市政路桥建设中钢纤维混凝土施工技术的应用研究

2021-01-08卢强

河南建材 2021年11期

卢强

广东省基础工程集团有限公司（510000）

钢纤维混凝土是市政路桥建设中的一种新型材料，因其材料特性能够提高市政路桥质量，所以钢纤维混凝土的应用越来越广泛。但是因为缺乏实践经验，当前部分市政路桥建设中钢纤维混凝土施工技术还存在着一些问题，所以必须对其施工进行优化，从而促进市政路桥建设质量进一步提升。

1 钢纤维混凝土材料概述

钢纤维混凝土是指在普通混凝土中加入乱向分布的短钢纤维，从而形成一种新型多相复合材料。乱向分布的钢纤维能够有效阻止混凝土内部裂缝形成，阻止裂缝宏观扩散，进而提高混凝土材料的抗拉性能、抗弯性能、抗冲击性能以及抗疲劳性能，具有较好的延性[1]。通常情况下，没有特殊要求的钢纤维混凝土中，钢纤维占比在1%～2%。相比于普通的混凝土而言，钢纤维混凝土的抗拉性能能够提高40%～80%，抗弯强度能够提高60%～120%，抗剪强度能够提升50%～100%，抗压强度能够提高25%左右，且抗压韧性能够得到大幅度提升。钢纤维混凝土中的钢纤维占比可以随工程具体要求而作出改变。按照纤维增强机理的理论来看，钢纤维加入混凝土后，其性能增强效果受到基体强度、纤维长径比、纤维体积率、纤维与基体的黏结强度、纤维在基体中的分布影响。将钢纤维混凝土应用在市政路桥建设中，当市政路桥的混凝土结构受到破坏时，大部分纤维被拔出，不会发生拉断问题，从而提高了市政路桥混凝土结构综合强度，降低了其破坏程度[2]。由此可见，钢纤维混凝土能够提高市政路桥工程质量，对市政路桥起到良好的保护作用。

2 钢纤维混凝土在市政路桥工程中的应用优势

2.1 提高市政路桥综合性能

钢纤维混凝土能够提高市政路桥混凝土结构的抗拉性能、抗剪性能、抗弯性能，使得市政路桥工程的综合强度得到很大提升。与传统市政路桥工程相比，钢纤维混凝土的表现更加出色。在我国交通运输规模不断扩大的背景下，市政路桥需要承载更高的负荷，所以对于市政路桥的性能要求不断提升。如果市政路桥结构性能较差，在应用过程中就会出现路面开裂、结构裂缝等问题，从而威胁行车安全，不利于我国交通运输行业发展。而钢纤维混凝土能够有效改善市政路桥结构各个方面的性能，是钢纤维混凝土的主要应用优势。

2.2 延长市政路桥使用寿命

使用寿命是评价市政路桥施工质量的重要指标，使用寿命与其质量有着直接关系。如果市政路桥结构性能较差，则使用寿命会相应缩短，并影响市政路桥安全性，同时还会增加后期维护等工作的成本投入。而钢纤维混凝土材料能够有效延长市政路桥使用寿命，是降低市政路桥施工成本的重要技术手段。

2.3 提高市政路桥安全性

市政路桥在使用过程中，会因环境因素、车辆荷载以及其他多种因素出现损坏问题，一旦路桥结构出现损坏，车辆在通过时就会受到严重威胁。钢纤维混凝土能够提高市政路桥质量，路桥结构损坏时，受到钢纤维的影响，损坏程度能够控制在合理范围之内，从而避免发生结构坍塌等严重的安全问题，使得通车安全得到充分保障，钢纤维混凝土的优势能够得到全面发挥。

3 钢纤维混凝土在市政路桥中的施工技术分析

3.1 钢纤维分散装置设置

在钢纤维混凝土应用过程中，技术人员必须对施工技术进行整体性优化。将钢纤维加入到混凝土材料中，如果采用一次性投入大量钢纤维的方式，可能会引起质量问题，比如搅拌不够均匀出现纤维结团现象，从而导致钢纤维分布不够均匀，进而无法通过钢纤维提高混凝土性能。因此，在将钢纤维加入到混凝土材料中时，技术人员需要采用分散机对钢纤维进行预处理，使其能够保持均匀性，避免钢纤维在混凝土中结块的问题出现。分散机在使用时，通常情况下需要将功率设定在1kW左右，分散力设置保持在20～60kg/min。采用上述处理措施，能够全面提高钢纤维混凝土性能，避免性能提升不够出现问题，从而为后续施工打下基础，是钢纤维混凝土在道桥施工应用中前期准备工作的重要技术保障[3]。

3.2 钢纤维混凝土参数调整措施

钢纤维混凝土施工技术能够有效提高路桥工程质量，具有广阔的应用前景，但是在具体应用过程中，需要结合市政路桥建设的质量要求，对钢纤维混凝土材料参数进行调整，保证钢纤维混凝土参数符合建设要求。通过对钢纤维材料、钢纤维加入量等方面的调整，则能够提高实际应用效果。钢纤维混凝土相比于一般的混凝土材料而言，在抗拉性能、抗弯性能、抗剪性能等方面更加优秀，是提高市政路桥工程质量的重要方式，所以在对其参数进行调整时，技术人员必须明确市政路桥建设的质量要求、工程规模、质量影响等因素，不能盲目地对参数进行调整[4-5]。

3.3 搅拌技术

搅拌是钢纤维混凝土配置中的核心工序，是影响其质量的重要因素，所以必须严格对搅拌顺序以及搅拌时间等操作进行控制，以便有效提高钢纤维混凝土质量。施工人员必须明确钢纤维混凝土搅拌投料顺序，通常情况下需要对粗集料、细集料、钢纤维以及混凝土等进行充分搅拌，搅拌时间控制在1～2min，之后加入水，湿润搅拌2min，能够有效提高各项材料的融合程度。钢纤维混凝土对于搅拌顺序和搅拌时间具有明确的规定和要求，施工人员必须严格按照相关标准规定开展工作，才能够全面提升钢纤维混凝土质量[6-7]。

3.4 钢纤维混凝土振捣与浇筑技术

浇筑和振捣是钢纤维混凝土在市政路桥施工中的主要环节，需要施工人员根据市政路桥设计方案开展相关工作。通常情况下，施工人员在浇筑前需要对钢纤维混凝土进行充分振捣，保证钢纤维混凝土材料更加均匀。振捣过程中需要注意，不能出现明显浇筑接头问题，倒料时间需要控制在10～20 min，从而能够提高钢纤维混凝土振捣连续性。当前市政路桥工程对于施工质量要求较高，所以需要通过科学的振捣方式提高钢纤维混凝土材料质量，严格控制振捣棒插入深度、振捣时间，从而保证钢纤维混凝土材料得到均匀且充分地振捣，使钢纤维混凝土的密度和各方面性能得到很大提升。

3.5 钢纤维混凝土养护施工技术

在市政路桥施工完成后，需要对钢纤维混凝土结构进行养护，防止出现质量问题。针对钢纤维混凝土结构的养护，首先需要控制温度，因为如果温度差异较大，会导致钢纤维混凝土在温度差应力的作用下出现裂缝、膨胀等质量问题，所以需要密切监测钢纤维混凝土结构温度，当温度出现变化时采用洒水降温或塑料薄膜覆盖养护措施。同时，为了防止钢纤维混凝土结构出现质量问题，需要对其进行抹光养护处理，如搓毛、提浆等处理作业，全面提高市政路桥综合质量。