浅析公路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用

2016-03-20胡永祥福建省南平市公路局邵武分局

低碳世界 2016年17期

关键词：钢纤维路桥桥面

胡永祥（福建省南平市公路局邵武分局）

胡永祥（福建省南平市公路局邵武分局）

随着不断增多的路桥工程建设，在路桥工程施工中钢纤维混凝土结构施工已逐渐成为一个重要部分，其施工质量对于路桥工程施工质量具有直接影响，所以在施工过程中，应加强控制管理施工技术、进度及质量等方面的细节，对于提高路桥施工质量具有重要参考价值。

钢纤维混凝土；路桥施工；施工质量

引言

在科学技术不断发展基础上，路桥施工技术得到进步，致使路桥施工质量得以提高。钢钎维混凝土施工技术是路桥施工中的重要技术，是路桥施工质量的有效保障，在整个路桥施工技术中占有重要位置。与此同时，虽然钢钎维混凝土施工技术得到广泛应用，但部分路桥施工，仍采用落后的传统混凝土施工技术，致使路桥工程施工质量难以提高，导致路桥工程存在安全隐患。因此，路桥工程项目，应在借鉴国内、外先进技术与经验的基础上，结合自身路桥工程项目特点，科学应用钢钎维混凝土施工技术，保证路桥工程项目施工质量。

1　概述

1.1概念简介

钢纤维混凝土技术，简而言之就是通过将钢纤维放入常规混凝土内搅拌，使之形成具有更强抗拉性、抗弯性，具有更大的抵御冲击力，与耐受疲劳的性能更加显著提高的复合材料。由于加入的钢纤维随着混凝土的搅拌是随机错乱的，可以很好地阻碍常规混凝土经常会出现的细小裂缝的形成，还可以有效地避免裂缝扩大。这一技术便是钢纤维混凝土技术。

1.2特点简介

含有钢纤维的混凝土，其抗拉性能抗性都明显提高。一般的施工过程中，会综合使用含钢纤维的混凝土与普通混凝土，在控制成本的前提下，保障工程的整体安全。此类混凝土还有一个明显的特点就是其承重能力高，而且压力耐受强，不容易发生弯折，一般来说，含适量钢纤维的混凝土的韧性是常规混凝土的50～100倍之间，抗击瞬时巨大冲击力强，而且在极端天气中物理性质的稳定性也更高，冬季的低温下抗冻性强，而且耐磨损能力高，对于建筑的长期安全考虑上，使用价值高。

2　钢纤维混凝土特性

2.1提高混凝土抗压、抗拉强度

钢纤维混凝土是将钢纤维添加在传统混凝土材料结构中形成，钢纤维在混凝土中分布不规则，对于钢纤维混凝土提高抗压、抗拉等性能都具有重要作用。在有关实验研究结果表明钢纤维混凝土结构的抗压、抗弯曲特性较强，将钢纤维加入后，明显增大原有混凝土弯曲度、结构及荷载强度等指标，若将0.8～2%的钢纤维加入原有混凝土结构中，相对于传统混凝土结构而言，则其抗冲击强度将显著增大50～100倍。所以，将适当含量的钢纤维添入到混凝土中，能确保路桥工程施工质量得到比较显著地改善，对于混凝土提高结构强度也具有十分重要的作用。

2.2优秀的受重能力

一般情况下，不含钢纤维的常规混凝土开裂时就趋于达到最大承重，但是钢纤维混凝土结构可以减轻、避免出现裂缝等现象，钢纤维混凝土具有错动移位，存在着很好承载能力。

2.3抗冻能力好、耐磨性强

由于钢纤维具有很好的伸缩力，能够有效地改善因混凝土结构问题引起的收缩，同时能提高混凝土抗拉的弹性能力。通过在混凝土中添加钢纤维和其他新型材料来降低混凝土的收缩性，从而提高混凝土施工质量，这也就增强了混凝土的抗冻能力。与传统混凝土相比，钢纤维混凝土增加了钢纤维使粘结力、表面粗糙度更好，提高耐磨性近一倍。

3　路桥工程中的钢纤维混凝施工

3.1控制物料顺序与时间

钢纤维混凝土的制作是有自身专有的制作方法与流程的，通常采用分级投料，先干后湿的方法，这样可以有效避免可能出现的钢纤维缠在一起影响混凝土结构稳定的情况。而这种制作流程对于物料的投放时间与顺序要求是十分严格的，出现了偏差就可能使得整个原料作废，制作方面比较常规混凝土要难很多。因为某个环节的小失误，就可能导致成品材料的某个或某几个指标达不到要求，导致钢纤维混凝土的的质量不合要求，进而对于路桥工程整体产生重大影响，轻则延误工程进度，重则导致工程不合格。通过长期的实践可以发现，先干后湿的搅拌方法是最适合钢混材料的。正常工序就是使用强制式搅拌机，先无水搅拌1min左右，然后加水或者专用试剂湿润的情景下搅拌2min左右。搅拌过程中还要注意搅拌机的工作强度是否在正常范围内，出现一些不正常现象例如钢纤维弯曲等，就要控制搅拌机的工作功率。所以说，搅拌是一个重要的环节。

3.2专用的分散装置保证钢纤维的均匀

钢纤维混凝土材一个重要指标要求就是钢纤维的分散要均匀。而想达到这个均匀并且随机的要求，对于投入手段与分散装置就有更高要求。如果在搅拌时就随意投料，将钢纤维一股脑放入搅拌，由于搅拌的可控性较弱，钢纤维的分散必然是不均匀的，容易出现结团现象，就使钢纤维混凝土出现问题，达不到工程标准。为了避免这种情况，使得钢纤维的混合是符合需求的，一般采购专业的分散机，自动化地对钢纤维进行投料，缓慢匀速的放入搅拌机内与混凝土结合。有数据显示，分散机的功率一般在0.75～1kW的范围内，分散力在20～60kg/min为好。

3.3浇注与振捣工序

钢纤维混凝土的浇筑一定保证浇筑的连贯完整，一般在无意外的情况下，尽量不应该在浇筑环节中出现中断。浇筑连贯后就是振捣环节，通常采用平板振动器以便于振捣时钢纤维的分布是均匀而随机的。注意不能使用插入式振动器，因为会产生产生集束效应，钢纤维因此出现结团。振捣环节的规范操作可以使得混凝土十分紧密，提高钢纤维混凝土性能。一般收尾工序是将外露的钢纤维全部置入混凝土内。

3.4成型控制与接缝施工

钢纤维混凝土含有粗骨料，并且有一定比例砂子，而且钢纤维分布较为随机无序。材料性质使得我们必须要使用专业的加工工艺，使得材料的成型满足工程的需求。相比较与普通的混凝土，钢纤维混凝土对温度的反应不明显，所以不容易产生裂纹。尽管如此，对于其接缝工序也不能懈怠，一般采用封闭施工，浇筑钢纤维混凝土。

3.5养护需要注意的事项

路桥工程的施工结束后，整个工程其实并未结束，对于施工路段的钢纤维混凝土的维护还需要投入精力。首先要封闭施工的路段，禁止通行，以避免对完工的路面造成破坏；然后就是采用符合路面状况的措施做维护工作，至少要有专人维护一周时间，之后还有专人专职，来承担混凝土的养护工作。最简单的方法一般是塑料膜覆盖保护。

4　钢纤维混凝土在路桥工程中应用

4.1工程实例

2013年5月对邵武市溪口大桥桥面铺装及伸缩缝进行修复，该桥上部结构为T梁，且跨度较大，在重载交通的作用下产生较大的振动和挠度，使原桥面普通混凝土铺装层出现露筋、裂缝、坑洞、破碎及伸缩缝损坏等病害。采用钢纤维混凝土修复后，经过近三年的使用，上述的病害得到较好的根治，确保了交通车辆通行的舒适与安全。

4.2钢纤维混凝土桥面铺装中应用的

桥面铺装（特别是板梁桥）施工中，使用钢纤维混凝土这种复合型材料，不仅可以明显减少桥面出现裂缝的现象，还可以增加桥面的使用寿命，耐久性增强。实践表明，钢纤维的合理掺加，还使得复合型桥面的强度和抗压度超出普通混凝土桥面。当然，新材料的使用还有一个明显优势就是可以在满足同等受力情况下减少桥面铺装层的厚度，这就使得桥梁的自重显著降低，桥梁自身重量的减轻也有助于桥梁自身性能的提高。