路桥工程钢纤维混凝土施工技术探究

2018-09-14

中国公路 2018年16期

钢纤维混凝土是将普通混凝土和钢纤维混合，提升混凝土的强度与性能，由于造价不高，被广泛应用于路桥工程。本文主要探究路桥工程钢纤维混凝土的优势、施工技术要点和施工技术应用，以充分发挥钢纤维混凝土对路桥施工的积极作用。

钢纤维混凝土的主要优势

与一般混凝土相比，钢纤维混凝土具有诸多优势：如，抗变形能力较强，钢纤维混凝土能在长期负荷运行中保持良好收缩性，大幅度降低收缩率，具备极强抗变形能力；抗压、抗拉和抗弯的极限强度较高，使用钢纤维混凝土施工技术，能够提高道路路面和桥梁路面的抗损害能力，提高路桥工程施工质量；抗剪、抗裂和抗疲劳性能优越，一般混凝土在开裂荷载和极限荷载方面有相同的承受力，在路面开裂之后无法继续使用，钢纤维混凝土能在路面路基错位移动或开裂之后依旧具备较强承载能力，确保路桥工程路面使用质量；抗冲击性能极强，由于路桥工程相对特殊，需面临较高的抗冲击要求，而钢纤维混凝土抗冲击性能是一般混凝土的50倍至100倍，韧性指标较高，满足路桥工程抗冲击要求。

钢纤维混凝土施工技术要点

确定施工分散装置

在路桥工程钢纤维混凝土施工中，为避免出现固结现象，须充分搅拌钢纤维，在均匀分布钢纤维之前必须经过分散装置，才能使钢纤维进入搅拌机，分散装置的功率控制在0.65W至1.0W之间。路桥工程建设中应先选择、筛选钢纤维，并且为确保路桥工程施工质量，通常要选择优质材质及直径较大的钢纤维，充分搅拌钢纤维与细骨料，并在料斗的入口处安放振动筛，及时挑选与要求不符的钢纤维，尽可能确保路桥工程施工满足高水准、高质量的要求。

浇筑钢纤维混凝土

在路桥工程施工中，浇筑钢纤维混凝土时要尽量减少接头，并将材料挤压厚度控制在17cm左右，确保钢纤维混凝土浇筑的连续性、整体性。钢纤维混凝土施工应连续浇筑，振捣时尽可能减少对插入振捣施工技术方法的使用，减少钢纤维的单方向聚集，减少约束效应。为确保钢纤维在钢纤维混凝土中均匀分布，可使用平板振动器振捣，确保路桥工程钢纤维混凝土成型质量。对于振捣棒的使用应关注钢纤维混凝土的密实程度，确保钢纤维处于正向条状集束状态，基于该技术对板体的收缩应力和传载荷载的情况进行控制。如果钢纤维混凝土振捣效果较为理想，可彻底抹平混凝土表面，将外露的钢纤维压进混凝土，防止外露的钢纤维刺伤工作人员。由于钢纤维混凝土内部纤维分布混乱，且内含细集料、粗骨料，处理时要选择真空吸水施工技术，使用机械抹平，或选择压纹施工技术，控制钢纤维外露，并在拆模之后及时处理好钢筋。

运输钢纤维混凝土

钢纤维混凝土施工技术对诸多条件提出要求，特别是混凝土的养护与运输，在钢纤维混凝土浇筑完成之后必须加强养护、定期浇水，预防钢纤维混凝土发生断裂或者是干裂的情况。运输钢纤维混凝土是一项关键性工作，运输环节无论是坍落度还是含气量都会受到损失，车辆震动也会造成钢纤维下沉，致使混凝土均匀下沉，因而必须尽可能控制钢纤维混凝土运输距离，尽可能采用泵送方式运输。

钢纤维混凝土技术施工应用

应用于道路施工

钢纤维混凝体耐磨性良好，能够减少纵缝的设置，并且横向缩进较小，可降低铺装的实际厚度，增强路桥的使用年限，可以在道路工程施工之中广泛利用钢纤维混凝土技术。

对全截面的路面而言，钢纤维混凝土路面截面厚度一般为整体厚度的50%至60%，掺入钢纤维量为0.8%至1.2%；双车道的路面施工时，不需要设置纵缝，并且横缝之间的间距为20m至30m，最大间距不超过50m。

复合钢纤维混凝土路面施工，其路面一般为两至三层。两层复合式钢纤维混凝土路面，是基于全路面铺设厚度的40%至60%的上层钢纤维混凝土；三层复合式钢纤维混凝土路面的施工难度较高，上下两层均为钢纤维混凝土层，中间属于普通混凝土层，适用于施工机械化水平较高的地区。另外，碾压钢纤维混凝土路面，其铺设施工技术也需要将钢纤维直接碾压到混凝土之中，提高路面的强度与韧性，改善道路路面力学性能。

建设道路钢纤维混凝土路面的罩面。钢纤维混凝土施工技术通常用于修复破旧的混凝土路面。钢纤维的混凝土罩面包含分离式、直接式及结合式三种类型。分离式指设置混凝土路面的隔离层，确保与混凝土不黏结，能够满足独立作业；直接式钢纤维混凝土路面隔离层则是为既有混凝土路面铺设一层罩面，适用于损坏程度较小的道路混凝土旧路面；结合式则要求钢纤维混凝土与旧的混凝土相互黏结，以此来增强路面强度。

利用钢纤维的水泥砂浆，利用钢纤维的细石混凝土罩面修补路面，需要将钢纤维控制在1%至2%之内，其长度和直径的比值可稍微大于钢纤维混凝土的长径比。在冻土地区应用钢纤维混凝土施工技术进行道路工程施工时，则能减少路面对热量的吸收，维持路面冻土的热平衡，增强路面结构的抗冻性。

应用于桥梁施工

在桥梁工程施工中应用钢纤维混凝土施工技术时，主要体现在铺装桥面、桥梁上部承载部位施工、加固桥墩结构等方面。在桥面上铺装钢纤维混凝土，可以提升其耐久性、抗裂性及舒适性，提升其抗折强度，同时还可以减少铺装厚度，进而降低桥梁结构自重，帮助桥梁改善其受力情况，提升桥面本身的抗冲击能力，增强伸缩缝与混凝土结构之间的连接强度，避免出现裂缝、剥落等情况，减缓桥梁损坏速度。

桥梁上部承载部位的施工，通过使用钢纤维混凝土加固桥梁上部集中应力部位，显著改善结构受力性能，基于桥梁结构变形的控制，尽量减少结构的自重，并且呈现出轻型化、大跨度的趋势。钢纤维混凝土施工技术在上部的使用，可以提升其承载力与抗变形能力，减少材料的使用，降低墩台的实际数量，控制桥梁工程施工造价，有效提高经济效益。

加固桥墩结构，若桥墩或桥面等局部结构在长期动载作用下出现表层剥落、裂缝等现象，为满足桥梁整体性和抗震性的要求，应使用转子型喷射机将钢纤维混凝土喷射到破损部位，厚度为5cm至20cm。

如某桥面工程上超高抗折钢纤维道路混凝土施工，主要分为两部分，桥下为钢结构主体，桥面层为钢纤维混凝土，必须具有高抗折性能、良好的抗裂性、弯曲韧性、耐冲击、耐磨等性能。在超高抗折钢纤维道路混凝土施工中，混凝土坍落度为220mm，扩展度580mm。整个施工过程混凝土工作性能优异，施工泵送管道布置及成型路面如图1和图2所示。