路桥施工中钢纤维混凝土施工技术研究.docx

路桥施工中钢纤维混凝土施工技术研究钢纤维混凝土是指在混凝土中插入钢纤维以增强其性能的一种新型复合材料，由于其抗拉性、抗弯性和防裂性能极佳，这种复合材料在路桥工程中应用十分广泛。我国作为发展中国家，正处于基础建设的发展期，在这一时期路桥工程项目与日增多。钢纤维混凝土虽然应用优势广泛，但如果对其特性、应用和技术掌握不到位，也很容易导致钢纤维混凝土施工质量达不到要求，从而导致路桥工程质量不达标。 1钢纤维混凝土的特性 钢纤维混凝土作为一种优秀的复合材料，其特性符合纤维间距理论、微观断裂理论和复合材料理论等。通过大量实验与应用研究，钢纤维混凝土相比于普通混凝土，拥有以下特性。 1.1更强的抗压和抗拉性能这种复合混凝土材料是通过在传统的混凝土中添加钢纤维构成的，由于材料中钢纤维分布不均匀，钢纤维能够有效的阻碍混凝土裂缝的出现，从而提高混凝土的抗压和抗拉能力。增加纤维的黏结长度和改善纤维形状，能够有效提高混凝土材料整体的抗拉性能。除此外，这种复合混凝土材料还有更强的抗压性能，即便在较大的压力下碎裂，由于钢纤维的作用混凝土也不会崩散，能够确保路桥工程的行车安全，并延长路桥工程的使用寿命。 1.2优越的抗裂、抗剪性能 现代路桥工程桥梁跨度越来越大，这种大跨度桥梁在使用中，混凝土材料必须能够应对较大的剪力。剪力的加大最大的问题就是会导致混凝土结构出现裂缝，而这种混凝土材料由于其内包裹不规则纤维材料，能够有效降低裂缝出现量。这使得钢纤维混凝土在路桥工程中的应用，荷载性能大幅度提高，极大的保证了路桥工程的使用安全。 1.3较高的抗冻、耐磨性能 金属相比于混凝土具有更好的延展性和伸缩性，这种复合材料由于内部有钢纤维，因而其对温度变化的适应性更强。这意味着钢纤维混凝土和单纯的混凝土结构相比，抗冻性能和耐磨性能更高。这极大的提高了该复合材料的适用性，使其在寒冷的北方地区得到推广和应用。 2路桥施工中钢纤维混凝土的应用钢纤维混凝土在路桥工程中的应用，极大的降低了路桥工程的整体质量，提高了路桥工程的美观度和荷载性能。但作为一种复合材料，其成本相比于普通混凝土仍然较高，为了以最小的成本获得最佳的路桥工程建设效果，在路桥工程施工中需要灵活的选择，将其应用到关键部位，在确保成本的前提下，提高路桥工程的施工质量。 2.1路面铺装中的应用 现代路桥工程为了降低桥身自重，对复合混凝土路面材料的应用较为广泛。钢纤维混凝土在路桥工程路面铺装中的应用，能够以较薄的混凝土铺装厚度达到目标强度要求，能够有效降低桥身自重，提高桥梁的荷载能力。除此之外，钢纤维混凝土还有着更强的抗拉、抗压和抗裂性能，铺装钢纤维混凝土的桥面，不仅使用寿命更高，由于其弹性较好，行车更为平稳舒适。在路面铺装中选用钢纤维混凝土材料，一定要做好铺装面的清洁和凿毛处理，以确保钢纤维混凝土层和桥体能够有效结合。在铺装完成后，还要做好钢纤维混凝土的保养工作，确保其性能达到要求。 2.2在桥梁荷载受力位置的应用 钢纤维混凝土具有更高的抗压性能，其在桥梁荷载承力位置的应用，能够有效提高桥梁的结构强度，降低桥梁变形的量。在桥梁轻质量化发展的今天，这种复合混凝土材料在路桥承力位置的应用，还能够减小桥梁体积，并降低桥梁质量，在提高桥梁结构稳定性的同时，提高桥梁的美观度。 路桥工程在投入使用后，不同频率和大小的车辆行驶，会带给桥梁较大的振动，振动是导致混凝土裂缝出现的关键诱因。桥梁裂缝最常见的位置包括桥面板、墩台等位置，其混凝土结构不仅容易出现裂缝，表面的混凝土材料还容易脱落，影响桥梁使用寿命。将钢纤维混凝土应用于这些位置，由于钢纤维的作用，其对振动的适应能力更强，能够有效降低裂缝出现量，从而保证路桥工程的安全。但在具体的桥梁结构中应用时，要注意做好与普通混凝土的连接，避免钢纤维混凝土结构和普通混凝土结构分层，影响其结构整体性。 2.4桩结构中钢纤维混凝土的应用钢纤维混凝土抗压性强、抗冲击能力强，将其应用于桥梁桩身，能够极大的提高桥桩的穿透性。但钢纤维混凝土相比于普通混凝土，其造价更高。如果对于桥梁所有桥桩都使用这种复合材料，其成本是很高的。因而在具体的路桥工程中，可以根据工程需要灵活的选择和应用，例如在关键部位使用钢纤维混凝土技术，而桩身其他位置采用预应力钢筋混凝土。但值得注意的是，在应用不同品种混凝土时，混凝土结合部位要做好技术处理，保证桩身的整体性和一致性。3路桥施工中钢纤维混凝土的施工技术 近年来，我国路桥工程施工技术进步显著，钢纤维混凝土施工技术已经比较成熟。但在具体的路桥工程中，还是要做好施工技术的选择、应用与处理，最大化的提高路桥工程的施工质量。 3.1钢纤维混凝土的配比设计 钢纤维混凝土主要配料包括水泥、集料、钢纤维和改性添加剂等，基体材料对钢纤维的黏结性能，直接影响了钢纤维混凝土的性能。因此在混凝土配比设计时，一定要做好材料的优选与质量控制。第一，要选择性能可靠的优质硅酸盐水泥，确保水泥的质量并不能有结块。第二，要做好集料的选择，钢纤维混凝土的集料要求尽量选择细集料，大小不能超过250mm。第三，钢纤维要做好长度和直径控制，如果选择不规则的纤维形状，能够提高钢纤维混凝土性能，但成本较高。在配比设计中，要认真做好实验室试验和现场实验，保证配比符合路桥工程的性能要求，在确保经济性的前提下，提高钢纤维混凝土的性能。值得注意的是，钢纤维混凝土的配比影响着材料的性能，而提高材料整体性能，能够以较小的体积达到设计要求。因此在配比设计中，应综合考虑体积、质量和外观因素，确保钢纤维混凝土的应用不仅能够保证桥梁质量和荷载，还能够降低桥梁自重并提高外观视觉效果。 3.2钢纤维结团问题的技术处理 随着技术的发展，当前钢纤维混凝土施工一般采用湿喷技术机械化施工。为了避免钢纤维在搅拌的过程中结团，影响混凝土中钢纤维分布的平均性，在搅拌过程中做好搅拌控制。首先，要做好搅拌力的控制，一般以2060kg/min为宜。其次，钢纤维不能一次性加入，要分次加入。再次，钢纤维可以与细集料先搅拌，搅拌均匀后同步投料。最后，牢记先干后湿的投料顺序。由于加入钢纤维会加大搅拌机的负荷，在投料中还要做好搅拌机负荷管理，避免搅拌量过大导致搅拌机工况下降或损坏。 3.3钢纤维混凝土浇筑技术控制 在钢纤维混凝土浇筑过程中，由于钢纤维的存在，很容易导致浇筑设备堵塞。一旦浇筑连贯性得不到保证，那么混凝土的整体强度就达不到要求。因此在浇筑过程中，要做好浇筑设备功率和浇筑管口径的选择，保证浇筑的连续性。除此以外，钢纤维混凝土浇筑要避免出现明显的浇筑接头，做好倒料工作的节奏控制，一般来说相压18cm左右效果比较好。 3.4钢纤维混凝土振捣控制 钢纤维混凝土中纤维是不规则分布的，如果使用插入式振捣棒，由于集束作用，会使纤维聚集。一旦纤维聚集，那么纤维就无法发挥对结构的改性作用，钢纤维混凝土的性能达不到要求。因此在施工中，不可选择插入式振捣棒，而应该选择平板振捣器。对于边缘无法使用平板振捣器的部位，则可以多个插入式振捣器并排使用，避免集束做用，确保振捣均匀和振捣质量。 3.5钢纤维混凝土整形技术 振捣完成后，一般会有裸露在外的钢筋，对于这部分钢筋，可以采用抹平的方式，将其压到混凝土结构中。抹平可以使用机械抹平，并采用压纹机来应对拉毛和钢筋大量外露的问题。 3.6养护技术 钢纤维混凝土早期张度相比于普通混凝土更高，因此要加强其养护与管理工作质量。一般来说，养护期不少于14d，可以采用表面铺沙、浇水等方式，确保表面湿润。 3.7接缝处理 这种复合混凝土材料抗裂性强、收缩性好，因此可以采用不设纵接缝的施工方式。但对于施工现场交通无法封闭，需要接缝处理的现象，接缝切割可在混凝土强度达到50%切锯，避免钢纤维混凝土强度未达标影响其最终质量。 综上所述，钢纤维混凝土作为一种优秀的复合混凝土材料，其在路桥工程中应用十分广泛。但作为一种材料、技术、设备、管理要求较高的施工技术，在路桥施工中应用时，一定要做好技术应用与现场施工质量管理，只有这样，才能确保钢纤维混凝土施工质量达到目标要求，提高路桥工程的抗压性、荷载力和使用寿命。