周斌

(山西路橋第一工程有限責(zé)任公司，山西太原 030006)

鋼纖維混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用分析

周斌

(山西路橋第一工程有限責(zé)任公司，山西太原 030006)

分析了建筑工程施工中普通混凝土存在的質(zhì)量問(wèn)題，論述了鋼纖維混凝土與普通混凝土相比所具有的優(yōu)越性能，并闡述了鋼纖維混凝土在道橋工程中的施工工藝，有助于促進(jìn)鋼纖維混凝土的推廣應(yīng)用。

混凝土，鋼纖維，道橋工程，施工工藝

0 引言

普通混凝土的成分中，水泥是主要的材料，將砂石和石子加入其中，可以使混凝土的硬度增強(qiáng)，但是在具體的應(yīng)用中，混凝土的抗拉性卻很差，導(dǎo)致混凝土很容易出現(xiàn)裂縫，受雨水的侵蝕就會(huì)出現(xiàn)腐蝕的現(xiàn)象，混凝土的性能也因此而降低。將鋼纖維材料加入到混凝土中，能夠使混凝土的抗腐蝕性有所增強(qiáng)，工程施工質(zhì)量因此得以改善。所以，針對(duì)鋼纖維在混凝土施工技術(shù)中的應(yīng)用進(jìn)行研究是非常必要的。

1 工程施工中普通混凝土的質(zhì)量問(wèn)題

1.1 普通混凝土的抗拉能力和抗壓能力都相對(duì)較弱

普通混凝土所涵蓋的材料包括砂石、水泥和石子等等。在對(duì)混合物攪拌的時(shí)候，還需要根據(jù)施工需要添加水和各種添加劑，通過(guò)混合物之間的理化反應(yīng)而制作出混凝土，無(wú)論是彈性和抗拉能力都會(huì)在一定程度上有所增強(qiáng)。但是，在具體操作中，會(huì)受到操作技術(shù)的影響而使得混凝土的彈性以及抗拉能力都有所減弱［1］。當(dāng)混凝土構(gòu)件的受力達(dá)到極限的時(shí)候，就會(huì)嚴(yán)重破壞到混凝土建筑物的整體結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致路橋的表面出現(xiàn)裂縫。通常情況下，路橋表面的裂縫主要是由于混凝土構(gòu)件承受過(guò)重的壓力所造成的，當(dāng)出現(xiàn)偏壓現(xiàn)象時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致混凝土不均勻受力而引起裂縫。

1.2 普通混凝土具有嚴(yán)重的水泥水熱化問(wèn)題

當(dāng)工程施工混凝土出現(xiàn)水泥水熱化問(wèn)題時(shí)，主要是由于混凝土材料自身性能所導(dǎo)致的。普通的混凝土在工程中受到環(huán)境溫度的影響而使得穩(wěn)定性不足，特別是溫度變化較大的情況下，由于熱脹冷縮就會(huì)使得混凝土產(chǎn)生收縮性裂縫。

1.3 普通混凝土對(duì)周?chē)沫h(huán)境具有較高的敏感度

混凝土的質(zhì)量決定于其自身的性能，混凝土對(duì)周?chē)h(huán)境具有較高的敏感度，主要是受到自然因素的影響而使得性能缺陷擴(kuò)大化。風(fēng)、雪、雨都是影響混凝土質(zhì)量的主要因素。工業(yè)化發(fā)展導(dǎo)致環(huán)境惡化，特別是土壤酸類(lèi)環(huán)境的形成或者降酸雨，都會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)遭到腐蝕，混凝土的表面因此而產(chǎn)生裂縫。隨著各種有害物質(zhì)沿著裂縫滲入到混凝土中，內(nèi)部的鋼筋就容易遭到腐蝕，嚴(yán)重威脅到整個(gè)工程的根基。如果道橋施工處的風(fēng)很大，混凝土的表面就會(huì)受到風(fēng)的侵蝕，使得混凝土的性能受到影響，包括道橋的路面下沉，道路出現(xiàn)損壞以及橋梁出現(xiàn)嚴(yán)重的坍塌事故等等，都是由于普通混凝土的性能問(wèn)題而造成的。

2 鋼纖維混凝土所具備的性能

與普通混凝土相比，鋼纖維混凝土在工程施工中存在著很多性能優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)為以下幾個(gè)方面:

1)鋼纖維混凝土具有較強(qiáng)的抗沖擊性。當(dāng)混凝土中摻入1.0%～2.0%的鋼纖維時(shí)，其可承受的壓力就要提高50倍～100倍，從而使得混凝土的韌性增強(qiáng)。

2)鋼纖維混凝土具有較強(qiáng)的抗疲勞性。鋼纖維混凝土的開(kāi)裂荷載與極限荷載之間并不是完全相同的。當(dāng)混凝土出現(xiàn)開(kāi)裂之后，就會(huì)增加極限荷載。隨著鋼纖維的體積率不斷增加，剛剛出現(xiàn)裂縫的時(shí)候所產(chǎn)生的荷載、混凝土的韌性和極限荷載都會(huì)有所增強(qiáng)。即便是當(dāng)基體已經(jīng)出現(xiàn)了錯(cuò)動(dòng)，但是鋼纖維混凝土的承載力依然是非常強(qiáng)的。

3)鋼纖維混凝土具有較強(qiáng)的抗拉能力。將鋼纖維加入到混凝土中，可以使得混凝土的抗拉能力增強(qiáng)，極限能力可以提高40%～50%，這也使得混凝土具有很強(qiáng)的抗彎曲能力［2］。隨著混凝土的收縮變形能力增強(qiáng)，其彈性也會(huì)有明顯改善。環(huán)境溫度出現(xiàn)大幅度的變化，混凝土能夠?qū)囟染哂休^強(qiáng)的抑制作用，降低裂縫產(chǎn)生的幾率。

3 道橋施工中鋼纖維混凝土施工工藝的應(yīng)用

3.1 工程簡(jiǎn)介

某道橋工程對(duì)長(zhǎng)度為110 m，寬度為7 m的路面進(jìn)行修補(bǔ)，所使用的材料為混凝土。在路面進(jìn)行修補(bǔ)施工之前發(fā)現(xiàn)路面的裂縫比較多，而且還有局部路面破碎情況。原有的路面所澆筑的是普通混凝土，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有板底基層下沉的現(xiàn)象。為了使路面修補(bǔ)施工質(zhì)量有所提高，所采用的修補(bǔ)材料為鋼纖維混凝土，對(duì)道路的基層進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。具體的使用過(guò)程為:將原有的路面鑿除，深度23 cm～26 cm。應(yīng)用鋼纖維混凝土對(duì)路面進(jìn)行澆筑，厚度13 cm。

3.2 對(duì)道路路基的處理

如果道橋的路基承載力超過(guò)120 kPa的時(shí)候，就要將雜填土清除之后才能夠開(kāi)挖，到基底的標(biāo)高低于30 cm即可。當(dāng)進(jìn)入到碾壓環(huán)節(jié)的時(shí)候，要求壓路機(jī)的載重為15 t，以20次/min～23次/min的速度碾壓3遍，輪跡搭接的寬度介于20 cm～25 cm之間。當(dāng)碾壓完成一次之后，就要使用環(huán)刀法進(jìn)行試驗(yàn)，確?；恋膲簩?shí)度超過(guò)0.95。對(duì)于壓路機(jī)所碾壓不到之處，就要使用打夯機(jī)夯實(shí)。在上面鋪上級(jí)配碎石，厚度大約為200 mm～250 mm之間，其中所摻雜的碎石，要求粒徑在5 mm～20 mm之間。在覆蓋碎石的時(shí)候，要使用振動(dòng)壓路機(jī)，確保密實(shí)度符合施工規(guī)定。為了防止塑料薄膜被碎石所刺破，可以在碎石上覆蓋一層細(xì)砂，灑水，以提高濕潤(rùn)度。在鋼纖維混凝土的下面鋪設(shè)兩層厚度為0.08 mm的塑料膜，可以起到隔水的作用。

3.3 混凝土施工的定位放樣

在道橋工程施工中，要做好定位放樣工作，就要對(duì)槽鋼側(cè)模的標(biāo)高進(jìn)行控制。通?；炷恋暮穸仍?.28 m～0.3 m之間，施工中可以使用槽鋼側(cè)模。側(cè)模的下方設(shè)置灰餅，通過(guò)降低間距而控制好標(biāo)高。將通線(xiàn)掛好之后就可以對(duì)模板進(jìn)行安裝。放置側(cè)模板的時(shí)候，要根據(jù)掛線(xiàn)位置將模板所在位置初步固定，之后使用水準(zhǔn)儀檢查模板頂部的標(biāo)高，檢查模板的平直度。當(dāng)側(cè)模頂標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求之后，就開(kāi)始焊接側(cè)模，并將鋼筋棍打入到地下，以固定好槽鋼。

3.4 將鋼纖維摻加到混凝土中

在混凝土施工中，鋼纖維加入的用量根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定通過(guò)計(jì)算結(jié)果完成，以對(duì)鋼纖維的摻量有效控制，使得混凝土的各項(xiàng)指標(biāo)符合施工要求。在混凝土中投放鋼纖維的時(shí)候，材料的運(yùn)輸要使用罐車(chē)。鋼纖維用分散機(jī)分散之后摻加到混凝土中，使用攪拌機(jī)攪拌。攪拌的速度通常為40 kg/min。攪拌罐處于全速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，大約5 min即可。鋼纖維混凝土見(jiàn)圖1。

圖1 鋼纖維混凝土

3.5 鋪設(shè)鋼纖維混凝土

鋪設(shè)鋼纖維混凝土的時(shí)候，可以采用跳倉(cāng)澆筑的方法，將施工縫與伸縮縫有效結(jié)合。支模的設(shè)置上，每間隔6 m就設(shè)置一個(gè)。在澆筑混凝土的時(shí)候，第一次澆筑是基于地面澆筑完成的，第二次澆筑是基于混凝土側(cè)模的施工。所選用的混凝土按照設(shè)計(jì)配比混合，使用罐車(chē)運(yùn)輸，將混凝土卸入模中。在鋪設(shè)作業(yè)的時(shí)候如果采用縱向分條的方式，分條寬度要與分隔縫一致［3］。鋪設(shè)的時(shí)候，要從端部開(kāi)始。在模內(nèi)進(jìn)行混凝土的拌合，待其均勻之后集中卸料。卸料的速度要慢一些，厚度要高于模板2 cm。在鋪設(shè)混凝土的時(shí)候，要確保鋪設(shè)持續(xù)，不可中斷。

3.6 混凝土的振搗

在混凝土進(jìn)行振搗過(guò)程中，要注意振搗均勻，以提高混凝土與纖維之間的密實(shí)度。要使用振動(dòng)棒對(duì)鋼纖維混凝土表面進(jìn)行振搗。在混凝土還沒(méi)有初凝的時(shí)候，就要覆蓋好已經(jīng)露出的鋼纖維。振搗的過(guò)程中，要注意控制振搗時(shí)間，對(duì)移動(dòng)的距離以及振搗的深度都要予以控制。在振搗的過(guò)程中，還要做好防水嵌縫工作。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著中國(guó)建筑業(yè)的崛起，混凝土施工作為關(guān)鍵內(nèi)容對(duì)施工質(zhì)量具有重要的影響。雖然現(xiàn)在的工程施工中倡導(dǎo)使用鋼纖維混凝土，但是依然有很多的工程單位為了減少施工成本而使用普通混凝土，導(dǎo)致墻面開(kāi)裂，使得路橋質(zhì)量受到影響。使用鋼纖維混凝土可以彌補(bǔ)普通混凝土在施工中所存在的不足。因此，值得施工企業(yè)對(duì)其進(jìn)行深入研究與應(yīng)用。

［1］鄭 峰.淺談公路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術(shù)的應(yīng)用［J］.科技資訊，2014(17):51-53.

［2］崔冀芳.路橋施工中鋼纖維混凝土的施工技術(shù)探究［J］.科技 創(chuàng)新與應(yīng)用，2015(12):12.

On application of steel fiber in concrete construction technique

Zhou Bin
(Shanxi No.1 Road and Bridge Engineering Co.，Ltd，Taiyuan 030006，China)

The paper analyzes the quality problems of the common concrete in architectural projects，indicates the advantageous performance of the steel fiber concrete with the comparison with common concrete，and illustrates the construction craft of the steel fiber concrete in road and bridge projects，so as to enhance the application of the steel fiber concrete.

concrete，steel fiber，road and bridge project，construction craft

TU528

:A

1009-6825(2016)36-0120-03

2016-10-19

周 斌(1971-)，男，助理工程師