鋼纖維混凝土施工技術應用分析

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1鋼纖維混凝土施工技術的分析

1．1鋼纖維混凝土基本概述

鋼纖維混凝土在現代施工中的廣泛應用主要得益于其自身的增強機理。從復合力學理論角度，鋼纖維混凝土可作為纖維強化體系，其中混凝土在強度、應力以及彈性模量等方面可通過混合原理便能進行推導，而在纖維方向系數的引入下，能夠對纖維的分布情況以及實際體積率進行充分考慮。從纖維間距理論角度，裂縫所受到的鋼纖維約束作用主要以相關的斷裂力學原理進行分析，其認為為使混凝土抗拉強度得以增強，應使混凝土內部存在的缺陷尺寸減小。但在實際施工應用過程中，存在較多影響鋼纖維混凝土性能的因素如鋼纖維自身的類型、長徑比以及其他砂率、粗骨料以及摻合料等。特別在面層板較薄的情況下，路面材料若選擇鋼纖維混凝土，其性能將受到地下排水情況的影響。

1．2鋼纖維混凝土施工技術應用的必要性

鋼纖維混凝土施工技術在路橋施工中的應用，通常利用鋼纖維控制路橋基力，并避免橋梁裂縫的擴展現象發生。一般橋梁在受力初期階段，處于同一外力的不僅集中在水泥基料中，其受損開裂后，鋼纖維將成為主要的受力者。若受力在逐漸加強的過程中使鋼纖維超出標準數值，此時橋梁可能發生變形情況，甚至出現材料被損壞的現象。相比施工中的普通混凝土，鋼纖維混凝土在強度、抗壓與抗彎矩能力、恢復能力、抗剪性能以及抗凍性能等方面都具有明顯的優勢。而利用鋼纖維混凝土施工技術過程中所考慮的主要包括鋼纖維混凝土的配合比、拌和、澆搗、成型以及接縫等方面，使橋梁質量更具保障。

2鋼纖維混凝土施工技術在路橋施工中的具體應用分析

2．1從橋面鋪裝角度

路橋施工中涉及的橋面鋪裝當前采用的主要為鋼纖維混凝土，其應用的優勢主要體現在使橋面的抗裂性能、耐磨性能以及舒適度大幅度提高。而且橋梁本身的剛度與抗壓能力在應用鋼纖維混凝土后得到大幅度提高。對于傳統路橋鋪裝中存在的自重結構、厚度以及受力情況也得以改善。

2．2從路橋結構加固角度

路橋結構加固主要針對受動載影響而產生的橋梁表面損壞、裂縫出現以及橋梁墩臺的情況而提出的，利用鋼纖維混凝土過程中通常需引入能夠達到一定噴射范圍標準的噴射機。這樣可使鋼纖維混凝土應用中使橋梁的整體結構得以加固，并符合抗震要求。施工中對鋼纖維進行修整所采用的主要以剪切方式為主，為保證橋梁抗裂性能提高可將速凝劑與硫鋁酸鹽等共同使用。

2．3從樁基礎加強角度樁頂與樁尖的強度是影響

路橋施工質量的關鍵因素，通過鋼纖維混凝土的應用，不僅使其局部硬度得以增強，而且使樁的穿透性得到提高。同時，在樁頂的抗打擊性與韌性提高的條件下，減少樁頂破裂現象的發生。但需注意的是很多路橋施工中即使禁用鋼纖維混凝土，但在樁身方面所選取的仍為傳統預應力與非預應力的鋼筋混凝土，若進行斷面的整體澆筑，將浪費大量的資源，因此這種情況不宜運用鋼纖維混凝土施工技術。

2．4從隧道襯砌與邊坡加固角度

路橋施工中由于存在較多地質條件較差部分，如巖石節理裂隙在邊坡地質中的存在。對此情況可利用普通混凝土進行支護，然后進行鋼纖維混凝土的噴射以實現加固作用。同時對邊坡的整體截面也可完全采用噴射鋼筋混凝土的方式，其自身具有一定的支護與加固作用。另外，在隧道襯砌方面，鋼纖維混凝土的噴射也將起到良好的效果，使結構整體性能得到強化并避免隧道出現漏水情況。

3鋼纖維混凝土施工技術在路橋施工中的注意事項

3．1鋼纖維混凝土配比要求

鋼纖維混凝土施工技術應用效果的實現要求施工施工材料配比能夠滿足基本要求。為使路橋施工中路面的厚度以及橋梁的抗彎強度等得以提高，需進行鋼纖維混凝土的合理配比，具體根據施工相關的配制強度系數、強度設計等確定試配強度。一般確定鋼纖維混凝土強度值需引用fftm=ftm(1+atmPfLf．df)的公式，公式中的fftm便為其抗拆強度設計值;而表示材料抗強度值的為ftm;抗拆度受鋼纖維影響系數為atm，該數值確定過程中需進行相關的試驗;鋼纖維體積率以pf表示;鋼纖維長徑比以Lf．df表示。通過對試配配合比例的確定，才可使鋼纖維混凝土中水與灰的比例能夠滿足施工要求。

3．2施工方式的要求

路橋施工中引用鋼纖維混凝土技術除要求施工人員具備基本的技術水平外，還應在施工中注重正確的施工方式。特別在攪拌過程中極易出現纖維結團的現象，所以施工人員可將攪拌量控制在80%左右并注意均勻攪拌。同時，利用滾動式攪拌機過程中需做好適時澆水工作。若實際施工過程中發現存在結團纖維，應及時將其取出，避免鋼纖維混凝土施工質量受到影響。

3．3鋼纖維混凝土施工技術細節問題

盡管在路橋施工中，鋼纖維混凝土施工技術能夠發揮良好效果。但其中存在的細節問題仍不容忽視，其具體表現在:首先，在路面厚度方面。相比普通混凝土，全截面的鋼纖維混凝土中鋼纖維產量需達到1.2%左右，而厚度應為普通混凝土的60%。其次，雙層式與三層式路面問題。施工中若選擇雙層式路面，將鋼纖維混凝土應用于上下兩層可使結構更加合理，但施工難度較大。若采用三層式路面結構，普通混凝土需應用于中間夾層中。再次，路面罩面修補問題。路面罩面修補過程中常用的為鋼纖維水泥砂漿或細石混凝土，但需注意對鋼纖維體積率的控制，并保證其長徑能夠高出混凝土部分。最后，罩面方式的選擇。罩面中鋼纖維混凝土的利用主要包括結合方式、直接方式以及分離方式。結合方式的使用主要為使結構整體強度提高，需與受損的混凝土保持粘結;直接方式的應用主要適用于混凝土路面受損較輕的情況，可直接將鋼纖維混凝土罩面附加于混凝土面層中;分離方式應用中需與受損混凝土保持分離，使其各自能夠發揮作用。由此分析，鋼纖維混凝土施工技術在路橋實際施工中應注意各方面細節問題，才可實現理想效果。

4結論

鋼纖維混凝土施工技術的應用是提高路橋施工質量的必然途徑。在實際應用過程中，需對鋼纖維混凝土施工技術進行分析，發揮其在橋面鋪裝、結構加固、樁基礎加強以及隧道襯砌中的應用效果。但施工過程中還應滿足鋼纖維混凝土配比、施工方式以及施工技術細節等要求，這樣才可為路橋施工質量提供保障。

作者：曾婧 單位：湖南交通職業技術學院路橋工程學院