论文部分内容阅读
【摘要】随着科学技术的不断进步，在我国路桥工程施工中钢纤维混凝土施工技术已经成为其检测标准及核心技术，在不断实践中，这项技术已经得到了广泛地应用与推广。本文主要对路桥工程中钢纤维混凝土的特点、施工工艺及技术应用进行了分析与探究。
【关键词】钢纤维混凝土；施工技术；路桥工程；应用；特点；施工工艺
新市场经济体制下，交通运输行业的发展将对国民经济的增长造成极大的影响，这也是国家重视公路桥梁建设的直接原因。路桥工程施工中材料与技术是其确保质量的主要因素，为此，施工单位必须重视施工材料的选用与技术水平的提升。钢纤维混凝土作为新型复合建筑材料，目前已经在桥梁道路工程、建筑工程等多个领域得到了广泛地应用与推广。相比普通混凝土，钢纤维混凝土具有良好的抗拉、抗剪、抗裂及耐冲击性能，其性能增强机理已经得到了符合力学理论和纤维间距理论的证实。
一、钢纤维混凝土的特点
1、具有较强的抗拉、抗弯及抗压能力。据相关试验显示，将适量钢纤维拌入混凝土内，可以对单轴抗拉极限强度进行40%到50%的有效提升，而抗弯极限强度则可以有效提升50%到150%之间。当钢纤维适量掺加到混凝土后，将改变混凝土抗压破坏的形式，遭到损坏破碎后则不会出现散落的现象，进而达到抗压能力提升的作用。
2、具有良好的抗冲击能力。当纤维掺量在0.8%到2.0%范围时，与普通混凝土相比钢纤维混凝土的抗冲击能力可高出50到100倍，极大提升了抗冲击韧性指标。
3、抗裂、抗疲劳及抗剪性能良好。在开裂荷载与极限荷载方面，普通混凝土具有一致性，而钢纤维混凝土产生开裂荷载后，则会增加其荷载。在钢纤维体积率增大后，将增加其初裂荷载、极限荷载与韧性。根据直接剪切试验研究表明，基体错动后，钢纤维混凝土仍具有良好的承载能力。
二、钢纤维混凝土施工技术在路桥工程中的施工工艺
1、工程案例
某路桥工程以水泥混凝土作为主要路面材料（图1），需要修补的路段长度为112米，宽度为6米。路面在修补前主要呈现出破碎、断裂等状况，其原有路面为普通混凝土浇筑，少量板底基层出现下沉等情况。为提高其质量，先选用钢纤维混凝土修补路面，选取C15素混凝土浇筑进行基层补强，旧路面平均凿除深度为25厘米，路面浇筑需选用厚度为12厘米的C30钢纤维混凝土进行施工。
2、路基处理
当路基承载力特征值在120kpa以上时，应先将全部杂填土清理干净，同时开挖到底部标高300毫米以下，碾压时则选用压路机（15吨）进行3遍碾压施工，将其速度控制在每分钟20到25米的范围内，轮迹搭接宽度为20到30厘米。完成一层碾压后，利用环刀法进行试验，将基土压实度控制在0.95以上，部分位置压路机无法碾压时，应通过打夯机进行有效夯实。
将级配碎石铺设到上部位置，其厚度应控制在200到300毫米，碎石粒径则应控制在5毫米到25毫米之间，铺设前应确保拌和的均匀度，碎石层覆盖时，应利用震动压路机（15吨）进行碾压作业，确保其密实度符合施工要求。如新填土不符合施工相关规定，应彻底清除，随后遵循相关规定进行级配碎石回填施工。为避免碎石将塑料薄膜刺破，应将一层细沙覆盖到级配碎石上面，随后进行洒水作业，保持其湿润度。将双层塑料膜铺设到钢纤维混凝土下面，起到隔水的作用，确保单层厚度在0.08毫米左右。如特殊位置，应增加钢筋的安装量。
3、定位放样与支模
对槽钢侧模标高进行有效控制是本工程施工定位放样的主要目的，将混凝土设计厚度定在250到300毫米之间，并选用槽钢侧模进行施工。首先将灰饼设置在侧模下方，确保其间距在1500毫米以下，进而对标高进行有效控制。挂通线应在模板安装前进行，根据挂线位置在基层上进行侧模板的放置，对其位置进行初步固定，通过水准仪对模板顶部标高的准确度进行检查，确保其与设计要求相符合，并对模板的平直度进行详细检查，当侧模顶标高与设计要求相符后，利用钢筋棍钉入地面下和侧模焊接，达到槽钢水平固定的作用。
4、钢纤维的掺加
在现场添加钢纤维，通过计算机对每次投放量进行严格计量，应严格遵循设计规定对掺量进行有效控制。确保选用的混凝土标号与塌落度与施工要求相符合，在钢纤维投放过程中，应指派专人选用罐车进行运输。搅拌机在钢纤维掺加过程中处于旋转状态，一般选用钢纤维分散机与手工的方式进行钢纤维的掺加，将掺加速度控制在40kg/min。掺加完成后对搅拌罐进行3到5分钟全速转动。
5、铺设钢纤维混凝土
混凝土选用跳仓浇筑，设置时施工缝应与伸缩缝相结合。每个区段内短向（6米）隔跨支模，进而实现隔跨浇筑混凝土，当混凝土强度与设计要求符合时，将第一次浇筑的混凝土地面作为第二次浇筑混凝土的侧模，并进行第二次浇筑施工。
选用商品混凝土作为混凝土材料，按照设计配合比进行混凝土拌和作业，通过混凝土罐车进行运输，并把混凝土自卸入模，出料与铺筑过程中，应在1.5米范围内严格控制卸料高度，进而对离析状况进行有效控制。通过纵向分条的方式进行钢纤维混凝土铺设作业，相比分隔缝，纵向分条宽度应与其具有一致性。从端部进行摊铺施工，在膜内倒入混凝土拌合物后，要集中卸料，保持较慢的速度，厚度应比模板高出2厘米左右，特殊情况下应增、减材料，以此确保纵横断面与施工要求相符，混凝土摊铺过程中不能出现中断情况，应确保其持续性。
6、振捣钢纤维混凝土
在浇筑混凝土时，必须振捣钢纤维混凝土，以此提高混凝土的密实度，并确保混凝土与钢纤维之间的密合度。在施工过程中应及时进行钢纤维混凝土表面提浆作业，选用的工具一般为振动棒与振动梁。同时选用浆头在混凝土初凝前将露出的钢纤维进行覆盖。在振捣过程中应对振捣时间进行严格控制，并确保移动距离与插入深度符合施工要求，避免漏振与过振等情况的产生。 7、钢纤维混凝土抹光和养护
整平、振实混凝土后，应停止施工4小时，也可以根据具体的天气情况、塌落度进行时间的确定，为确定混凝土是否处于初凝状态，可选用脚踩上面，出现5毫米脚印下沉为标准。在混凝土表面选用抹光机进行一到两遍粗抹，随后进行提浆、搓毛及压实作业。一次抹光作业完成后，下次抹光作业应在混凝土表面水分蒸发后进行，同时选用人工的方式对部分凹陷与不平整位置进行补浆与抹平，随后选用机械设备进行全面抹平作业。确保抹平与压实整个面层后，应复核其平整度，检查工作应在机械抹光后利用靠尺完成，进而对面层平整度进行良好控制。在钢纤维混凝土养护中，主要选用的材料为薄膜、草包等，确保其表面具备14天的湿润程度，并将其养护周期控制在28天。
三、路桥工程中钢纤维混凝土施工技术的应用
在路桥施工中，钢纤维混凝土施工技术是重要的施工方式之一，可以有效提高路桥防腐蚀性与耐久性。钢纤维混凝土是一种新型的优质水泥基复合材料，具有施工简便、性能好、价格低等优点，可广泛应用于路桥工程施工中。
1、桥面铺装中钢纤维混凝土施工技术的应用
通常情况下都会选用钢纤维混凝土进行路桥工程桥面铺装作业，这种施工技术的应用，可以有效提升完成铺装作业桥面的舒适度、耐久性及抗裂性能，并对桥梁本身的刚度及抗压能力进行了有效地提升，并对路桥铺装的厚度、自重结构及受力情况进行有效降低。
2、路桥结构加固中钢纤维混凝土施工技术的应用
选用二号转子喷射机作为路桥结构加固喷射的主要工具，钢纤维混凝土喷射范围为5到20厘米，进而对动载原因产生的表面剥落、桥梁墩台等现象进行及时修补，这种加固技术的应用不仅可以对路桥施工中的抗震需求进行有效满足，还可以起到路桥工程桥梁整体结构加固的作用。传统路桥施工中钢纤维整修中主要选用剪切方式进行，掺合比例为1：100，为有效提高施工前期的抗裂性能，应选用硫铝酸盐与TS速凝剂进行施工。
3、桩基础加固中钢纤维混凝土施工技术的应用
为增强路桥工程局部硬度，可选用钢纤维混凝土对路桥施工中桩顶进行施工，这种技术的应用，可以对桩的穿透性进行极大程度的提升，还可以明显改善打击速度，降低锤击的次数，并起到节约人力、物力及财力的作用。在防止桩顶破裂中，钢纤维混凝土的应用可以对桩尖自身的入土能力进行有效提高，并确保打击的质量。
四、结束语
综上所述，钢纤维在路桥混凝土施工中的掺加，可以有效提升路桥工程的抗拉性能及承载能力，进而增强了路桥工程的强度、使用寿命及降低了工程施工的投资成本。随着社会主义市场经济发展水平的不断提升，要求不断提高钢纤维混凝土施工技术水平，规范路桥施工工艺，有效提升现代路桥品质的衡量标准。
参考文献
[1]杨大为.现代路桥施工中钢纤维混凝土的施工技术研究[J].科技致富向导，2011年23期
[2]梅明荣，杨勇，王山山，任青文.钢纤维混凝土热性能及其防裂作用的研究[A].2007重大水利水电科技前沿院士论坛暨首届中国水利博士论坛论文集[C].2007年
[3]邵宝东；钢纤维混凝土路面板结构的温度应力及其在冲击载荷作用下的动力响应研究[D].昆明理工大学，2001年
[4]赵华锋.浅析钢纤维混凝土技术在桥梁施工方面的应用[J]；中小企业管理与科技（上旬刊），2011年12期
[5]周明春，林介文，曾焕金.波纹钢纤维混凝土在道路中的应用[A].纤维水泥与纤维混凝土——全国第四届学术会议论文集（二）[C].1992年
[6]程秀菊，朱为玄，徐道远.钢纤维混凝土断裂韧性的研究[A].先进纤维混凝土 试验·理论·实践——第十届全国纤维混凝土学术会议论文集[C].2004年
[7]杨权.钢纤维混凝土技术在市政路桥施工中的运用探讨[J].科技创新与应用，2014年05期
【关键词】钢纤维混凝土；施工技术；路桥工程；应用；特点；施工工艺
新市场经济体制下，交通运输行业的发展将对国民经济的增长造成极大的影响，这也是国家重视公路桥梁建设的直接原因。路桥工程施工中材料与技术是其确保质量的主要因素，为此，施工单位必须重视施工材料的选用与技术水平的提升。钢纤维混凝土作为新型复合建筑材料，目前已经在桥梁道路工程、建筑工程等多个领域得到了广泛地应用与推广。相比普通混凝土，钢纤维混凝土具有良好的抗拉、抗剪、抗裂及耐冲击性能，其性能增强机理已经得到了符合力学理论和纤维间距理论的证实。
一、钢纤维混凝土的特点
1、具有较强的抗拉、抗弯及抗压能力。据相关试验显示，将适量钢纤维拌入混凝土内，可以对单轴抗拉极限强度进行40%到50%的有效提升，而抗弯极限强度则可以有效提升50%到150%之间。当钢纤维适量掺加到混凝土后，将改变混凝土抗压破坏的形式，遭到损坏破碎后则不会出现散落的现象，进而达到抗压能力提升的作用。
2、具有良好的抗冲击能力。当纤维掺量在0.8%到2.0%范围时，与普通混凝土相比钢纤维混凝土的抗冲击能力可高出50到100倍，极大提升了抗冲击韧性指标。
3、抗裂、抗疲劳及抗剪性能良好。在开裂荷载与极限荷载方面，普通混凝土具有一致性，而钢纤维混凝土产生开裂荷载后，则会增加其荷载。在钢纤维体积率增大后，将增加其初裂荷载、极限荷载与韧性。根据直接剪切试验研究表明，基体错动后，钢纤维混凝土仍具有良好的承载能力。
二、钢纤维混凝土施工技术在路桥工程中的施工工艺
1、工程案例
某路桥工程以水泥混凝土作为主要路面材料（图1），需要修补的路段长度为112米，宽度为6米。路面在修补前主要呈现出破碎、断裂等状况，其原有路面为普通混凝土浇筑，少量板底基层出现下沉等情况。为提高其质量，先选用钢纤维混凝土修补路面，选取C15素混凝土浇筑进行基层补强，旧路面平均凿除深度为25厘米，路面浇筑需选用厚度为12厘米的C30钢纤维混凝土进行施工。
2、路基处理
当路基承载力特征值在120kpa以上时，应先将全部杂填土清理干净，同时开挖到底部标高300毫米以下，碾压时则选用压路机（15吨）进行3遍碾压施工，将其速度控制在每分钟20到25米的范围内，轮迹搭接宽度为20到30厘米。完成一层碾压后，利用环刀法进行试验，将基土压实度控制在0.95以上，部分位置压路机无法碾压时，应通过打夯机进行有效夯实。
将级配碎石铺设到上部位置，其厚度应控制在200到300毫米，碎石粒径则应控制在5毫米到25毫米之间，铺设前应确保拌和的均匀度，碎石层覆盖时，应利用震动压路机（15吨）进行碾压作业，确保其密实度符合施工要求。如新填土不符合施工相关规定，应彻底清除，随后遵循相关规定进行级配碎石回填施工。为避免碎石将塑料薄膜刺破，应将一层细沙覆盖到级配碎石上面，随后进行洒水作业，保持其湿润度。将双层塑料膜铺设到钢纤维混凝土下面，起到隔水的作用，确保单层厚度在0.08毫米左右。如特殊位置，应增加钢筋的安装量。
3、定位放样与支模
对槽钢侧模标高进行有效控制是本工程施工定位放样的主要目的，将混凝土设计厚度定在250到300毫米之间，并选用槽钢侧模进行施工。首先将灰饼设置在侧模下方，确保其间距在1500毫米以下，进而对标高进行有效控制。挂通线应在模板安装前进行，根据挂线位置在基层上进行侧模板的放置，对其位置进行初步固定，通过水准仪对模板顶部标高的准确度进行检查，确保其与设计要求相符合，并对模板的平直度进行详细检查，当侧模顶标高与设计要求相符后，利用钢筋棍钉入地面下和侧模焊接，达到槽钢水平固定的作用。
4、钢纤维的掺加
在现场添加钢纤维，通过计算机对每次投放量进行严格计量，应严格遵循设计规定对掺量进行有效控制。确保选用的混凝土标号与塌落度与施工要求相符合，在钢纤维投放过程中，应指派专人选用罐车进行运输。搅拌机在钢纤维掺加过程中处于旋转状态，一般选用钢纤维分散机与手工的方式进行钢纤维的掺加，将掺加速度控制在40kg/min。掺加完成后对搅拌罐进行3到5分钟全速转动。
5、铺设钢纤维混凝土
混凝土选用跳仓浇筑，设置时施工缝应与伸缩缝相结合。每个区段内短向（6米）隔跨支模，进而实现隔跨浇筑混凝土，当混凝土强度与设计要求符合时，将第一次浇筑的混凝土地面作为第二次浇筑混凝土的侧模，并进行第二次浇筑施工。
选用商品混凝土作为混凝土材料，按照设计配合比进行混凝土拌和作业，通过混凝土罐车进行运输，并把混凝土自卸入模，出料与铺筑过程中，应在1.5米范围内严格控制卸料高度，进而对离析状况进行有效控制。通过纵向分条的方式进行钢纤维混凝土铺设作业，相比分隔缝，纵向分条宽度应与其具有一致性。从端部进行摊铺施工，在膜内倒入混凝土拌合物后，要集中卸料，保持较慢的速度，厚度应比模板高出2厘米左右，特殊情况下应增、减材料，以此确保纵横断面与施工要求相符，混凝土摊铺过程中不能出现中断情况，应确保其持续性。
6、振捣钢纤维混凝土
在浇筑混凝土时，必须振捣钢纤维混凝土，以此提高混凝土的密实度，并确保混凝土与钢纤维之间的密合度。在施工过程中应及时进行钢纤维混凝土表面提浆作业，选用的工具一般为振动棒与振动梁。同时选用浆头在混凝土初凝前将露出的钢纤维进行覆盖。在振捣过程中应对振捣时间进行严格控制，并确保移动距离与插入深度符合施工要求，避免漏振与过振等情况的产生。 7、钢纤维混凝土抹光和养护
整平、振实混凝土后，应停止施工4小时，也可以根据具体的天气情况、塌落度进行时间的确定，为确定混凝土是否处于初凝状态，可选用脚踩上面，出现5毫米脚印下沉为标准。在混凝土表面选用抹光机进行一到两遍粗抹，随后进行提浆、搓毛及压实作业。一次抹光作业完成后，下次抹光作业应在混凝土表面水分蒸发后进行，同时选用人工的方式对部分凹陷与不平整位置进行补浆与抹平，随后选用机械设备进行全面抹平作业。确保抹平与压实整个面层后，应复核其平整度，检查工作应在机械抹光后利用靠尺完成，进而对面层平整度进行良好控制。在钢纤维混凝土养护中，主要选用的材料为薄膜、草包等，确保其表面具备14天的湿润程度，并将其养护周期控制在28天。
三、路桥工程中钢纤维混凝土施工技术的应用
在路桥施工中，钢纤维混凝土施工技术是重要的施工方式之一，可以有效提高路桥防腐蚀性与耐久性。钢纤维混凝土是一种新型的优质水泥基复合材料，具有施工简便、性能好、价格低等优点，可广泛应用于路桥工程施工中。
1、桥面铺装中钢纤维混凝土施工技术的应用
通常情况下都会选用钢纤维混凝土进行路桥工程桥面铺装作业，这种施工技术的应用，可以有效提升完成铺装作业桥面的舒适度、耐久性及抗裂性能，并对桥梁本身的刚度及抗压能力进行了有效地提升，并对路桥铺装的厚度、自重结构及受力情况进行有效降低。
2、路桥结构加固中钢纤维混凝土施工技术的应用
选用二号转子喷射机作为路桥结构加固喷射的主要工具，钢纤维混凝土喷射范围为5到20厘米，进而对动载原因产生的表面剥落、桥梁墩台等现象进行及时修补，这种加固技术的应用不仅可以对路桥施工中的抗震需求进行有效满足，还可以起到路桥工程桥梁整体结构加固的作用。传统路桥施工中钢纤维整修中主要选用剪切方式进行，掺合比例为1：100，为有效提高施工前期的抗裂性能，应选用硫铝酸盐与TS速凝剂进行施工。
3、桩基础加固中钢纤维混凝土施工技术的应用
为增强路桥工程局部硬度，可选用钢纤维混凝土对路桥施工中桩顶进行施工，这种技术的应用，可以对桩的穿透性进行极大程度的提升，还可以明显改善打击速度，降低锤击的次数，并起到节约人力、物力及财力的作用。在防止桩顶破裂中，钢纤维混凝土的应用可以对桩尖自身的入土能力进行有效提高，并确保打击的质量。
四、结束语
综上所述，钢纤维在路桥混凝土施工中的掺加，可以有效提升路桥工程的抗拉性能及承载能力，进而增强了路桥工程的强度、使用寿命及降低了工程施工的投资成本。随着社会主义市场经济发展水平的不断提升，要求不断提高钢纤维混凝土施工技术水平，规范路桥施工工艺，有效提升现代路桥品质的衡量标准。
参考文献
[1]杨大为.现代路桥施工中钢纤维混凝土的施工技术研究[J].科技致富向导，2011年23期
[2]梅明荣，杨勇，王山山，任青文.钢纤维混凝土热性能及其防裂作用的研究[A].2007重大水利水电科技前沿院士论坛暨首届中国水利博士论坛论文集[C].2007年
[3]邵宝东；钢纤维混凝土路面板结构的温度应力及其在冲击载荷作用下的动力响应研究[D].昆明理工大学，2001年
[4]赵华锋.浅析钢纤维混凝土技术在桥梁施工方面的应用[J]；中小企业管理与科技（上旬刊），2011年12期
[5]周明春，林介文，曾焕金.波纹钢纤维混凝土在道路中的应用[A].纤维水泥与纤维混凝土——全国第四届学术会议论文集（二）[C].1992年
[6]程秀菊，朱为玄，徐道远.钢纤维混凝土断裂韧性的研究[A].先进纤维混凝土 试验·理论·实践——第十届全国纤维混凝土学术会议论文集[C].2004年
[7]杨权.钢纤维混凝土技术在市政路桥施工中的运用探讨[J].科技创新与应用，2014年05期