公路橋梁加固中鋼纖維混凝土的應用研究

查帥坤

（上饒市婺源公路事業(yè)發(fā)展中心，江西 婺源 333200）

0 引言

在科學技術不斷創(chuàng)新的進程中，公路橋梁的建設逐步成了公共交通運輸事業(yè)發(fā)展的關鍵。由于公眾出行需求呈現(xiàn)出了逐年攀升的趨向，因此公路橋梁的日常交通運輸壓力也在逐步上升。超負荷的交通運輸工具很容易讓公路橋梁受到不同程度的損害，提升公共交通運輸過程中發(fā)生交通事故的概率。為了避免這一問題，施工人員認為應在公路橋梁后期的維護和修繕過程中，使用鋼纖維混凝土技術提升公路橋梁的使用性能。鋼纖維混凝土技術的使用，不僅能夠讓橋面鋪裝的平整性得到提升，還能使可能出現(xiàn)的病害得到有效抑制。

1 鋼纖維混凝土技術的適用性分析

使用鋼纖維混凝土技術完成公路橋梁的加固工作，需要遵循適用性原則構建使用和規(guī)劃方案。比如，在鋼纖維混凝土技術使用之前，施工人員需要依據(jù)該項技術的使用特點，優(yōu)化混凝土中鋼纖維的長徑比，擴大混凝土鋼纖維技術的應用范圍。許多已經(jīng)投入使用多年的公路橋梁，面對的外部環(huán)境十分惡劣，想要使公路橋梁的加固工作達成滿意的效果，施工人員在鋼纖維混凝土技術的使用過程中，就務必要更加注意技術使用的適用性，判斷能否達到目標公路橋梁的施工要求。比如在公路橋梁的加固過程中，工作人員要通過合理的方式應用鋼纖維混凝土技術，使路面的熱量吸收效果呈現(xiàn)出一定的差異性，使路面的凍土熱平衡效果得到進一步的維系，這是使公路橋梁抗凍性能發(fā)揮重大作用的途徑。因此，在實際的施工過程中，工作人員要對這項技術以及各項標準規(guī)定有全面了解，在滿足目標公路橋梁抗壓強度的情境下，嘗試逐步優(yōu)化鋼纖維混凝土技術的應用效果，如此，公路橋梁才能在使用過程中獲得良好的社會評價。

2 鋼纖維混凝土技術的施工特點分析

2.1 力學強度

鋼纖維混凝土技術與普通混凝土技術相比較而言，存在明顯的差異。該項技術在使用過程中需要添加短鋼纖維復合材料，這種材料具有更高的抗壓強度，因此在使用過程中會呈現(xiàn)出極為良好的受壓韌性。如果在混凝土中添加這類材料，那么整體結構的抗彎強度和壓縮強度都能得到大幅度的提升。在實際公路橋梁的建設過程中，還能夠進一步提升路面的抗磨損能力。抗壓能力是施工人員關注的重點，正因如此，選擇使用新型材料成為施工人員技術研究和優(yōu)化發(fā)展的方向。需要注意的是，不同類型的鋼纖維制成的混凝土強度也是不同的，檢測數(shù)據(jù)見表1。

表1 鋼纖維類型對混凝土強度的影響

2.2 韌性與抗裂性能

鋼纖維混凝土技術的使用優(yōu)勢不僅體現(xiàn)在力學強度上，相比其他普通混凝土，鋼纖維混凝土還能夠呈現(xiàn)出理想的韌性和抗裂性能。在公路橋梁施工建設過程中，工作人員在混凝土中添加具有亂象分布特征的短鋼纖維，能夠讓原本混凝土的變形性能得到明顯提升，公路和橋梁投入使用后，超負荷載重的車輛所產(chǎn)生的壓力會隨著鋼纖維混凝土傳遞到鋼纖維中，因此混凝土路面不會受到十分嚴重的損害，路面性能不會因此發(fā)生變化。因此這也是鋼纖維混凝土技術的優(yōu)勢之一。

2.3 抗沖擊性

抗沖擊性較強也是鋼纖維混凝土技術最明顯的特征之一。相比普通混凝土，鋼纖維混凝土的黏性是十分理想的，因此在路面承受較大的沖擊時，路面會產(chǎn)生一定的反彈力，抵御掉一部分沖擊力，這樣一來路面受到損害的概率就會減小。想要使抗沖擊性得到進一步的發(fā)揮，就要求施工人員在鋼纖維混凝土施工技術使用過程中，把握該項技術的施工特點，按照施工流程規(guī)范操作，使鋼纖維混凝土發(fā)揮出最大的應用效果。

3 工藝流程及技術要點

3.1 鋼纖維分散

想要提高鋼纖維混凝土應用的效果，就需要購入和使用袋裝或箱裝的鋼纖維材料，該材料組織結構密實，要經(jīng)過分散工序，才能在施工中發(fā)揮作用。為了使分散工作順利推進，工作人員需要使用專業(yè)的分散設備，確保被分散的鋼纖維在投入攪拌機中后不會出現(xiàn)成團的現(xiàn)象。除此之外，在拌和料添加的過程中，施工人員還要考慮到鋼纖維在材料拌和過程中，所呈現(xiàn)出的均勻性是否能達到理想狀態(tài)，如果其他材料無法與鋼纖維順利融合，那么兩者的綜合性能將無法發(fā)揮。因此在拌和過程中，充分考慮鋼纖維和其他材料的屬性，顯得尤為重要。在拌和配比的階段，工作人員需要對不同材料的用量加以控制，并嚴格按照先干拌、后濕拌的方式完成材料的拌和工作。除此之外，攪拌機啟動后，額定攪拌量不得超過限值的80%，這也是確保鋼纖維分散工作順利完成的重要基礎。

3.2 拌和施工

在干拌環(huán)節(jié)，工作人員需要對鋼纖維的質(zhì)量展開詳細的檢查，根據(jù)實際情況控制干拌時間。通常情況下干拌時間不超過2min，出現(xiàn)成團現(xiàn)象后，工作人員要及時控制轉盤投料速度，改善鋼纖維的分散程度。鋼纖維的分散程度調(diào)整到合理狀態(tài)后，施工人員方能繼續(xù)投放鋼纖維。在整個環(huán)節(jié)推進的過程中，工作人員要預計投料的時間和投料的方法，盡可能地降低成團現(xiàn)象出現(xiàn)的概率，即便出現(xiàn)了成團現(xiàn)象，該現(xiàn)象也應在可控范圍內(nèi)。干拌施工完成后啟動濕拌環(huán)節(jié)，濕拌和干拌的時間間隔不得超過2.5min，否則將影響使用效果。在濕拌的過程中，施工人員應嚴格控制混凝土的坍落度，這也是讓鋼纖維混凝土的拌和均勻度不斷提升的重要方式。

3.3 保證提升運輸施工順暢

鋼纖維混凝土的坍落度并不高，因此使用自卸汽車就可以完成運輸任務。工作人員應當合理規(guī)劃運輸路線，爭取在30min 以內(nèi)完成卸料和澆筑等工作。在運輸?shù)倪^程中，施工人員應采取一定措施，避免材料離析。

3.4 攤鋪

在鋼纖維混凝土施工的過程中，很容易出現(xiàn)接頭的現(xiàn)象，工作人員需要以適當?shù)姆绞酵瓿傻沽瞎ぷ?，保障鋼纖維混凝土澆筑的連續(xù)性。具體說來，當材料運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后，為避免鋼筋網(wǎng)受到損害，工作人員應當以分散的方式放置材料。材料不得在一個地方重復堆積。與此同時，在混凝土拌和的過程中，安排施工人員使用粗平方法使攤鋪速度得到合理控制。需要注意的是，工作人員應當使用鐵鍬反扣法填充鋼筋的空隙，這是保證整體結構平整性的關鍵所在，也能避免混凝土出現(xiàn)嚴重的離析。

3.5 振搗壓實

鋼纖維混凝土需要花費更長的時間完成振搗工作，如果振搗不充分，那么鋼纖維很可能出現(xiàn)下沉，直接影響鋼纖維混凝土的使用效果。工作人員應當合理控制振搗工作的強度，甚至可以使用功率更大的平板振動器完成這一工序，這是進一步提升鋼纖維上下結構層均勻性的重要方式。如果在振搗壓實工作展開的過程中，出現(xiàn)了成團現(xiàn)象，工作人員就應當及時采取措施分散鋼纖維。同時，可以使用滾筒碾壓或整平等方式達到更好的振搗壓實效果，施工現(xiàn)場見圖1。

圖1 施工現(xiàn)場整平處理

3.6 切縫施工

使用鋼纖維混凝土完成橋面鋪裝工作時，不得設置縱向的縫隙，并且在橫向縫隙施工的過程中，注意縫隙的間隔，正常情況下，縫隙間隔不得小于20m，且防撞欄夾縫應當呈對齊狀態(tài)。工作人員還需要對縫寬進行嚴格的把控，橋面的縫寬通常為3～5mm，超出該范圍即為不合格（見圖2）。切縫施工的最終效果極易受到溫度和天氣的影響，因此在施工方案計劃的過程中，施工人員就需要考慮到溫度變化的情況。在不影響混凝土強度的前提下，制定合理的切縫時間。切縫作業(yè)完成后，工作人員需要及時完成縫隙填補工作，使用瀝青作為填縫材料，保證施工順利推進。

圖2 橋面切割位置

4 施工注意事項

4.1 規(guī)范施工程序

工作人員不得按照以往經(jīng)驗確定鋼纖維混凝土的配比，需要按照設計方案，嚴格把控各項材料的配比量。在公路橋梁設計和施工的過程中，工作人員還需要嚴格把控鋼纖維混凝土的厚度，確保每個環(huán)節(jié)都能按照既定方案執(zhí)行，這是讓公路橋梁施工效果達到理想狀態(tài)的重要保障。

4.2 科學使用工具

工具和設備的合理使用，是鋼纖維混凝土施工過程中需要關注的問題。如果工具不能達到施工要求，不僅施工效率會大打折扣，施工質(zhì)量也無法保障。因此對于施工人員來說，選擇適宜的施工用具和設備，按照規(guī)范流程操作是很有必要的。

譬如在施工過程中，工作人員需要使用攪拌機完成拌和，但不同型號攪拌機工作效率存在明顯的差異。這就意味著工作人員在選擇攪拌機之前，需要考慮到當前公路橋梁施工的實際情況，并貼合鋼纖維混凝土技術使用的具體情境，選擇最適宜的攪拌機完成攪拌工作，避免延誤工作進度。

5 結語

總而言之，在公路橋梁的加固過程中，使用鋼纖維混凝土技術是很有必要的，這不僅能使公路橋梁的質(zhì)量得到優(yōu)化，還能延長公路橋梁的使用壽命，使公路橋梁建設工程為社會經(jīng)濟效益的提升作出貢獻。