钢纤维混凝土施工技术在路桥施工中的应用探析

崔国锋

(中国铁道科学研究院深圳研究设计院，518000)

钢纤维混凝土施工技术在路桥施工中的应用探析

崔国锋

(中国铁道科学研究院深圳研究设计院，518000)

随着城市化进程的加快，我国路桥建设事业发展尤为迅猛，高级公路和桥梁建设步伐日益加快，人们对路桥依赖程度越来越高，对路桥的安全性、适用性和耐久性等指标也提出了更高要求。钢纤维混凝土作为一种新型优质水泥基复合材料，因其具有良好的力学强度、较强的韧性和抗裂性、良好的抗疲劳性和抗冲击性，加上施工方便，使用寿命长，广泛被用于道路路面、桥梁结构等工程领域中。现笔者就结合实践经验探讨钢纤维混凝土施工技术在路桥施工中的应用，并对其控制要点进行分析，以期为同行提供有益借鉴。

钢纤维混凝土；路桥施工；配合比

经济的发展、城市化进程的加快促使高级公路和桥梁建设步伐日益加快，人们对路桥依赖程度越来越高，对路桥的安全性、适用性和耐久性等指标也提出了更高要求，同时，由于交通流量和重型车辆数量的不断增加，使得路面病害越来越多，严重影响人们出行安全，也增加了大量维修成本。钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺加适量钢纤维而形成可浇筑、可喷射成型的一种新型复合材料，利用均匀分散的短钢纤维，可改善普通混凝土脆性和各项力学性能，在公路路面、建筑结构及道路桥梁中的应用上有着广阔前景。在现阶段实践中，多将钢纤维混凝土用于路桥施工实际作业当中，对于控制路桥面层发生早期裂缝、边角损坏等相关质量问题具有良好价值。为此，本文将着重探析钢纤维混凝土施工技术在路桥施工中的应用。

一、钢纤维混凝土施工技术在路桥施工中的应用

1.在道路施工中的应用

在道路工程中，钢纤维混凝土主要用于路面施工中，作用是减小路面铺设厚度，减少缝隙，提升路面耐磨性。在新建路面工程中采用钢纤维混凝土可保证双车道路路面不设纵缝，延长路面使用寿命。在罩面修补路面中，采用结合式罩面面层与旧混凝土路面相互结合在一起，增加罩面横截面积，提升罩面强度，从而提升路面整体负载能力，使路面整体功能得以充分发挥。除采用结合式罩面面层外，还可在中间设隔离层，使各层独立发挥作用，确保路面受力均匀。

2.在桥梁施工中的应用

在桥梁工程中应用钢纤维混凝土可提升桥梁负载能力。首先应用于桥面铺装上有利于提升桥面承载能力，进而确保桥梁工程施工质量。实践表明，钢纤维混凝土桥面铺装与普通混凝土桥面铺装相比，其抗裂性明显提高，从实际情况来看，只有极个别地方出现裂缝，而裂缝并不会迅速扩张而断开，由于钢纤维整体连接作用，在缩缝位置不易完全断开，具有一定传荷能力，不易形成错台等病害。钢纤维混凝土在桥梁墩身施工中的应用能改善桥梁受力状况，起到加固桥梁结构的作用，为满足桥梁结构抗震性和整体性要求，可采用喷射机喷射厚为5-20cm钢纤维混凝土。钢纤维混凝土施工技术在桥梁工程中占有重要地位和作用，材料配比、施工人员技术水平都对施工质量有显著影响，应加以注意。

二、路桥施工中钢纤维混凝土施工技术控制要点

1.配合比设计

在路桥施工中对钢纤维混凝土加以应用的过程中，为保证所选取的钢纤维混凝土材料具有良好性能优势，必须在遵循实用、安全、经济原则的基础上对其配合比进行设计，充分考虑路桥面层厚度参数、钢纤维混凝土原材抗弯强度和抗折强度设计参数、钢纤维混凝土强度参数、钢纤维原材体积率数值、浇筑作业区域等，要求首先应使路面减薄，其次要保证钢纤维混凝土具有较高的抗弯强度，根据强度设计值和施工配置强度提高系数确定适配抗压强度和抗折强度，根据试配抗压强度计算水灰比，确定钢纤维体积率，根据混合材料用量确定试配配合比，最后进行性能试验，根据试验结果确定施工配合比。钢纤维混凝土抗折强度设置值依据下式确定：

2.拌合与浇捣

式中，fftm——钢纤维混凝土抗折强度设计值；ftm——素混凝土抗折强度设计值；atm——钢纤维对抗折度的影响系数（需根据试验确定）；Pf——钢纤维体积率；Lf/df钢纤维长径比。

钢纤维弹性模量与钢筋基本一致，取2.0×105MPa进行分析，取混凝土极限应变为2×10-4，钢纤维体积率0.6%、0.8%、1.0%、1.2%，C30、C40、C50混凝土设计抗拉强度分别为1.75MPa、2.15MPa、2.45MPa，对钢纤维抗拉强度进行计算，见表1。

表1 钢纤维掺量与强度的关系

钢纤维混凝土是钢纤维作为一种搅拌料与骨料、水泥、外加剂等一同搅拌混合形成的，搅拌作业实施过程中，应严格控制投料顺序、搅拌时间和搅拌工艺，按照砂、钢纤维、碎石、水泥的顺序投料，充分搅拌15min后加水搅拌3min，同时严禁在搅拌器中一次性投入过量钢纤维材料，采用分次投入方式确保钢纤维材料能均匀且全面覆盖在混凝土原料中。由于随着钢纤维的加入，混凝土坍落度会逐渐降低，为保证搅拌质量，应优先选用强制式搅拌机。为保证钢纤维混凝土具有较好的整体连续性，应连续浇筑，若不能连续浇筑，必须留置与道路伸缩缝重合的施工缝。每次倒料后下压 15-20cm，边浇筑边振捣，尽量不要采用振捣棒，边角部分则可先用捣棒捣实，之后用夯梁板来回整平。

图1 钢纤维混凝土浇筑后总体效果

3.养护与成型

钢纤维混凝土具有砂率大、纤维乱向分布的特点，钢纤维混凝土路桥宜采用真空吸水工艺，机械抹平，防止钢纤维外露，采用压纹机压纹工艺，避免拉毛产生纤维外露现象。成型后，发现纤维外露或漏振，要及时处理，钢纤维浇筑养生达到设计强度50%后可切锯接缝。

结语

总之，钢纤维混凝土作为一种新型优质水泥基复合材料，因其具有良好的力学，用于路桥施工实际作业当中，对于路桥面层发生早期裂缝、边角损坏等相关质量问题具有良好控制价值，且与路桥施工轻型化、大跨度化发展趋势充分契合。在实际施工中，我们应摒弃传统观念，注意钢纤维混凝土特性和特点，把握施工技术要点，实现资源优化配置，使钢纤维混凝土施工技术不断为提高路桥质量和安全服务，从而实现道路桥梁事业的可持续健康发展。

[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,2011,23：395+367.

[2]葛文宇.浅谈钢纤维混凝土技术在路桥施工中的应用[J].科技创新与应用,2015,05：151.

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1007-6344（2015）08-0309-01