路桥施工中钢纤维混凝土施工技术分析

鲁治 周宇泉

摘要：作为一种全新的复合型材料，钢纤维混凝土凭借其良好的抗拉、抗磨、抗剪、抗裂性能，得到了广泛的关注与应用，大幅提高了工程结构的耐久性与强度。本文就路桥施工中的钢纤维混凝土施工技术作简要的分析、探讨。

关键词：路桥工程；钢纤维混凝土；应用；施工技术

Abstract: as a new composite materials, steel fiber concrete with its good tensile and shear resistance to abrasion, and crack resistance, received extensive attention and application, big increases in the engineering structure durability and strength. This paper road &bridge construction of steel fiber concrete construction technology of the analysis, the paper briefly.

Keywords: road &bridge engineering; Steel fiber concrete; Application; Construction technology

中图分类号： TU74 文献标识码：A 文章编号：

作为一种由钢制纤维、常规混凝土材料组合而成的全新复合型施工材料，钢纤维混凝土不仅在强度、耐久性、承载力上优于普通的混凝土材料，同时对于路桥工程中的各个混凝土结构，显著地改善了混凝土的多种性能，是解决桥面铺装层早期龟裂、边角损坏问题的有效可行的技术措施；用于桥面铺装时具有缩缝少，行车舒适平稳，延长桥面的使用寿命等优点。与普通混凝土桥面相比，在相同荷载条件下铺装厚度可减少30%到50%，既减少了工程量又降低了桥梁恒载。以下，本文针对钢纤维混凝土的性能及优势进行分析、探讨，同时简要阐述钢纤维混凝土在路桥工程中的应用与施工技术。

一．钢纤维混凝土材料的性能及优势

目前，国内市面上可供选择、购买的钢纤维产品较多，在实际进行工程项目的施工建设时，一般是根据钢纤维材料的生产工艺，结合项目的性质与设计要求来选择具体应用的钢纤维产品，具体包括切削、剪切、熔抽、切断等多种类型，而就材料性能来看，上述几种制备工艺的钢纤维产品均具备一定的韧性、抗拉强度，但在实际的使用中与水泥砂浆材料之间的粘结性较差。切削钢纤维材料，主要是利用铣刀，以旋转的方式通过切削处理加工而成，相较于其他同类型的原材料，有着很好的结构强度，界面构造通常是以三角形为主，不仅能够与水泥混凝土搭配使用，同时也大幅提升了材料界面间的粘结能力；就钢纤维与水泥砂浆之间的粘结性来看，相较于切断钢纤维材料，针对冷轧薄板材料以剪切加工的方式制备而成的剪切钢纤维材料较强；熔抽钢纤维材料，主要是同利用熔融的钢水，以甩制的方法、工艺加工而成，由于此种钢纤维材料的外表面呈不规则状，并带有一定厚度的氧化层，以至于熔抽钢纤维的强度低于同类材料，同时也大幅降低了混凝土材料与氧化层钢纤维间的粘结性。值得注意的是，根据材料成分、熔钢热处理条件的不同，熔抽钢纤维的规格、类型也多种多样，相较于传统、普通的水泥基材，在弹性模量、抗拉强度等特點、性能上有着明显优势，通常在5倍以上。对于上述钢纤维材料的使用，可根据施工要求的不同，将其加工、制作成多种截面形式，以最大限度的保留、发挥与水泥基材间的握裹力。

二．路桥施工中钢纤维混凝土的应用

（一）桥梁工程项目的施工：

在进行桥梁工程的施工时，对于桥梁墩台等结构、部位的混凝土浇筑、加固处理，可采用钢纤维混凝土材料，主要是利用转子Ⅱ型喷射机，在桥面、桥梁墩台表层喷涂厚度在5cm到20cm左右的钢纤维混凝土，最大限度的满足施工结构的抗震性、整体性需求，以此避免桥梁、桥梁墩台在长时间的使用中出现裂缝、表层剥落。在具体的生产操作中，一般选用剪切钢纤维，以1.0%的掺入量进行施工混凝土的配制与加工，同时采用TS型硫铝酸盐水泥速凝剂，以此提高各桥梁结构、部位的早期抗裂性能。

（二）道路工程项目的施工：

根据施工方法、技术、工艺的不同，可将钢纤维混凝土路面大致分为：全截面式、复合式、碾压式。相较于普通混凝土路面，采用钢纤维混凝土材料，以全截面式进行施工能够降低55%左右的路面厚度，钢纤维掺入量通常在0.8%到1.2%左右，而对于双向车道的路面施工则不需要设置纵逢，各个横缝的长度在50m以内、间隔距离一般在20m至30m之间。复合式路面的施工，可根据设计要求、施工条件的不同，分别采用三层式、双层式等，具体的施工主要是将钢纤维混凝土材料铺设在道路面板的上方，施工厚度占总路面的40%到60%左右，而三层式复合路面的施工，则是采用钢纤维混凝土材料铺设至路面的底层、表层，中间一层为常规混凝土施工，此种工艺对于项目的施工技术、机械设施、场地条件有着一定的要求。

三．路桥施工中的钢纤维混凝土施工技术

对于道路、桥梁工程项目的施工，倘若采用了钢纤维混凝土材料，可根据设计要求的不同，分别以浇筑、喷射、灌浆等多种工艺、方法进行具体操作，而钢纤维混凝土施工的效率、质量，也将直接关系到整个道路、桥梁工程的经济效益、质量安全。因此，在实际应用钢纤维混凝土材料时，不仅需要严格依据以往常规混凝土施工的标准、要求、规范，同时还需加强重视新材料的应用所带来的技术性问题，以保证钢纤维材料在混凝土中均匀分布、紧密结合。

（一）钢纤维加工的机械配置：

道路、桥梁工程的施工，在生产、加工、配制钢纤维混凝土时，为避免发生结团现象，严禁一次性向搅拌机中投入过量或全部的钢制纤维，而为保证混凝土中的钢纤维材料均匀分布、充分分散，在进行两种材料的搅拌前，应先将钢纤维投入运行功率设定在0.75kW到11.0 kW之间的分散机中进行直接处理，同时根据材料强度、用量、用途等具体情况的不同，将分散力控制在20kg/min到60kg/min之间。值得注意的是，对于钢纤维混凝土的配制、搅拌，应事先以混合、搭配的方式将适量的细骨料、钢纤维材料拌合均匀，或是在搅拌机械的下料口处增设过滤筛，直接采用材质较好、直径较粗的钢纤维材料进行加工。对于搅拌机械的选择，通常采用双锥反转出料式、强制式，倘若混凝土材料的塌落度较小、钢纤维掺量较大，应适当降低强制式搅拌机的利用率，以避免超负荷运行影响搅拌质量。

（二）钢纤维混凝土的浇注、振捣：

钢纤维混凝土在浇注时，不得有明显的浇注接头。每次倒料必须相压15cm～20cm，使钢纤维混凝土保持整体连续性。同时，钢纤维混凝土的浇注必须连续进行。因使用插入式振动棒插入钢纤维混凝土进行振捣，会使钢纤维朝振动着的振动棒聚集，产生集束效应，为确保钢纤维的二维分布，宜使用平板振动器振捣成型。当采用振捣棒时，为保证边角混凝土密实，应使钢纤维纵向条状集束排列有利于抵抗板体收缩应力、温度应力及荷载的传递。振捣好的混凝土表面应抹平，将外露的钢纤维压入混凝土中，以防止露出表面的纤维锈蚀或刺人。钢纤维混凝土具有粗骨料细、砂率大、纤维乱向分布的特点，因此钢纤维混凝土路面宜采用真空吸水工艺，机械抹平以防止钢纤维外露。采用压纹机压纹工艺以避免拉毛产生纤维外露现象。拆模后对纤维外露或漏振时，应及时处理。

结束语：

综上所述，在道路、桥梁工程项目的施工中，混凝土材料的质量、强度，直接关系到各结构部位的力学作用、强度等级。对此，钢纤维混凝土材料的应用，不仅能够显著改善各结构、部位的力学性能、质量强度，同时也减少了建材的消耗、施工作业量，有阵很好的经济效益，有利于路桥项目、参建企业的长期发展。

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