(shè)有限公司 北京 100012

我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度越來越快，城市化建設(shè)腳步也在不斷的推進(jìn)，路橋工程的建設(shè)能夠?yàn)槿藗兊娜粘Ｉ钐峁┍憷蔷湍壳暗膶?shí)際狀況來看，有個(gè)別的工程出現(xiàn)了質(zhì)量不佳的現(xiàn)象，因此政府和相關(guān)部門也加大了對于路橋工程建設(shè)質(zhì)量的關(guān)注力度，為了能夠更好的保證路橋工程建設(shè)的穩(wěn)定性，相關(guān)工作人員在原有的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)了鋼纖維混凝土技術(shù)，在一定程度上提高了路橋工程建設(shè)的穩(wěn)定性，進(jìn)一步保證了人們的出行安全，同時(shí)也為未來交通行業(yè)的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。

1 鋼纖維混凝土的概念

在普通的混凝土表面鋪設(shè)一定數(shù)量的鋼纖維，確保所有鋼纖維鋪設(shè)均勻，這樣在后續(xù)的使用過程中，就能夠更加充分的體現(xiàn)出其具體的應(yīng)用優(yōu)勢，這種技術(shù)手段就是鋼纖維混凝土技術(shù)?，F(xiàn)如今作為一種常用的混凝土材料，在各大建筑工程中應(yīng)用的非常廣泛，與普通混凝土相比，使用鋼纖維混凝土可以根據(jù)工程建設(shè)的具體需求，對表面的鋼纖維進(jìn)行變形，形成波紋形狀的混凝土，這種混凝土表面會(huì)出現(xiàn)刻痕、末端帶溝，還可以在圓形和扁平的截面之間變換[1]。所以，將鋼纖維和原有的混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，能夠更好的改變混凝土的力學(xué)性能，為路橋工程建設(shè)提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

2 鋼纖維混凝土的優(yōu)勢

2.1 耐久性

路橋項(xiàng)目建設(shè)過程中，使用鋼纖維混凝土最大的特點(diǎn)就是耐久性。利用鋼纖維混凝土技術(shù)能夠從根本上提高工程結(jié)構(gòu)的抗壓性能，而且還能夠有效延長路橋建設(shè)的使用周期，這也是在路橋工程建設(shè)過程中，鋼纖維混凝土應(yīng)用的最關(guān)鍵因素。如果使用普通的混凝土材料，在建設(shè)完成以后很容易出現(xiàn)變形的問題，然而使用鋼纖維混凝土由于這種材料相對輕便，能夠有效減少橋梁的重量，進(jìn)一步優(yōu)化整個(gè)工程項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)，這樣就能夠減少橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形的概率，切實(shí)提高抗壓能力，保證工程項(xiàng)目建設(shè)的耐久性[2]。

2.2 強(qiáng)度好

與普通的混凝土材料相比，鋼纖維混凝土其硬度更高，以往工程項(xiàng)目建設(shè)過程中，使用普通的混凝土材料，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)裂縫的問題。所以現(xiàn)如今在項(xiàng)目建設(shè)過程中，經(jīng)常會(huì)在混凝土中參加一定量的鋼纖維，這樣就能夠形成復(fù)合材料。使用鋼纖維混凝土能夠有效提高路橋項(xiàng)目的強(qiáng)度，根據(jù)研究顯示在同樣重量的貨物下，產(chǎn)生的形變量比普通的混凝土要小很多。因此，在實(shí)際使用過程中，鋼纖維混凝土能夠更好的防止裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn)，保證人們的正常出行。然而在實(shí)際應(yīng)用過程中也應(yīng)該注意使用鋼纖維混凝土，在提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的前提下，其本身的重量也會(huì)在一定程度上增加。

2.3 變形能力較強(qiáng)

在原有的混凝土材料中加入一定數(shù)量的鋼纖維，具體的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)是在橋梁和道路建設(shè)過程中重量較輕，但是與普通的混凝土材料相比，鋼纖維混凝土制作成的路橋項(xiàng)目，其重量也會(huì)相對加大，但是這并不影響路橋建設(shè)的狀況。另外，加入短纖維的混凝土，其彈性比原有混凝土的彈性要大，所以與普通的混凝土材料相比，使用鋼纖維混凝土進(jìn)行路橋項(xiàng)目的建設(shè)，其壓縮能力也要強(qiáng)。

2.4 抗壓、抗彎、抗拉能力較強(qiáng)

一旦遇到地震等外力的影響，是使用傳統(tǒng)的混凝土材料將會(huì)遭到不可修復(fù)的破壞甚至無法使用。如果使用鋼纖維混凝土，在同樣的前提下遭到破壞的程度也會(huì)少很多，與傳統(tǒng)的混凝土材料相比，鋼纖維混凝土的抗壓抗拉抗彎能力至少是其兩倍以上。

3 鋼纖維混凝土技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 工程概況

以邯鄲南環(huán)立交橋項(xiàng)目為例，該工程項(xiàng)目在施工過程中鋪裝的厚度變化較大，而且下層不平整，錨釘突出。使用鋼纖維混凝土有效地解決了錨釘突出妨礙瀝青鋪設(shè)，原有調(diào)平層平整度不夠的問題，在橋面鋪裝的過程中，其防水性能和使用壽命都得到了有效的提升。

3.2 配比

第一，根據(jù)工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的具體參數(shù)強(qiáng)度以及施工的要求，確定好鋼纖維混凝土材料的抗壓強(qiáng)度等相關(guān)參數(shù)。第二，確定好水灰比以后，根據(jù)抗壓強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，獲得相關(guān)的數(shù)值，一般需要控制在0.45-0.5之間，并且分析混凝土的強(qiáng)度以及水灰比等相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行明確[3]。第三，計(jì)算鋼纖維的體積率時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照材料的抗折強(qiáng)度，一般將這一數(shù)值控制在1%-1.5%之間。第四，確定好單位體積的用水量，根據(jù)工程項(xiàng)目建設(shè)的實(shí)際需求使用試驗(yàn)檢測的方式確定。第五，根據(jù)檢測的結(jié)果，在保證含砂率的情況下，分析好各種材料的體積率、水會(huì)比，一般需要將其控制在1.1%-1.6%之間。第六，確定配合比參數(shù)，需要通過認(rèn)真的計(jì)算來完成。第七，進(jìn)行鋼纖維混凝土拌合性能檢測是，需要根據(jù)設(shè)計(jì)的配合比，并且根據(jù)工程項(xiàng)目建設(shè)的實(shí)際情況在具體的建設(shè)過程中做出必要的調(diào)整，以滿足工程項(xiàng)目建設(shè)的實(shí)際需求。

3.3 在橋梁建設(shè)中的應(yīng)用

3.3.1 橋面鋪裝

在具體的施工過程中使用鋼纖維混凝土技術(shù)，由于其本身的強(qiáng)度和剛度要更強(qiáng)，所以在應(yīng)用過程中也具有很多的優(yōu)勢。橋梁工程建設(shè)過程中，對于工程結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和性能都提出了更高的要求，為了能夠顯著提高橋梁建設(shè)的質(zhì)量，也應(yīng)該對其重量進(jìn)行合理的控制，與普通的混凝土材料相比，這種材料的重量更輕，能夠更好的減輕橋梁的重量，切實(shí)提高結(jié)構(gòu)的承載能力，也能夠使橋梁更好的適應(yīng)外界環(huán)境產(chǎn)生的變化，進(jìn)一步減少質(zhì)量問題的出現(xiàn)，保證施工建設(shè)的順利進(jìn)行。在實(shí)際應(yīng)用過程中，很有可能會(huì)受到外界的沖擊導(dǎo)致樁頂裂縫，為了能夠有效緩解樁頂受到的壓力，也可以使用這種材料，提高工程項(xiàng)目的穩(wěn)定性[4]。

3.3.2 橋梁墩臺(tái)加固

橋梁建設(shè)過程中，如果要想提高墩臺(tái)的強(qiáng)度，在加固過程中使用鋼纖維混凝土，一般來說進(jìn)行墩臺(tái)的加固都會(huì)使用切削鋼纖維，這樣不僅能夠滿足強(qiáng)度和厚度的要求，而還能夠顯著提高混凝土的粘結(jié)性，保證墩臺(tái)的強(qiáng)度。在遇到地震等自然災(zāi)害時(shí)，鋼纖維混凝土也可以有效緩解外界的沖擊力，盡量減少墩臺(tái)受到的沖擊，且是提高橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，防止材料脫落。

3.4 在道路施工中的應(yīng)用

3.4.1 防護(hù)隧道和邊坡

部分道路工程在建設(shè)過程中周圍的環(huán)境相對比較惡劣，如果不能有效改善周圍的環(huán)境，很有可能會(huì)對路橋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。在道路邊坡防護(hù)過程中，使用鋼纖維混凝土能夠充分發(fā)揮鋼纖維混凝土的應(yīng)用優(yōu)勢，在隧道中多一層加固，能夠有效減少外界應(yīng)力對隧道產(chǎn)生的影響。在實(shí)際應(yīng)用過程中，相關(guān)工作人員需要在正式開始施工之前，提前計(jì)算好隧道內(nèi)外的應(yīng)力變化，再根據(jù)計(jì)算得到的結(jié)果，確定實(shí)際施工過程中所要交出的混凝土厚度和拌和強(qiáng)度，來保證道路結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3.4.2 路面施工

路面施工過程中，根據(jù)工程建設(shè)的實(shí)際需求，選擇合適的施工方法，一般分為單層和兩層。使用兩層法，也就是在鋪設(shè)路面的時(shí)候，在頂層和底層使用鋼纖維混凝土，中間使用傳統(tǒng)的混凝土使用，這樣的方式能夠有效提高路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，減少裂縫的現(xiàn)象。使用單層法，也就是只在頂層鋪設(shè)鋼纖維混凝土，底層仍然使用普通的混凝土。使用這兩種方式對比，可以發(fā)現(xiàn)單層比兩層消耗的成本更低，而且操作更加簡便，所以在很多路面施工過程中，都使用這樣的方式。另外，進(jìn)行路面碾壓時(shí)，也可以添加一定量的鋼纖維，對路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，保證道路工程的穩(wěn)定性[5]。

3.4.3 防凍和修復(fù)路面

道路工程施工完成以后，由于受到外界環(huán)境的影響，路面很有可能會(huì)出現(xiàn)不同程度的開裂或者凹陷，對路面進(jìn)行修復(fù)時(shí)也可以利用鋼纖維混凝土進(jìn)行路面修復(fù)，提高路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在實(shí)際應(yīng)用過程中，如果選擇鋼纖維混凝土進(jìn)行修復(fù)，首先需要計(jì)算好材料的體積率，通常情況下需要確保鋼纖維混凝土修復(fù)的路面體積率不能夠小于1.8%。受到外界溫度以及雨水的影響，路面結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)開裂的問題，其主要原因是原有的結(jié)構(gòu)不能夠有效擴(kuò)散，水化熱導(dǎo)致熱傳導(dǎo)下降，如果使用鋼纖維混凝土技術(shù)，就能夠顯著提高路面的熱傳導(dǎo)率和抗凍性的。

4 結(jié)語

總而言之，在路橋結(jié)構(gòu)施工過程中，使用鋼纖維混凝土技術(shù)能夠有效延長路橋結(jié)構(gòu)的使用壽命。使用鋼纖維混凝土技術(shù)，不僅是技術(shù)快速發(fā)展的成果，同時(shí)也是我國經(jīng)濟(jì)快速提升的要求。由于其性能良好、價(jià)格低廉等多種優(yōu)勢，在建筑行業(yè)中應(yīng)用的非常廣泛。現(xiàn)如今我國也已經(jīng)積累了大量的施工經(jīng)驗(yàn)，對于未來鋼纖維混凝土技術(shù)的發(fā)展也提供了更多的經(jīng)驗(yàn)，這對于交通行業(yè)的發(fā)展具有非常重要的意義。