路橋工程鋼纖維混凝土施工技術的應用

張艷陽

摘 要：鋼纖維在路橋混凝土施工中的摻加，可有效提升路橋工程的抗拉性能及承載能力、強度等。為此，本文在充分掌握鋼纖維混凝土相關概念的基礎上，對路橋工程鋼纖維混凝土施工技術應用及質量控制進行了分析與探究。

關鍵詞：路橋工程；鋼纖維混凝土；概況

1 鋼纖維混凝土的概況

鋼纖維混凝土可用于公路路面、橋梁施工中，鋼纖維混凝土相應的集體混凝土的彎拉強度設計值的分級和使用范圍。鋼纖維混凝土是在普通混凝土中摻入亂向分布的短鋼纖維所形成的一種新型的多相復合材料。這些亂向分布的鋼纖維能對混凝土內部微裂縫擴展與形成的宏觀裂縫進行有效阻礙，并能對混凝土抗拉、抗彎等性能進行有效改善。鋼纖維混凝土具有良好的延性，與普通混凝土相比，鋼纖維混凝土可有效提升抗拉強度40%到80%之間，提升抗彎強度60%到120%之間，在抗壓強度方面具有較小提升幅度，一般為25%以下。在施工運用中，必須做好鋼纖維混凝土保養工作，確保其表面濕潤度在7天以上，為達到此效果，可在其表面鋪設濕潤的草袋。

按照纖維增強機理相關規定，如纖維間距理論、復合材料理論等，對纖維增強效果進行確定，其中對其效果起決定作用的要素包括：纖維長徑比、纖維體積率等。當破壞鋼纖維混凝土現象大量出現時，可通過纖維、基體間粘結強度改善的方式對纖維增強效果進行有效提升。根據施工現場具體要求，進行鋼纖維摻量的確定，一般選用1.5%纖維摻入率。路面建設中，每立方鋼纖維摻量為30到80千克之間；橋梁建設中，每立方鋼纖維摻量為50到100千克之間。公路橋梁施工中，鋼纖維混凝土攪拌施工可遵循常規方式進行，目前都選用濕噴鋼纖維混凝土進行施工，鋼纖維厚度為0.5毫米，長度控制在20到40毫米之間。

2 路橋工程鋼纖維混凝土技術的應用

1、鋼纖維混凝土的配合比

在路橋工程施工中，鋼纖維混凝土的配合比不僅要滿足路橋設計的抗拉、抗壓等強度，還要滿足路橋設計的抗腐蝕、抗沖擊、抗凍以及耐熱等性能，并且要符合施工要求的和易性。因此，為了提高混凝土的性能，必須對鋼纖維和混凝土的配比進行合理地調整。同時，按照路面設計的標準，對混凝土的抗拉、抗壓和抗折等強度進行確定，這樣就可以確定在混凝土中摻入鋼纖維的量。在混凝土中所摻入鋼纖維的量，可以通過絕對體積法或假定質量密度法進行計算，然后對其試配配比進行確定。當確定鋼纖維混凝土的試配配合比后，需要進行拌合物性能試驗，按照公路工程施工的需要，合理調整拌合物的用水量和砂率。最后，根據強度試驗的結果，對水灰比和鋼纖維體積進行合理地調整，從而可以確定鋼纖維混凝土的配合比。

2、鋼纖維混凝土的拌和

路橋工程中，可以通過機械拌合的方式進行鋼纖維混凝土的拌合。如果鋼纖維混凝土體積率較高且拌合物稠度較大，每一次鋼纖維的攪拌量應低于額定攪拌量的80%，這樣就可以防止纖維結團現象的出現。為了確保鋼纖維混凝土攪拌的質量，不僅要確保鋼纖維分布的均勻，還要先干后濕地攪拌。對于鋼纖維混凝土來說，其攪拌投料的順序為粗集料、鋼纖維、細集料、水泥，在拌合過程中要不斷加入鋼纖維，通常將拌合分三次。然后，將全部材料干拌均勻后，再加水進行濕拌。對于鋼纖維混凝土的確定，可以根據現場攪拌實驗進行確定，其攪拌時間應比普通混凝土長1～2min；其攪拌方式應采用先干拌后加水的方法，其干拌時間應高于1.5min。

3、鋼纖維混凝土的運輸、澆筑

鋼纖維混凝土的運輸、澆筑在路橋工程施工中是非常重要的環節。鋼纖維混凝土的運輸，可以采用與普通混凝土同樣的運輸方式。在鋼纖維混凝土運輸過程中，要防止拌合物離析現象的出現，若有離析現象產生，一定要進行二次攪拌。對于鋼纖維混凝土的澆筑來說，其過程與普通混凝土澆筑過程較相似，但與普通混凝土的流動性相比，鋼纖維混凝土的流動性較弱。由于鋼纖維混凝土的澆筑水平對其整體性和致密性具有直接的影響，所以一定要確保鋼纖維混凝土結構的連續性和其分布的均勻性，并且不允許澆筑施工在一個規定連續澆筑區域內中斷，要求拌合料從攪拌機卸出到澆筑完畢時間應低于30min。另外，在鋼纖維澆筑過程中，因其在邊角處易出現蜂窩現象，所以一定要避免拌合料干澀加水現象的產生，并使用振搗棒對邊角處進行搗實。當對結構構件進行澆筑振搗時，要防止鋼纖維露出構件表面現象的出現。

4、鋼纖維混凝土的振搗

路橋工程施工中，可以采用平板振搗器進行鋼纖維混凝土的振搗。如果板厚在0.2m之內，可以一次攤鋪成型，一般其振搗的時間應以其表面振出砂漿、混合料不再下沉為標準，在這過程中要避免漏振現象的產生。然后，使用外側模版的振動梁沿攤鋪方向對鋼纖維混凝土進行振動壓平，在鋼纖維混凝土振動過程中，要將多余的混凝土刮掉，及時補足低凹處，再使用置于兩側模板上的無縫鋼管沿縱向進行滾壓一遍，這樣可以提高公路路面的平整度，從而確保整個公路建設的質量。

5、鋼纖維混凝土的整平、養護

（1）由于鋼纖維混凝土采用了一定比例的粗骨料，則其具有較大的含沙量，鋼纖維在混凝土中的亂向分布，使混凝土的整平顯得十分重要。當鋼纖維混凝土振搗密實后，對于位于表面的石子和鋼纖維和豎起的鋼纖維，可以使用表面帶凸棱的金屬圓滾將其壓下去，再使用金屬圓滾對其表面進行滾壓和整平，直到鋼纖維表面沒有泌水現象產生時，可以使用金屬抹刀將其抹平，并要求在其表面不得有裸露鋼纖維以及留有浮漿現象的出現。另外，在鋼纖維混凝土初凝前，可以使用刷子和壓滾等拉毛工具對其表面進行拉毛處理，在這過程中不得將鋼纖維帶出。（2）與普通混凝土相比，鋼釬維混凝土兩者所采用的養護方法是相同。對于特殊工程和構件來說，其養護必須要與工程設計和有關規定相符合。

3 路橋工程鋼纖維混凝土技術的質量控制

1、施工前應進行相關性能試驗，根數控制在10根左右，各項參數確定后，向監理單位進行上報及確認，只有這樣才能進行施工作業。在大范圍施工前，必須對以下參數進行確定。詳細檢查鋼纖維尺寸形狀。鋼纖維長度誤差必須控制在10%以下，在每批產品內進行10根隨機抽選，確保合格率在90%以上。檢查鋼纖維的抗拉強度，確保其在380Mpa以上，確保其平均值在規定值允許范圍內，在規定值9/10以上。檢查鋼纖維彎折性能，鋼纖維在鋼棒（3毫米直徑）彎折下進行檢驗，確保彎折傾角在90度時，不出現斷裂情況。

2、不能隨意將施工過程中出現的不合理材料進行排放。必須立即回收處理施工過程中的多余材料，避免對環境造成嚴重污染。漿液配置好后應避免離析現象的出現，確保漿液供給的連續性，并指派專人對拌和、振搗時間進行準確及詳細記錄。

3、公路橋梁工程鋼纖維混凝土施工前期，應做好施工準備工作，如設計圖紙、招標文件與合同規定等文件的了解與熟悉，該部分內容的負責人一般為技術人員與項目經理部。項目相關內容，如規模、鋼纖維混凝土用量等都可以通過分析比較得出，以此為施工計劃的合理確定提供了有利條件。同時，還可以對業主的想法進行充分了解，促使公路橋梁工程施工中能夠遵循合同辦事，對雙方利益進行有效維護。

4 結束語

綜上所述，鋼纖維混凝土在高層建筑中有著廣泛的運用，特別是在很多工程中發揮著不可替代的重要作用，對于提高工程質量、減少工程支出、延長工程使用壽命等方面有著巨大經濟意義和現實意義。

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