道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术应用

道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术应用随着国家基础建设进程的不断进行，土木工程建设的施工方式和工艺也得到了很大程度的更新，与此同时，在施工过程中对于建筑材料的使用也发生了很大的革新。在道路桥梁施工中，以往的钢筋混凝土结构在满足设计承载要求的同时花费的施工成本较大，而且钢筋混凝土材料对于环境也造成了很大的破坏。在这个基础之上，在混凝土中添加一定的钢纤维可以降低对水泥的使用量，还能大大提高结构物的承载能力，并且在造价方面也有了很大程度的降低，故在现有的道路桥梁甚至一些大型的市政基础建设中都广泛的使用钢纤维混凝土材料，下面我们就对钢纤维混凝土使用的优势和使用方式进行详细的说明。1、钢纤维混凝土使用特点根据不同的制造方法，钢纤维材料包括抗剪纤维、抗压纤维和环切纤维。这三种钢纤维不同之处在于材料的抗外力能力不同，但是达到的承载效果相似。在实验对比中发现，使用钢纤维材料的混凝土抗压强度比普通的混凝土抗压强度高五倍左右，使用钢纤维材料的混凝土抗拉强度比普通的混凝土抗拉强度高三倍左右。在研究钢纤维混凝土使用机理中发现钢纤维主要可以控制混凝土竖向裂缝，在受拉或是受弯侧钢纤维作为承力单位，并且在纤维材料受力达到了最大荷载承受能力时，混凝土再进行承力，这个过程使得新型的材料承载能力大大增强。当钢纤维材料出现较大的变形后，混凝土也发生一定的变形，最终达到共同屈服状态。在混凝土构件上均匀的分布钢纤维材料，通过硬化的方式使得钢纤维和混凝土粘合在一起，起到共同受力的效果。当混凝土材料中掺入的钢纤维量在0.4%-0.6%时，材料的抗剪能力显著提高，同时抗变形能力也有了很大的改观。较之以往的弹性模量，钢纤维材料的弹性模量也相应提高，收缩率呈现下降。在路桥使用过程中，温度等附加应力是导致混凝土出现裂缝和失稳的主要原因，使用了钢纤维混凝土材料，可以在抗温度应力方面有很大的提高，很好地解决了因附加应力导致桥梁失稳的问题。2、钢纤维混凝土在道路桥梁施工中的应用鉴于钢纤维混凝土的优势，在现有的工程当中被广泛地使用，对于道路桥梁的施工中也相应的采用这类材料。在某县的公路桥梁中，为两套设计方案中选取使用钢纤维混凝土作为主要结构的施工材料，使得在桥梁的铺装层上的自重可以减轻30%，并且在横向上的施工缝相应地减少。在具体的施工过程中，由于使用钢纤维混凝土材料，使得路面不需要进行打磨就很平整，具有很好的行驶舒适性和路面的耐久性。根据以往的施工经验来看，常规的混凝土材料需要浇筑完成后有28天的养护期，并且保证路面不能进行高温暴晒和低温接触，必须采取相应的保温隔热措施。在道路的路面面层施工中，选择使用三层式的复合结构，在上层铺设厚度为30%的钢纤维混凝土，保证路面部分具有较好的整体性，同时在中层也设置为钢纤维混凝土层，最下面的一层可采用普通的混凝土结构。利用这种施工方式的铺设最为经济，但是实践证明该铺设方式较为复杂，花费的工期较长，故直接采用三层复合结构都采用钢纤维混凝土层。并使用压路机进行道路路面的压实。道路桥梁的路基施工中，为了保证混凝土层和钢纤维之间有较好的粘结性，采用中间设置双向的隔离保护层，利用层间的空隙来达到缓冲的效果，同时在一些容易出现弯曲变形的路面区域混凝土路基中掺入的钢纤维的含量可以适当的提高。其次，在桥面的铺装中，钢纤维混凝土的使用可以增加桥面的整体抗烈能力，同时保证了桥梁的使用寿命的提高，行车的舒适度也有了很大的提高。当采用了钢纤维混凝土，可以在一些受力部位减少混凝土材料的使用，当混凝土整体用量下降，桥面铺装结构的自重也会相应下降，通过受力状态的不同，达到桥梁结构的稳定性。在实际的施工中，也会使用钢纤维混凝土与沥青混凝土相互结合作为铺装的方式。道路桥梁的上部结构中使用钢纤维混凝土材料不但满足了设计稳定性的要求，还能在造价上有所节省。在道路桥梁的下部结构中，使用钢纤维混凝土新型采用同样能收到很好的效果。采用钢纤维混凝土对桩顶或桩尖局部增强，桩的穿透力有较大的提高，锤击次数减少，大大提高打击速度。一般在桩顶和桩尖部位采用钢纤维混凝土，增强桩顶的抗冲击韧性，避免桩顶在打入设计深度以前出现破裂，并增加桩尖入土能力，提高打击速度。桩身部分仍用预应力或非预应力钢筋混凝土。当然也可以全断而整体浇筑钢纤维混凝土，但其经济效益会有所下降。由此得出，在选择方案的过程中要以经济性作为评定的标准。当道路桥梁铺设经过隧道时，隧道内的侧壁稳定性和边坡稳定性是施工的关键步骤，使用高强混凝土衬砌施工可以对侧壁的整体稳定性有很大的提升。必须强调的是，隧道施工不同于普通的路桥施工方式，路面的防水工作是一项非常重要的任务，保证桥梁整体防水能力是避免出现安全隐患的重要方式。在面对一些不良施工路段时，使用普通的混凝土衬砌能够达到增强和稳固的效果，使用钢纤维混凝土可以对以往的普通混凝土材料在结构性能上有所加强。在全截面的范围内，对侧壁采用整体式的喷射钢纤维的支护方式。钢纤维混凝土配合比可以根据普通混凝土配合比的选择原则，通过试验最后决定。首先应选择与基材强度相适应的钢纤维品种，钢纤维极限抗拉强度应大于600MPa。圆直和熔抽钢纤维适宜配制中低标号混凝土，剪切钢纤维可配制高标号混凝土。钢纤维含量以0.7%-2.5%为宜。为使钢纤维混凝土力学性能与施工和易性要求尽量一致，对钢纤维长径比应加以控制，同时还应考虑钢纤维的最小直径。钢纤维最小直径不应小于0.40mm，一般应控制在0.45-0.70mm左右：钢纤维的长度不应过长。在正常搅拌机搅拌时，长径比应控制在50-80，钢纤维细石混凝土的砂率应高于相同标号的普通混凝土，为保证钢纤维同基体牢固结合，通常采用粒径较小主骨料，最大粒径为10-20mm。为改善混合料施工，减少水泥用量和降低成本，可采用减水剂或其它外掺剂。工程质量保证措施1、质量目标本工程质量目标为合格。为确保工程质量，从质量管理体系的各工序质量程度网络控制两大方面严格控制，并制定出相应的质量保证措施以确保工程的质量。质量保证体系的管理组织，从公司到项目部，配套管理，形成严格的统一管理体系，定员定岗责任到人。2、质量保证体系（1）建立健全质量保证体系，配备足够的专业质量检查人员，确保工程质量。（2）加强技术管理，认真贯彻国家规范、操作规程及各项管理制度，确确岗位责任制，组织学习图纸、施工组织设计和工艺卡，做好技术交底工作，并建立技术考核制度。（3）施工过程中，按部位检查操作方法和施工效果、及时纠正差错。按部位及时填写应检查项目的隐、预检记录单，接受建设单位和质量检查人员检查。督促班组执行自检、互检制和岗位责任制。工程变更应提前办理。如发生涉及结构的质量问题必须及时上报、不准擅自处理。（4）测量、定位、放线必须准确，严格按施工测量定位方案进行。定位控制桩要保护好，不得扰动。（5）绑扎钢筋前要熟悉图纸，近配料检查加工的钢筋品种、规格、数量和形状，是否符合要求。焊接接头经施焊人员自检后，抽样送到试验室进行机械性能试验。（6）所有材料和半成品进场应有出厂合格证或检验报告，钢材应双控（合格证和检验报告）。砼配合比示经试验室和技术经理同意，不得擅自变动。原材料计量要准确，坍落度要严格控制，不得随意加水，搅拌机后台挂牌，标明配合比和每盘砼用料，砂、石、水泥要做原材料试验。砼要振捣密实，防止漏振。拆模后加强浇水养护，进行湿润养护并养护。（7）严格工序交接制度。要及时做好隐蔽工程验收记录，认真填写施工日记，确保技术资料完整。（8）坚持预先定标准、定样板、定材料、定做法。进场材料、半成品和加工品应执行验收手续，不符合要求的材料不得进场。（9）土建和水电、安装由现场统一指挥，及时做好预埋件，认真做好各分项工程施工情况及检查记录和隐蔽工程验收记录，及时签证。（10）建立岗位责任制，操作人员姓名、年龄、级别实行挂牌上岗，分段负责，质量优劣与奖金挂钩。（11）设备要开箱检