路橋施工中的鋼纖維混凝土施工技術分析

陳為鋒

摘要：施工材料作為路橋工程中的重要內容，合理的施工技術可提高工程質量與效率。鋼纖維混凝土技術作為一種常見的施工工藝，在抗拉性、抗裂性、抗沖擊等方面具有較大優勢。本文對鋼纖維混凝土性能進行簡要介紹，并分別闡述該材料在道路和橋梁施工中的技術方法，力求以此促進我國路橋工程的建設與發展。

關鍵詞：路橋施工;鋼纖維混凝土;施工技術

在城市化不斷深入之下，道路橋梁數量不斷增加，人們對行車舒適性提出較高要求。如若路橋質量較差，不但容易造成交通擁堵，還易引發安全事故。材料的選擇對路橋工程質量具有直接影響，鋼纖維混凝土具有較強的抗裂、抗剪、抗疲勞等能力，在當前路橋工程中已得到廣泛應用。

1 鋼纖維混凝土性能

此類混凝土是以普通混凝土為基礎，加入鋼纖維后形成的復合型材料。錯亂分布的鋼纖維可有效阻礙混凝土內部裂縫的延伸，提高延展性，且在開裂之后仍具有一定的負載拉力，在剪切實驗中，具有良好的表面承載能力，可在很大程度上提高建筑穩定性，降低集體錯動對建筑物帶來的危害。主要性能如下：

1.1 抗裂抗剪能力。將鋼纖維摻入混凝土之中，對其自身極限荷載、開裂荷載具有一定影響，可使混凝土裂縫問題得到有效改善，當受到破壞后，碎而不散，抗裂抗剪性能得到顯著提升。與常規混凝土相比，其抗剪性能可提高50～100%，抗彎曲性能可提高60～120%;

1.2 抗沖擊能力。在施工過程中，當內部摻入的鋼纖維含量達到2%時，便可使混凝土承載力有數倍的提升。因此，將鋼纖維加入后，可使其抗沖擊力得到顯著提升;當纖維加入量達到0.8～2.0%時，混凝土的抗沖擊力可增長到以往的百倍以上，自身韌性指標也顯著增強，數據大幅度增加。

1.3 抗拉抗壓能力。鋼纖維在混凝土中以錯亂的形式分布，可有效阻礙混凝土內部裂縫的擴展，抑制宏觀裂縫產生，使內部拉伸與壓縮破壞形式得到有效改變，以此提高其抗拉抗壓能力。與常規混凝土相比，抗壓性能可提高25%，抗拉性能可提高40～80%，且抗壓韌性也將得到顯著提升[1]。

2 鋼纖維混凝土在道路工程的應用

在新時期背景下，路橋工程中鋼纖維的應用十分普遍。道路與橋梁建設存在諸多相似之處，但由于建筑對象不同，在材料配制、施工工藝等方面也有所區別，應根據實際情況而定。此類材料在道路路面工程中的應用方法如下。

2.1 混凝土配制

此類混凝土主要包括砂石、水泥、水以及微量元素。在道路建設中，對此類混凝土的配制具有特殊要求，應與公路特點相符合，尤其要注重材料強度與韌性方面的控制。同時，還應注重配制比例，在一定量的鋼纖維混凝土中，應根據實際需求對砂石、水泥和水的比例進行分配。配制的比例不同會對材料韌性和強度產生不同影響，需要在正式配制之前進行計算。在配制時，不可一次性配制過多的量，而是先要配制出少量，對其質量進行抽樣檢查后，在符合要求的情況下再增加配制量;如若配制質量與規定之間存在差異，則要進行調整，直至滿意。此類混凝土的配制強度計算公式如下：

式中，fcu代表的是混凝土配制強度（MPa）;f代表的是立方體抗壓強度標準值（MPa）;z代表保證率系數;σ代表的是立方體抗壓強度標準差（MPa）。在保證率系數計算方面，應按照工程的重要程度，根據保證率要求，確定與之對應的系數關系。強度標準根據施工單位的資料而定，如若資料中未標注，當鋼纖維材料強度等級為CF25—CF30時，混凝土抗壓強度的標準差為5.0MPa;當鋼纖維材料強度等級為CF35—CF60時，混凝土抗壓強度的標準差為6.0MPa。以f=50MPa，設計保證率95%為例，混凝土配制強度計算為：

2.2 混凝土鋪設

在配制完畢后，應根據施工方案與規章制度，結合施工現場實際情況，通過軟件模擬的方式，以具體數據為參考選擇最佳鋪設方案，將混凝土鋪設在道路上。在鋪設之前，應滿足滑模技術、三輥機組技術、軌道路面鋪設技術的要求。在鋪設過程中，應將混凝土材料鋪設均勻。對此，可先將材料放入分散機中，將震動裝置安裝在出料口處，分散機處理后再放入攪拌機內，這樣便可避免材料打結;混凝土鋪設應連續施工，并且從前到后依次實施;在試鋪完畢后，在相同鋪設高度下，與常規材料鋪設的路面相比，應高出1cm左右[2]。

2.3 混凝土壓實

在道路工程施工中應滿足以下兩項要求，一是此類混凝土鋪設應均勻、疏密有致;二是建設材料應滿足抗裂要求。對此，可采取振搗的方式，使其更加平整，再進行壓實。需要注意的是，禁止將振搗棒插入路面內部工作，杜絕空穴出現。此外，還應對鋪設后的路面進行噴霧，避免材料過早凝結硬化，但是禁止隨意灑水。為了提高防滑度，可采取刻槽方式，增強摩擦力;在建設過程中還應考慮到氣溫、環境因素，盡可能的減少外界因素對混凝土的不良影響。

3 鋼纖維混凝土在橋梁工程的應用

橋梁建設與道路路面的鋪設有所區別，主要體現在建筑結構、材料受力情況等方面。因此，在鋼纖維混凝土配制比例方面也有所區別。在施工過程中，還應根據實際情況，做好橋面鋪裝、墩臺加固、樁基增強等工作。

3.1 橋面鋪裝

在對鋼纖維混凝土進行配制時，由于各地實際情況不盡相同，采用的纖維也應因地制宜。部分鋼纖維材料中的纖維過于粗大，容易影響橋梁外觀藝術性。因各地情況不同，鋼纖維材料的比例也應具體問題具體分析。利用此類混凝土進行橋面鋪裝，不但可提高橋面的抗裂性，延長橋梁使用壽命，使橋梁使用更加舒適持久，還可增強抗折強度與剛度，降低鋪裝厚度與結構自重，使橋梁的受力情況得到良好改善。此外，還可采用橡膠瀝青與鋼纖維相結合的雙層橋面，也可使橋面鋪裝效率得到顯著提升。在橋體上方承受荷載的位置，可采用鋼纖維混凝土作為主梁，使結構受力性能得到有效改善，控制結構變形，減少上部材料用量，還可使下部墩臺數量減少，由此降低整體造價，提高經濟效益，與橋梁工程的特殊要求相符合。

3.2 墩臺加固

在以往的橋梁工程應用中，在長期動載影響下很容易使墩臺與橋面產生裂縫、表層剝落等病害。對此，可利用轉子Ⅱ型噴射機噴射5～20cm的鋼纖維混凝土，使結構整體抗震度得到顯著提升。通常情況下，采用剪切鋼纖維，加入1.0%劑量即可;利用TS型速凝劑與硫鋁酸鹽塊可提高抗裂性能;對舊混凝土進行噴砂或鑿毛，使新舊混凝土能夠有機融合，提高整體性[3]。

3.3 （預制）樁基增強

利用此類混凝土對樁尖、樁頂位置進行增強，使樁的穿透力得以提升，錘擊次數減少，打擊速度增加。通常情況下，在樁頂與樁尖位置采用鋼纖維混凝土，提高樁頂位置的沖擊韌性，以免尚未打入設計深度時便出現破裂，提高樁尖的入土能力，提高打擊速度。同時，在樁身位置仍采用預應力/非預應力混凝土，也可根據實際需求對整個斷面澆筑鋼纖維混凝土，但會使造價增加，應具體問題具體分析。

4 結語

綜上所述，在路橋施工中，鋼纖維混凝土技術作為一種常見的施工工藝，在抗拉性、抗裂性、抗沖擊等方面具有較大優勢，可使工程抗拉力、承載力得到顯著提升。與傳統工程相比，在強度與使用壽命方面有所增強，還可降低工程成本，提高整體工程效率和質量，為我國路橋工程發展提供強有力的技術支持。

參考文獻：

[1]張雨，王大勇.路橋施工中鋼纖維混凝土的施工技術分析[J].黑龍江科技信息，2018，000（016）：244-244.

[2]郭昭.路橋施工中鋼纖維混凝土的施工技術分析[J].中國新技術新產品，2019，000（002）：31-31.

[3]舒嵩嶺.路橋施工中鋼纖維混凝土的施工技術分析[J].中國科技博覽，2019（9）：150-150.