淺析市政路橋施工技術中鋼纖維混凝土技術的運用

摘要：由于鋼纖維混凝土具有良好的抗變形能力，較高的抗壓、抗拉、抗彎極限強度、優越的抗剪、抗裂、抗疲勞性能、極強的抗沖擊性能等優點，能夠顯著提高道路、橋梁工程以及預制混凝土構件的承載能力，延長路橋及混凝土構件的使用壽命，提高路橋工程的社會效益和經濟效益。本文探討了市政路橋施工技術中鋼釬維混凝土技術的應用。

關鍵詞：市政路橋;施工技術;鋼纖維混凝土技術;運用

路橋施工工程中鋼纖維混凝土施工技術的應用具有重要的作用和地位，并且能取得很好的利用效果，這主要是由于鋼纖維混凝土具有力學強度、很好的韌性以及很強的耐磨性和耐久性，這些性能都是能增強路橋工程項目及預制混凝土構件的施工質量。不管是在路面施工還是橋梁施工還是混凝土預制構件中利用鋼纖維混凝土施工技術，都能達到理想的施工效果，提升路橋施工質量，確保路橋施工項目的使用壽命。

一、對于鋼纖維混凝土簡介

鋼纖維混泥土與混凝土存在結構方面的區別，鋼纖維混凝土是需要提前準備好一定的鋼纖維，按照不規則順序，投放到混凝土之中，在經過攪拌混勻后形成一種新的建筑材料，這是一種具有鋼纖維與混凝土的參合材料，這種材料中的鋼纖維的方向沒有固定的分部狀態的，通過不同形狀、順序的鋼纖維，在混凝土結構中分部，增加材料的穩固性，使建筑材料具有較好的承擔力，同時也不容易形成裂縫，具有較強的拉伸作用，這是一種在混凝土結構之上的，具有鋼纖維的新型建筑材料。不僅能夠增加材料的穩定性，同時也能夠增加重力性能，可以承受各個方向的力量，具有較好的支撐性能。

二、鋼纖維混凝土的優良性能

1、強度性能優良

鋼纖維混凝土的主要構成是鋼纖維和傳統混凝土，鋼纖維在混凝土中的分布是呈現不規則分布的，這樣的分布對于改善鋼纖維混凝土的強度性能有一定的作用，如抗壓、抗拉、抗彎、抗沖擊性能等。通過對鋼纖維混凝土在路橋施工中的應用的實驗研究和分析，最終得到：若想達到提高50%～150%抗彎與40%～50%單軸抗拉的極限強度的目的，可以采用在混凝土中適當加入鋼纖維的方法實現;若混凝土的各組分中鋼纖維所占的比例為0.8%～2.0%，那么該鋼釬維混凝土的抗沖擊強度可達到普通混凝土的50～100倍。

但其實，在鋼纖維混凝土中，鋼纖維的消耗量并不大，一般都處于一個較低的水平，所占的比例約為0.8%～2.0%，另外，鋼釬維混凝土的優良性質并不來自鋼纖維本身，因為其本身并不能有效提高混凝土抗壓強度，但一旦在混凝土中加入一定量的鋼纖維后，鋼纖維混凝土的整體抗壓破壞形式將有可能出現顯著的變化，雖然在受到破壞后仍然會碎，但并不會出現散落的現象，從這個角度來看，混凝土結構的抗壓性能明顯得到了改善。

2、韌性性能優良

傳統混凝土的開裂荷載與極限荷載并沒有顯著不同，但對于鋼纖維混凝土來講，即使其出現開裂荷載，其荷載仍然能夠保持增長趨勢。從某個角度來看，鋼纖維混凝土的開裂荷載、極限荷載與韌性都會隨著體積增大而增大，這種說法雖不嚴密，但卻有一定的道理。另外，通過對鋼纖維混凝土的剪切性能進行直接剪切試驗檢驗，分析試驗數據我們可以得到：若鋼纖維混凝土的基體錯動移位，鋼纖維混凝土的承載強度仍然保持在良好的水平，一般為400～800MPa。

3、環境適應性能優良

鋼纖維的伸縮能力比較強，受溫度的影響較為明顯，因此，鋼纖維混凝土能夠對由于溫度應力導致的路橋橋面裂縫和擴張情況起到很好的抑制作用，由此得到，鋼纖維混凝土具有較強的抗凍、耐磨性能。

4、可對混凝土變形性能起到一定的改善

在混凝土中加入一定量的鋼纖維，可以在很大程度上對混凝土的長期收縮變形性能起到改善作用，且能使得混凝土抗拉彈性模量得到顯著提高。

三、鋼纖維混凝土在道路和橋梁及預制混凝土構件中的應用

1、鋼纖維混凝土技術在市政道路施工中的應用

由于鋼纖維混凝土具有非常優異的抗凍、耐磨以及抗裂性能，使其在具體的路面施工中擁有很廣闊的應用，可以延長道路的壽命，提高其經濟利用率。鋼纖維混凝土技術在路面中的具體應用可表現為以下幾個方面：

（1）鋼纖維混凝土技術在凍土地區的使用

通過很多案例我們可以看到，在常年凍土地區，鋼纖維混凝土技術有著不可替代的地位。由于鋼纖維混凝土能夠減少吸熱，可以在很大程度上保持凍土的熱平衡，能夠有效阻止或抑制溫度應力開裂，極大的改善其抗疲勞性能，提高路面的抗裂和抗凍能力。

（2）鋼纖維混凝土技術在道路罩面方面的應用

由于鋼纖維混凝土具有抑制裂縫和阻止其繼續開裂的作用，因此，可以通過使用鋼纖維混凝土在舊的混凝土路面發生損壞的時候構筑罩面，從而對路面形成保護。鋼纖維混凝土罩面在施工方式上可分為三種形式：即分離式、結合式和直接式，每種形式通過不同的作用方式對舊的混凝土路面提供保護作用。

（3）鋼纖維混凝土技術在道路上的其他應用

在路面上使用鋼纖維混凝土可以大大降低路面的厚度，其厚度一般為普通混凝土路面的一半左右;將鋼纖維摻入碾壓混凝土后形成的碾壓鋼纖維混凝土能夠有效增強公路路面的強度和彈性;可利用鋼纖維混凝土施工技術建立復合式路面，一半分為兩層或三層，由于復合式路面建設工程復雜，一般適宜于機械化程度較高的地區。

2、鋼纖維混凝土技術在橋梁施工中的應用

（1）在橋梁上承受荷載的部位使用鋼纖維混凝土技術

鋼纖維混凝土具有較強的抗沖擊能力，在路橋的主梁或應力比較集中的地方使用鋼纖維混凝土進行鋪設，能夠使橋梁受力性能在很大程度上得到改善，防止橋梁結構變形。同時能夠減輕橋梁自身重量，使橋梁整體結構的輕型化得到很大的發展，鋼纖維混凝土技術在減少橋梁上部的材料用量的同時可以減輕橋梁下部墩臺的數量，使橋梁造型美觀，節省材料，降低成本，擴大經濟效益。

（2）鋼纖維混凝土技術在橋梁局部加固中的應用

長時間重負荷的使用對橋梁的路面以及橋梁墩臺都會產生一定的不良影響，能夠導致其表面脫落和裂縫。由于鋼纖維混凝土與普通混凝土相比具有較強的抗震能力，因此在脫落后的表面通過轉子噴射機噴射5cm"到10cm"的鋼纖維混凝土，可以提高橋梁結構的整體性能。需要指出的是，若在加固的時候全部選擇鋼纖維混凝土進行噴射加固，則會大大增加施工成本，相應的降低經濟效益，可通過適當的與普通混凝土的混合使用，以達到成本與效益之間的平衡。

（3）鋼纖維混凝土技術在橋面鋪設中的應用

對鋼纖維來說，其本身就具有優異的抗沖擊性，在普通混凝土中摻入百分之一左右的鋼纖維，則可提高普通混凝土近一百倍的抗

沖擊能力。在橋面施工過程中若使用鋼纖維混凝土，則能大大提高橋面的可使用性，抗疲勞性，優化其舒適性。同時還能提高橋梁的抗折性和自身的剛性，自身性能得到提升后，可以大大減少鋪設的厚度，減少橋體自重以及減少資源的浪費。

（4）鋼纖維混凝土技術在加強鋼筋混凝土樁方面的應用

在樁頂或者樁尖通過局部運用鋼纖維混凝土技術，能夠大大增強樁的穿透能力，提高樁頂的抗沖擊韌性，在提高打擊速度的同時減少了錘擊的次數，提高樁尖的入土能力。通常不采用全斷面使用鋼筋混凝土，因為全斷面使用鋼筋混凝土會大大增加施工成本，降低經濟效益，因此，在實際情況中，一般樁身部分仍使用普通預應力鋼筋混凝土，然而對于某些特殊情況或對橋梁質量具有非常高的要求時，可選擇整體澆筑鋼纖維混凝土，可通過成本與效益之間的關系來衡量鋼纖維混凝土的使用量。

3、鋼纖維混凝土技術在預制混凝土構件中的應用

由于鋼纖維混凝土具有非常優異的抗凍、耐磨以及抗裂性能，我們在混凝土預制構件澆筑施工中運用鋼纖維混凝土技術，能夠大大提高預制構件的耐磨以及抗壓、抗裂性能，近年來蘇州地區市政道路雨污水管道施工中所采用預制鋼纖維混凝土檢查井井蓋與以往采用的普通混凝土檢查井井蓋相比較，預制鋼纖維混凝土檢查井井蓋具有明顯的耐磨、抗裂以及使用壽命長等優點。

四、鋼纖維混凝土的施工

1、混凝土中鋼纖維的均勻隨機設置

鋼纖維混凝土中最為重要的就是在鋼纖維混凝土施工攪拌時，鋼纖維的加入步驟;因為在混凝土攪拌過程中鋼纖維的投放不正確就回到這鋼纖維聚集在一起沒有辦法分散開，從而達不到所需的施工效果;所以必須要使用專用的鋼纖維分散機進行施工，根據實際的施工情況調整鋼纖維的分散效果和設備的功率;同時預先進行鋼纖維和混凝土細骨料的攪拌步驟保證鋼纖維的充分均勻。

2、鋼纖維混凝土的澆注

鋼纖維混凝土的澆筑主要就是不能有澆筑的接頭情況，整個澆筑的過程必須要連續，整個鋼纖維的混凝土澆筑過程必須要不間斷的進行同時使用平板振搗器進行振搗，避免鋼線因為磁力作用產生的聚集;澆筑完成以后必須要保證沒有鋼纖維暴露的情況，必須要進行抹平處理保證鋼纖維混凝土的施工質量。

3、鋼纖維混凝土的成型

因為鋼纖維混凝土中纖維的分布雖然是均勻的，但是方向的分布是混亂的;鋼纖維混凝土的抹平工作也就必須要利用機械來進行，同時采取真空的吸水來處理鋼纖維混凝土，保證施工質量。

4、鋼纖維混凝土的養護

鋼纖維混凝土的養護工作要求比較嚴格，在養護工作完成之前不能有任何的重物碾壓，要通過覆蓋塑薄膜的方法進行養護和保護。

鋼纖維混凝土本身確實有比較好的性能，同時鋼纖維混凝土能夠給我們的道路橋梁施工以及預制混凝土構件施工帶來新的選擇，鋼纖維混凝土技術的更廣發使用也是在一定程度上推動著道路橋梁施工及預制混凝土構件技術的發展，通過探討研究我們發現鋼纖維混凝土的應用的面比較廣以及鋼纖維混凝土的施工技術并不復雜，只是鋼纖維混凝土的施工過程中，需要注意的地方更多，需要了解的地方也還很多。

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