刍议市政路桥建设中的钢纤维混凝土施工技术

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热度0票  浏览110次 时间：2019年11月20日 10:59

 麦世光

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【摘要】 在市政道路及桥梁建设中，道路与桥梁的作用是至关重要的，其是整个城市中的交通枢纽，对国民经济的全面发展产生巨大影响。市政路桥施工是现代社会建设的基础性内容，因部分路桥工程建设地点较为特殊、要求严格，常规材料和工艺渐渐难以满足实际需要。基于此，下文以现代钢纤维砼技术作为对象，以其在路桥施工中的运用条件和价值作为切入点，给予简述，再以此为基础，论述其运用的具体方法，包括路桥面中的运用方法、灌注桩中的运用方法等。以期通过分析明晰理论，为后续市政路桥建设工程提供必要参考。

【关键词】 钢纤维砼技术；路桥施工；路桥面；灌注桩doi：10.12159/j.issn.2095-6630.2019.14.2213

1 引言

在我国社会经济快速发展的过程中，路桥工程为各地的经济建设做出重要的贡献，通过路桥工程能够加强区域之间联系，促进区域经济的发展。在传统的混凝土施工过程中由于裂缝问题和蜂窝表面问题始终无法得到有效解决，导致路桥工程的施工效果并不理想，甚至存在质量隐患。为此在路桥施工建设过程中，必须要加强对于混凝土施工技术的改进，通过钢纤维混凝土施工技术在路桥工程中的应用，能够提高整个工程的性能，节省大量的施工成本。而且钢纤维混凝土的施工技术设计更加灵活，可以适应不同的工程特点，具有极高的便捷性。钢纤维（Steel fiber）是指以切断细钢丝法、冷轧带钢剪切、钢锭铣削或钢水快速冷凝法制成长径比（纤维长度与其直径比值）为 40 ～ 80 的纤维。以钢纤维替代传统钢材支撑的混凝土，被称为钢纤维砼。与普通混凝土相比，钢纤维砼的强度、适用性、耐腐蚀性等性能更理想，这也为其广泛应用提供了基础。就钢纤维砼在路桥施工中的运用进行分析，有助于该材料积极作用的进一步发挥。

2 钢纤维砼技术在路桥施工中的运用条件和价值

2.1 运用条件。与普通钢筋混凝土相似，钢纤维砼能够满足大部分路桥工程建设要求，其优势则在于能够在常规应用的情况下，适应一些特殊环境。如我国北方寒冷地区，存在冻土、低温特点，普通混凝土道路、桥梁结构面临冻裂风险。应用钢纤维砼技术则能够应对这一问题，加强道路抗冻方面的能力。同时，钢纤维均匀排布的态势，也能维稳路面结构的热平衡，进一步提升路桥的性能。在早期从事钢纤维砼研究的德国，应用截面钢纤维混凝土的道路，有助于发挥其优势。总体来看，由于截面钢纤维混凝土增加了道路路面厚度，即便交通压力较大的路、桥设施，也能长期保证工作性能，免去反复维护的麻烦，目前德国、美国等国家均在尝试将截面钢纤维混凝土运用于一些压力较大的路段。

2.2 运用价值。钢纤维砼的主要运用价值体现在两个方面，一是提升了混凝土的基本性能，二是保证了砼结构的总体质量。钢纤维砼的抗压强度、拉伸强度、抗弯强度、冲击强度、韧性、冲击韧性等指标较普通混凝土均有所提升。抗压强度提升约在 2%-20% 之间，拉伸强度提升在 3%-14% 之间，抗弯强度的提升在6%-13% 之间，其他性能也存在不同程度的改善，这一变化主要受到钢纤维用量、排布等方面的影响。砼结构质量的优化，影响路桥的使用寿命和运维工作。德国学者发现，应用钢纤维砼，路面使用寿命可提升 15%-20%、运维周期延长 4.6 个月，这也是其最初得到重视和运用的基本原因。

3 市政道路与桥梁施工中出现的混凝土质量问题

砼是市政桥梁工程主要的施工材料，通常砼构件出现裂缝属于可控范围内的自然现象，但这些裂缝会影响美观，如果裂缝不断扩大，还存安全隐患，如不及时处理，会导致砼大块脱落，严重的会直接影响桥体的质量。桥梁出现裂缝将直接影响桥梁的正常使用，甚至影响城市桥梁的正常运行。对于城市桥梁建设中出现的裂缝问题，主要有以下几个原因：第一，在开展工程施工的时候，环境变化会导致桥面材料出现热胀冷缩的问题，这样会在一定程度上导致裂缝问题，因为我国道路桥梁修建通常是应用半刚性桥面结构，所以温度变化会大大增加桥面裂缝问题出现的概率，对于刚刚浇筑的砼其内部温度较高，但是随着热量的流失，温度的变化，热胀冷缩使得桥梁表面出现裂纹，温度会对铺装层造成很大的影响，在一些寒冷的地区，倘若温度差异太大，那么将会大大增加裂缝出现的概率。；第二，砼的配比会对桥面的完整性产生一定的影响，若工程施工过程中砼配合比未满足应用条件，或砼拌和未严格根据规定开展，这些都会致使砼比例无法达到较好的状态，进而致使桥梁工程在竣工后出现裂缝问题；第三，因振捣不足，振捣是砼使用前的重要工序，如振捣不充分就会导致砼的致密度出现不均，这将直接影响到砼结构的强度；此外，砼的材料质量不达标、混凝土施工质量过程控制不当，也会导致砼产生裂缝。

4 钢纤维混凝土在路桥工程中的应用分析

路桥面中钢纤维砼技术的运用最为广泛，混凝土路面的基本优势是具有较为理想的刚度，满足大型车辆、较大压力路桥的建设需要，应用钢纤维砼，这一优势得到了进一步的加强。一般要求在应用前计算道路和桥梁的通行标准，从而确定钢纤维砼的抗压强度，计算结果即可投入到道路路面的建设中，提升路面抗压强度和综合性能。由本人负责管理的某市政道路工程，路段长约4950 米，道路红线宽度 60 米，两侧各 20 米绿化带，双向 8 车道，设计速度 60km/h，建设项目总投资约 154241 万元，该道路是连接周边城市的主干道，车流量大，大型货车较大，为确保道路施工质量和使用寿命，该工程路面采用了钢纤维混凝土技术。

4.1 路桥结构的应用。为了能够保证路桥结构的整体质量，可以通过喷射法进行施工。首先运用 2 号转子喷射机喷射 5-20cm 左右的钢纤维混凝土，针对桥梁和桥墩出现的裂缝进行修补，同时要针对桥面剥落、损坏等部位进行修复，通过钢筋混凝土的喷射能够加强整体结构质量，提高桥梁工程的抗震性能，保证路桥工程的整体加固。另外在针对传统路桥工程进行维修的过程中可以通过对于钢纤维进行剪切，按照 1 ： 100 的产量比例来配置钢筋混凝土，并且提高抗裂性能。

4.2 桥墩以及其他部位中钢纤维砼技术运用。桥墩中钢纤维砼技术的运用与灌注桩类似，其应用的一般过程也与普通混凝土相同。由于桥墩属于承重结构，长时间应用的情况下，会产生桥面、桥梁墩台表层剥落的问题，或是发生板裂缝的损害。合理的利用钢纤维混凝土技术，能有效确保桥梁结构的整体性，并促使其满足抗震性方面的标准。要求首先通过 BIM 技术进行模拟，了解桥墩的基本承重需要，之后利用弯拉强度计算公式和抗压强度计算公式，获取标准值。建设过程中，混凝土工件制备方式与传统钢筋混凝土无差别，但要求保证钢纤维的均匀排布，并严格避免钢纤维外漏、重叠等问题以免出现混凝土构件空洞、蜂窝和腐蚀问题。路桥工程中，钢纤维砼的应用并不是完全模式化的，很多需要加强刚度的部位，都可以应用钢纤维砼。如常见的软土基过渡段，应用垫板进行不均匀沉降的控制时，可借助钢纤维砼技术提升垫板的抗压强度。垫板的规格保持不变，但内部钢筋材料均以钢纤维替代，可提升垫板的抗压强度约 10%。此外，部分建设条件较为特殊的路桥工程，如存在水流侵蚀的桥梁，也可以利用钢纤维砼进行强化，钢纤维砼的耐腐蚀性较普通混凝土更理想，且基本不存在金属结构外漏问题，能够应对水流和空气的氧化破坏，提升桥梁的使用价值。

5 结束语：

总而言之上，现代路桥施工对材料和施工工艺的要求越发严格，也客观催生了更多的新技术。钢纤维砼技术能够满足特殊环境下的施工需要，实现路桥各部分结构物理性能的优化，这使其得到了广泛的重视和应用。包括路桥面、灌注桩、桥墩等部位，均可以借助钢纤维砼技术实现强化。在应用钢纤维砼技术时，需要注意做好测量和计算，合理确定钢纤维数量，发挥其价值，保证路桥工程的质量。

参考文献：

[1] 吴杰 . 现代钢纤维混凝土技术在路桥施工中的应用分析 [J].

建材与装饰，2017（46）：248-249.

[2] 康磊 . 钢纤维混凝土施工技术在路桥施工中的应用研究 [J].

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[3] 王晓晶 . 钢纤维混凝土技术在路桥施工中的应用 [J]. 交通世界，2017（Z2）：136-137.

[4] 张云 . 钢纤维混凝土施工技术在路桥施工中的应用 [J]. 中国高新技术企业，2016（33）：90-91.