道路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術(shù)應(yīng)用探索

和中業(yè)

摘要：隨著科技水平的不斷提高，在道路橋梁的建設(shè)中，新技術(shù)和新工藝也在不斷發(fā)展，其中出現(xiàn)了鋼纖維混凝土技術(shù)。這種技術(shù)與其他施工技術(shù)相比，具有更高的抗壓、抗剪力性能，可使混凝土的拉伸強(qiáng)度和承載能力得到顯著改善。本文從鋼纖維混凝土的含義和性能出發(fā)，分析其在道路和橋梁中的應(yīng)用，以不斷提高其施工質(zhì)量，延長其使用壽命。

關(guān)鍵詞：道路橋梁施工；鋼纖維混凝土技術(shù)；應(yīng)用探索

0 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展速度的不斷加快，人們生活水平的不斷提高，其對城市道路橋梁質(zhì)量的要求越來越高。因此，在道路橋梁的施工中，需要采用具有更高性能的新技術(shù)和新工藝，以此提高其施工質(zhì)量。在混凝土中添加入鋼纖維，能夠極大地增強(qiáng)混凝土的承載力，減少裂縫的產(chǎn)生。目前，這種技術(shù)經(jīng)過不斷地發(fā)展，在我國基礎(chǔ)社會設(shè)施建設(shè)中已得到了廣泛的應(yīng)用。

1 鋼纖維混凝土概述

（一） 鋼纖維混凝土含義

該含義指的是在用于施工的混凝土中加入亂向鋼纖維后形成的一種具有高性能的新型復(fù)合建筑材料。這種鋼纖維可有效地增強(qiáng)普通混凝土抗壓、抗剪、抗沖擊和抗疲勞的性能，有利于提高道路橋梁的施工質(zhì)量，保證工程建設(shè)的安全性和穩(wěn)定性。鋼纖維混凝土能夠有效減少因外力作用形成的裂縫，在存在外力作用時，鋼纖維和混凝土中的水泥基料一同承受，在這個過程中，主要受力的是水泥基料?；掀茡p后，鋼纖維成為主要受力的載體。一旦受力超過鋼纖維的臨界值，其會出現(xiàn)扭曲變形，復(fù)合材料就會受到損害。

（二） 鋼纖維混凝土的性能

在普通的混凝土中加入了適當(dāng)量的鋼纖維后，會增強(qiáng)其的物理性能。主要表現(xiàn)在：一是普通混凝土的抗沖擊性能有所提高。在鋼纖維的摻入量在0.8%-2.0%這個范圍內(nèi)時，其抗沖擊韌性可增強(qiáng)50-100倍，或者更高。二是可有效改善其變形的性能。鋼纖維能夠明顯地提高普通混凝土的抗拉彈性模量，從而可有效地增強(qiáng)其變形性能，減少其因外力作用而導(dǎo)致變形出現(xiàn)的情況。此外，其收縮率也有一定的縮小。三是能夠提高其抗拉、抗彎的極限強(qiáng)度。比如，在摻入了一定比例的鋼纖維后，其抗彎的極限強(qiáng)度提高范圍在50%-150%，抗拉的極限強(qiáng)度提高的范圍在40%-50%。

但其性能會受到一些因素的影響。比如混凝土的骨料最大粒徑、鋼纖維的摻入量、長徑比、減水劑以及砂率等都會對其性能有不良的影響作用。與其他因素相比，其中鋼纖維的摻入量、長徑比及其類型對混凝土性能的影響較大。當(dāng)其應(yīng)用于路面建設(shè)時，還會受到地下排水情況的影響。

2 道路中鋼纖維混凝土技術(shù)的應(yīng)用

由于受到外力因素的影響，路面容易出現(xiàn)裂縫、塌陷等問題。 因此，可在道路建設(shè)中采用鋼纖維混凝土技術(shù)。這種技術(shù)能夠減少縱縫的設(shè)置，且具有較好的耐磨性和抗凍性能，且橫向型的縮縫少，能夠保證道路建設(shè)質(zhì)量，并可延長其使用期限。下文將具體闡述這種技術(shù)在不同路面中的應(yīng)用。

（一）在復(fù)合型路面建設(shè)中的應(yīng)用

復(fù)合型的路面一般分為兩層式結(jié)構(gòu)或三層式結(jié)構(gòu)。在兩層式結(jié)構(gòu)中，可將40%-60%的鋼纖維混凝土鋪設(shè)在整個路面的板厚上層。而在三層式結(jié)構(gòu)中，只將含有鋼纖維的混凝土鋪設(shè)在最中間一層，上下兩層仍然鋪設(shè)普通的混凝土。這種施工方法可使路面結(jié)構(gòu)布局更加科學(xué)合理，但其施工工藝較為復(fù)雜，一般在具有較高的施工技術(shù)和工藝的建設(shè)項目中采用。

（二）在罩面修復(fù)中的應(yīng)用

由于采用普通混凝修建的路面抗壓、抗拉伸和抗彎性能較差，容易受到外力的影響而出現(xiàn)裂縫和塌陷，因此，可采用加入了一定量鋼纖維的混凝土進(jìn)行罩面修復(fù)。這種罩面修復(fù)主要有三種形式，常用的是結(jié)合式。采用這種方式進(jìn)行修復(fù)，能夠有效將新舊混凝土進(jìn)行粘結(jié)，使兩者成為一個整體，加強(qiáng)路面的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。在采用這種技術(shù)進(jìn)行修復(fù)時，要注意鋼纖維的體積率，其最佳比率在1%-2%之間，其長徑比一般在70-100之間。

（三）在全截面路面中的應(yīng)用

采用了含有鋼纖維的混凝土的全截面路面中，其路面的厚度比一般的普通路面要低，通常為普通路面的50%-60%，其中鋼纖維的含量一般為0.8%-1.2%。這樣的厚度和比率能夠充分保證路面的承載力和拉伸強(qiáng)度，防止路面裂縫的產(chǎn)生和拓展。一般而言，雙車道的路面不設(shè)置縱縫，橫縫之間的距離通常為20-30m，最長可達(dá)到50m。

（四）在碾壓型路面中的應(yīng)用

將這種技術(shù)應(yīng)用于碾壓型的路面，可極大地增強(qiáng)其路面韌性和抗壓、抗拉以及抗彎曲強(qiáng)度，改善路面的受力情況及其力學(xué)性能。將鋼纖維混凝土和碾壓型路面相結(jié)合，要注意其配比，粗骨料粒徑的大小要介于碾壓混凝土和鋼纖維混凝土之間。并且在施工過程中要保證其能夠受到充分的振動和劇烈的碾壓，保持其充分的流動性。

（五）在凍土區(qū)的應(yīng)用

由于摻入了適量的鋼纖維，混凝土在凍土區(qū)應(yīng)用的性能得到了增強(qiáng)，拓展了普通混凝土的應(yīng)用范圍。凍土區(qū)常年的氣溫偏低，一般的混凝土無法使用在路面鋪設(shè)中，將鋼纖維混凝土作為凍土區(qū)的路面材料，則能夠有效減少吸熱，保持凍土區(qū)的土熱平衡，有效增強(qiáng)路面的抗凍性。

3 橋梁中鋼纖維混凝土技術(shù)的應(yīng)用

在橋梁施工中，由于外力作用的影響，同樣也會產(chǎn)生裂縫及塌陷等問題。而鋼纖維混凝土由于其自身所具有的優(yōu)良性能，使其不僅能在道路施工中應(yīng)用，同時也能在橋梁建設(shè)中應(yīng)用，可減少橋梁自身的重量，改善其受力狀況。下文將具體分析其在橋梁建設(shè)中的應(yīng)用。

（一）在橋梁墩臺局部加固中的應(yīng)用

由于橋梁墩臺長期受到承載力作用的影響，導(dǎo)致其出現(xiàn)了橋面板裂縫和表層剝落的問題。根據(jù)橋梁墩臺局部的加固要求以及使用的需要，可在加固部位使用轉(zhuǎn)子Ⅱ型噴射機(jī)噴射5-20cm的用于加固的含有鋼纖維的混凝土，可增強(qiáng)橋梁整體結(jié)構(gòu)的抗震性，又可符合其整體性的需求。一般而言，用于加固的鋼纖維采用的是剪切類型，摻入比例為1%。同時，也可使用TS速凝劑和硫鋁酸鹽塊硬水泥增強(qiáng)墩臺的抗裂性能。

（二）在加強(qiáng)混凝土樁中的應(yīng)用

在對混凝土樁頂和樁尖局部進(jìn)行加固時，采用新型的混凝土技術(shù)能夠顯著提高其穿透性，減少錘擊的次數(shù)，極大地提高了擊打速度。通常情況下，在樁頂和樁尖部位使用鋼纖維混凝土，可使其沖擊韌性得到提高，防止樁頂在打入預(yù)設(shè)深度時發(fā)生破裂，也能增強(qiáng)其入土的能力。而在其他部分仍然采用普通的鋼筋混凝土進(jìn)行加固。此外，也可對橋梁的全斷面采取整體性澆筑鋼纖維混凝土的做法，但這種做法的成本較高，其經(jīng)濟(jì)效益會有所降低。

（三）在隧道和邊坡防護(hù)中應(yīng)用

在對隧道襯砌和邊坡進(jìn)行防護(hù)時，噴射摻入了鋼纖維的混凝土是一種比較科學(xué)有效的做法，能夠有效提升橋梁的整體性，同時又能防止其發(fā)生滲水、漏水現(xiàn)象。在一些地質(zhì)狀況較差的地區(qū)，可利用普通的混凝土作支護(hù)，然后噴射鋼纖維混凝土對其進(jìn)行進(jìn)一步地加強(qiáng)。

（四）在橋面鋪裝中的應(yīng)用

其在橋面鋪裝中的運(yùn)用，可有效減輕橋梁自身的重量，防止裂縫的產(chǎn)生和拓展，同時也可使其的受力狀況有所改善。該技術(shù)的使用，既能夠使橋梁的抗震性、抗裂性得到增強(qiáng)，增加其舒適度和耐久性。同時，也能夠極大地強(qiáng)化其本身的剛度和抗折強(qiáng)度，提升整體性能，減少外力作用的不良影響，可有效延長其使用期限。

4 結(jié)束語

不論是道路還是橋梁建設(shè)，都離不開鋼纖維混凝土的應(yīng)用。這項技術(shù)具有顯著的優(yōu)勢，能夠提高兩者的抗壓、抗裂、抗拉伸等方面的性能，確保其工程建設(shè)質(zhì)量，也能夠在一定程度上延長其使用壽命。

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