鋼纖維混凝土施工技術在路橋工程施工中的運用探析

孫昌軍

中交集團第二公路工程局第六工程有限公司

鋼纖維混凝土施工技術在路橋工程施工中的運用探析

孫昌軍

中交集團第二公路工程局第六工程有限公司

鋼纖維混凝土主要運用于道路和橋梁的施工中，它是新型的優質復合材料。鋼釬維混凝土實際上就是鋼纖維和素混凝土按照一定的比例結構相互組合最后硬化而成。鋼纖維混凝土因其實用的功能受到業內的關注，特別是很多工程人員青睞于將鋼纖維混凝土運用于道路和橋梁的施工建設之中。影響鋼纖維混凝土性質的因素有很多，一般而言與其自身構成的類型有關，包括鋼纖維的類型及摻入比例、減水劑摻量多少、鋼纖維的直徑長短等因素。本文從鋼纖維混凝土的運作機制出發綜合論述了在橋梁與路面建設過程中的實際運用，最后提出了相關的注意事項。

鋼纖維混凝土；施工技術；路橋工程

1 前言

鋼纖維混凝土作為一種優質的復合型材料與其他混凝土相比具有更大的承載力并且耐用，不僅如此，鋼纖維混凝土在補強上并不會對結構的外形做出較大的改變，這樣就使得因補強而出現的一些痕跡不會顯露，它是改善早期鋪裝出現裂痕的有效實用技術力量。當然，鋼纖維混凝土的優點還很多，施工時非常的快捷且成本較低，提高了施工的效率。

2 鋼纖維混凝土的性能

2.1 鋼纖維增強混凝土強度機理

在混凝土中起主要作用的是鋼纖維，因為其在受到外力作用下會導致鋼筋的機體出現裂縫甚至是裂縫擴大的現象。在力學中我們知道當物體受力時一方肯定是處于承載力量的位置，而水泥與鋼纖維則扮演著這樣的角色。一旦水泥混凝土出現裂縫，鋼纖維則能很好地承擔由裂縫帶來的張力。

2.2 鋼纖維混凝土的基本性能

鋼纖維混凝土是一種抗壓性高、抗裂性強并且具有極大耐磨能力的不同于普通混凝土類型的一種新型混凝土結構，它在現代化工業大潮地不斷推進中的地位舉足輕重。

3 鋼纖維混凝土性能的主導因素

影響鋼纖維混凝土性質的因素有很多，一般而言與其自身構成的類型有關，包括鋼纖維的類型及摻入比例、減水劑摻量多少、鋼纖維的直徑長短等因素。

3.1 鋼纖維長徑比

本文為了使影響纖維混凝土性能的主導因素更加鮮明地表達和呈現出來，制作了表1（如下圖）。從表格中我們可以發現，混凝土強度的高低與鋼纖維長徑比呈正相關，也就是說其強度的高低隨鋼纖維長徑比的增加而增加，隨長徑比的減小而減小，具體如表1所示。

表1 鋼纖維混凝土性能與長徑比關系表

3.2 鋼纖維摻入量

表1表達了當鋼纖維摻入量一定時，混凝土強度的高低與鋼纖維長徑比的正相關情況，而當鋼纖維長徑比一定時，混凝土強度的高低則與鋼纖維的摻入量有關。如果增加混凝土當中的鋼纖維攝入量，那么混凝土的強度就會得到極大增加。

4 鋼纖維混凝土在路橋施工中的應用

4.1 道路施工中的鋼纖維混凝土應用

鋼纖維混凝土由于其自身的抗凍性能與抗壓性能較好，所以在我國的現代公路建設中得到廣泛的推廣與運用。

（1）全截面鋼纖維混凝土路面。如果在公路建設中采用全截面鋼纖維混凝土路面結構來進行施工，那么我們必須對相關參數進行合理而恰當的把控。首先鋼纖維含量上要保證在0.8%到1.2%之間，其次在路面的橫縫方面要保證雙車道間距在25米左右，最大不可超過50米。

（2）多年凍土區的抗凍運用。由于鋼纖維混凝土自身的優良特性，當其被用于多年凍土層的建設施工中時可以有效減少外界熱量的吸收，防止路面溫度過高以保持路面的抗凍性能。

（3）復合式鋼纖維混凝土路面。所謂復合式路面也就是指在混凝土路面建設中采用三層或雙層的混凝土與鋼纖維結合的復合式路面結構，因為這種施工方式的結構較為合理而工藝則較為復雜，因此在大多數機械化施工中都采用該種方式來進行路面建設。需要注意的是，在路面建設的上層部分需要用50%左右的鋼纖維混凝土進行覆蓋以確保路面的穩定性。

（4）碾壓鋼纖維混凝土路面。為了在一些公路建設中增加路面的柔韌性能，我們可以采用鋼纖維同碾壓混凝土相結合的復合工藝來進行施工，一方面可以有效改善二者在配合之中制造出來的力學性能，另一方面也可以加大路面的強度、提升路面的穩定性能。

（5）鋼纖維混凝土罩面修補。同對鋼纖維性能的充分運用可以將鋼纖維使用到破損路面的罩面修補工作當中，體積率需要控制在1%到2%之間，長徑比應該在70到100左右。

4.2 橋梁施工中的鋼纖維混凝土應用

（1）橋面鋪裝。除了上述的公路建設中的應用外，鋼纖維混凝土還可以在橋梁的施工中得到充分的運用，例如可以在橋面的鋪裝工序中起到重要作用。利用鋼纖維混凝土進行橋面的鋪裝不僅可以極大地增加橋面的抗裂性能、而且可以極大地增強橋梁的抗折性、減少橋梁崩塌的可能性。

（2）橋梁上部承載。另外鋼纖維混凝土還可以在橋梁的承載功能當中起到重要作用，通過在應力集中區采用鋼纖維混凝土的方式來改變力學結構，達到降低結構自身重量的目的。這樣一來，不僅可以減少在橋梁建設中的用料量、降低工程施工成本，而且可以增強橋梁上部的承載能力、提升橋梁的安全性能。

（3）加固橋梁墩臺。橋梁墩臺是橋梁最為基礎和重要的部分，如果墩臺穩定性不高就極易影響到橋梁的整體安全，因此橋梁墩臺的加固就成為了題中之義[3]。鋼纖維混凝土極其重要的一個運用就是加固橋梁墩臺的穩定性，長期飽受巨大承壓力的墩臺會因為風化等其他因素導致重要部位發生表皮剝落，此時可以利用鋼纖維混凝土的獨特性能在墩臺附近進行加固，噴射20厘米以內的鋼纖維混凝土，增強橋梁墩臺的抗裂性能。

（4）加強鋼筋混凝土樁。在橋梁穩定性中起到主導作用的是鋼筋混凝土樁，通過對鋼纖維混凝土的利用不僅可以在很大程度上增加橋梁的抗壓性，而且還可以對鋼筋混凝土樁起到一定的加固作用，提升樁的承載能力。

5 鋼纖維混凝土建設中的注意事項

鋼纖維混凝土的建設是一個集灌漿、噴射和澆注等多個階段于一身的整體性工程，因此在不同的建設施工階段我們必須確保各個階段的順利運作，所以針對不同的階段我們必須明確的工作思路。

5.1 成型階段

一般而言在澆筑混凝土的過程中我們必須采用真空吸水工藝以確?；炷林械暮傲勘３衷谄胶鉅顟B，同時要保證鋼纖維在混凝土中的平均分布。

5.2 運輸階段

因為混凝土特殊的混合構成導致在運輸過程中可能會出現離析、鋼纖維分散的變化，同時由于鋼纖維位置的不固定性會導致鋼纖維混凝土的平衡與均勻性受到破壞，所以在運輸過程中要特別注意運輸距離以短距離為宜。

6 結語

在鋼纖維混凝土的路橋施工建設當中往往會受到多種因素的影響，這就要求施工者時刻注意到各項參數的實際變化并立即做出回應。本文從鋼纖維混凝土的運作機制及其受因出發綜合論述了在橋梁與路面建設過程中的實際運用，最后提出了相關的注意事項。

[1]胡雪欽.隧道噴射鋼纖維混凝土支護的力學特性及其施工技術[J].筑路機械與施工機械化,2015,32(6):92～94.

[2]孔干.鋼纖維混凝土在深井軟巖巷道反底拱施工中的應用研究[J].煤炭技術,2017(1):96～98.

[3]王晛.XYPEX鋼纖維抗滲混凝土在石化項目防止地下水污染中的應用[J].施工技術,2015(3):113～116.

10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2017.12.080