鋼纖維混凝土技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用分析

許超

摘 要：隨著我國國民經(jīng)濟(jì)整體水平的持續(xù)提升和公路橋梁發(fā)展速度的不斷加快，公路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術(shù)的應(yīng)用得到了越來越多的重視。因此工作人員應(yīng)當(dāng)對于鋼纖維混凝土技術(shù)有著清晰的了解，從而能夠在此基礎(chǔ)上通過工程實踐來促進(jìn)我國橋梁公路整體施工水平的有效提升。本文探討了鋼纖維混凝土技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用。

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

1 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國公路橋梁建設(shè)的速度不斷加快。由于公路橋梁建設(shè)的需要，許多新的公路橋梁技術(shù)得到了運(yùn)用，尤其是鋼纖維混凝土技術(shù)得到了更加廣泛的運(yùn)用。鋼纖維混凝土技術(shù)是通過在普通的混凝土中加入鋼纖維以及其他混合材料的新型混凝土，他的優(yōu)點是鋪設(shè)間隙小，具有抗拉、抗彎、抗沖擊的特點。因此在公路橋梁的施工中采用鋼纖維混凝土很有必要。

2 鋼纖維混凝土技術(shù)在公路橋梁工程的適用范圍

（1）鋼纖維混凝土技術(shù)在公路工程中的適用范圍包括：將鋼纖維混凝土技術(shù)應(yīng)用在公路工程施工過程中的路面結(jié)構(gòu)施工過程中，其可以將鋼纖維混凝土技術(shù)應(yīng)用在全截面鋼纖維混凝土路面結(jié)構(gòu)的施工過程中、新建復(fù)合式鋼纖維混凝土路面結(jié)構(gòu)的施工過程中、碾壓鋼纖維混凝土路面結(jié)構(gòu)的施工過程中、鋼纖維混凝土路面罩面結(jié)構(gòu)的施工過程中、公路工程路面結(jié)構(gòu)的修補(bǔ)過程中以及直接用于公路工程施工過程中凍土較多的地區(qū)以提升公路路面工程的抗凍性。鋼纖維混凝土技術(shù)在上述應(yīng)用的過程中既有公路工程施工結(jié)構(gòu)因素的不同，也有鋼纖維混凝土技術(shù)應(yīng)用方法的不同，例如新建全截面鋼纖維混凝土路面結(jié)構(gòu)的施工過程是直接將鋼纖維混凝土作為路面結(jié)構(gòu)的主要材料而進(jìn)行施工，在新建復(fù)合式鋼纖維混凝土路面結(jié)構(gòu)的施工過程中則是將鋼纖維混凝土通過雙層或者三層的施工結(jié)構(gòu)以及施工技術(shù)的應(yīng)用使公路工程的路面結(jié)構(gòu)性能得到更加有效的提升。

（2）鋼纖維混凝土技術(shù)在橋梁工程中的適用范圍則包括：將鋼纖維混凝土技術(shù)應(yīng)用在橋梁工程施工過程中的橋面鋪裝作業(yè)過程中、橋梁上部承受荷載結(jié)構(gòu)的施工過程中、橋梁墩臺等結(jié)構(gòu)局部加工的過程中以及橋梁工程施工過程中的鋼筋混凝土樁的加強(qiáng)施工過程中。總體來說，鋼纖維混凝土技術(shù)在橋梁工程施工過程中的應(yīng)用都是通過鋼纖維混凝土材料自身性能上的卓越性和優(yōu)異性完成對橋梁工程施工過程中相關(guān)結(jié)構(gòu)的加固作業(yè)，在不影響橋梁整體承重甚至降低橋梁結(jié)構(gòu)自身承重的情況下有效的提高橋梁工程施工過程中的安全性和穩(wěn)定性，進(jìn)一步提高橋梁工程的施工質(zhì)量和施工性能。

（3）此外，鋼纖維混凝土技術(shù)還能夠應(yīng)用在公路橋梁工程施工過程中的隧道襯砌以及邊坡加固等相關(guān)作業(yè)的施工過程中，有效的提高隧道工程在施工過程中的整體穩(wěn)定性以及防滲性，同時提高邊坡的穩(wěn)定性和整體性。

3 鋼纖維混凝土的特點

3.1 提高混凝土抗壓、抗拉強(qiáng)度

鋼纖維混凝土是將鋼纖維添加在傳統(tǒng)混凝土材料結(jié)構(gòu)中形成，鋼纖維在混凝土中分布不規(guī)則，對于鋼纖維混凝土提高抗壓、抗拉等性能都具有重要作用。在有關(guān)實驗研究結(jié)果表明鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)的抗壓、抗彎曲特性較強(qiáng)， 將鋼纖維加入后，明顯增大原有混凝土彎曲度、結(jié)構(gòu)及荷載強(qiáng)度等指標(biāo)，若將0.8～2%的鋼纖維加入原有混凝土結(jié)構(gòu)中，相對于傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)而言，則其抗沖擊強(qiáng)度將顯著增大50～100 倍。所以，將適當(dāng)含量的鋼纖維添入到混凝土中， 能確保路橋工程施工質(zhì)量得到比較顯著地改善，對于混凝土提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也具有十分重要的作用。

3.2 優(yōu)秀的受重能力

一般情況下，不含鋼纖維的常規(guī)混凝土開裂時就趨于達(dá)到最大承重，但是鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)可以減輕、避免出現(xiàn)裂縫等現(xiàn)象，鋼纖維混凝土具有錯動移位，存在著很好承載能力。

3.3 抗凍能力好、耐磨性強(qiáng)

由于鋼纖維具有很好的伸縮力， 能夠有效地改善因混凝土結(jié)構(gòu)問題引起的收縮，同時能提高混凝土抗拉的彈性能力。通過在混凝土中添加鋼纖維和其他新型材料來降低混凝土的收縮性，從而提高混凝土施工質(zhì)量，這也就增強(qiáng)了混凝土的抗凍能力。與傳統(tǒng)混凝土相比，鋼纖維混凝土增加了鋼纖維使粘結(jié)力、表面粗糙度更好，提高耐磨性近一倍。

4 鋼纖維混凝土技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用

4.1 公路施工中的應(yīng)用

4.1.1 全截面新建的鋼纖維混凝土路面

當(dāng)全截面采用鋼纖維混凝土鋪設(shè)的路面厚度為普通混凝土鋪設(shè)路面厚度的50%左右。其中鋼纖維的摻量為1% 左右，當(dāng)路面設(shè)計為雙車道路面時，一般可以不設(shè)縱向伸縮縫，橫向伸縮縫的距離一般為20～30m，最長橫縫間距可達(dá)50m。

4.1.2 復(fù)合式新建的鋼纖維混凝土路面

所謂復(fù)合式鋼纖維路面是指我們可以將路面做成雙層或三層。雙層是指在路面往下至全路面的1/2 處鋪設(shè)鋼纖維混凝土，其余層為普通混凝土。所謂三層復(fù)合路面是指將全截面路面等分成三層，其中上下兩層為鋼纖維混凝土，中間層為普通混凝土。這樣的布局在結(jié)構(gòu)上是比較合理的。但施工起來比較復(fù)雜難度加大。根據(jù)以往的經(jīng)驗來看，采用三層鋼纖維路面施工的，一般是在機(jī)械化較強(qiáng)的地區(qū)采用。

4.1.3 鋼纖維混凝土罩面

鋼纖維混凝土罩面是指在舊的破損混凝土面層上用鋼纖維混凝土鋪設(shè)罩面層。其中罩面層的鋪設(shè)方式分為三種： 分離式、直接式、結(jié)合式。分離式的罩面層是指與舊的混凝土面層不互相粘結(jié)，在中間設(shè)置了一道分隔層，各層互相獨立的發(fā)揮著自己的作用。直接式罩面是指直接在舊的水泥面層上鋪設(shè)鋼纖維混凝土罩面，增強(qiáng)路面的強(qiáng)度。結(jié)合式罩面是指與舊的混凝土面層互相粘結(jié)、共同受力增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度。

4.2 橋梁施工中鋼纖維混凝土的應(yīng)用

4.2.1 鋼纖維混凝土在橋面鋪裝方面的應(yīng)用

鋼纖維混凝土橋面鋪裝層不但能夠有效提高橋面的耐久性、抗裂性及舒適性，而且能夠科學(xué)增強(qiáng)橋梁本身的剛度和抗折強(qiáng)度，減少鋪裝厚度，減輕結(jié)構(gòu)的自重，明顯改善橋梁的實際受力狀況。另外，還可以采用橡膠瀝青混凝土與鋼纖維混凝土復(fù)合的雙層橋面措施。

4.2.2 鋼筋混凝土在橋梁上部承受荷載部位的應(yīng)用

鋼纖維混凝土主梁，不僅造型美觀，而且能夠有效改善橋梁上部結(jié)構(gòu)的受力性能，減少和抑制結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，能降低自重，促進(jìn)橋梁結(jié)構(gòu)朝輕型化、大跨度方向發(fā)展，而且大大減少了橋梁上部材料的使用量，無形中也減少了下部墩臺數(shù)量，有效降低橋梁工程的造價，科學(xué)提高工程的經(jīng)濟(jì)效益。因此，建設(shè)鋼纖維混凝土橋梁，可以適當(dāng)降低梁高，以滿足一些特殊使用要求。

4.2.3 鋼筋混凝土在混凝土橋梁上的應(yīng)用

受長期的高負(fù)荷作用的影響，橋梁的墩臺和橋面表層很容易出現(xiàn)剝落或裂縫等病害，面對這種情況，可以采用轉(zhuǎn)子Ⅱ型噴射機(jī)向橋梁的這些部位噴射厚度為5～20cn 的鋼纖維混凝土，以提高結(jié)構(gòu)的抗震性和整體性，其中剪切鋼纖維的摻量為1.0%；采用TS 型速凝劑和硫鋁酸鹽快硬水泥能夠增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的早期抗裂性能； 通過在舊混凝土表面鑿毛或者噴砂，能夠提高整體性。

4.2.4 鋼纖維在鋼筋混凝土樁的應(yīng)用

鋼纖維混凝土樁能夠大大提高樁的穿透力，減少錘擊次數(shù)，并有效提高打擊速度。事實上，確保經(jīng)濟(jì)效益，通常鋼筋混凝土通常只澆筑在樁頂及樁尖部位，目的是提高樁頂?shù)目箾_擊韌性，防止樁頂在打入設(shè)計深度前破裂，而在樁身部分采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土。

5 結(jié)束語

總之，在公路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術(shù)的應(yīng)用非常的廣泛，具有良好的抗裂、抗磨、抗彎、抗剪以及抗拉等性能，能夠有效的提高鋼纖維混凝土的施工質(zhì)量。

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