钢纤维混凝土技术在公路桥梁施工中的应用分析

刘实旺

【摘要】钢纤维混凝土技术是先进一种比较实用的优质水泥基复合材料， 它能够方便灵活的按照施工设计来进行施工。随着钢纤维技术的不断发展以及钢纤维技术理论的不断完善。钢纤维混凝土技术在路桥施工中的应用也会不断的发展与完善， 钢纤维混凝土技术的应用范围也将越来越广泛。本文探讨了钢纤维混凝土技术在公路桥梁施工中的应用。

【关键词】钢纤维；混凝土技术；公路桥梁；施工；应用

公路桥梁施工对于推动我国经济社会的迅速发展具有十分重要的意义。作为其施工技术中最为关键的一个部分，钢纤维混凝土技术本身具有较为显著的应用价值，这就要求施工环节能够熟练掌握钢纤维混凝土技术， 并对其进行改善与创新， 对于提升公路路桥施工整体质量具有重要意义。

一、钢纤维混凝土的基本性能

1、抗冲击性强。当钢纤维混凝土纤维掺量介于0.8～2.0%时，则可承受比普通混凝土高达前者50～100倍的冲击力，甚至有可能达到更高，可见其抗冲击韧性极好。

2、抗裂、抗疲劳、抗剪性能佳。不同于普通的混凝土，开裂荷载和极限荷载并非几乎一样，而是可以在出现开裂荷载后，极限荷载还能增大。增大钢纤维的体积率后，其初裂荷载、极限荷载和韧性则均有所增大。我们在直接剪切试验中还发现，基体错动之后，钢纤维混凝土不仅没有难堪重负，还具有不错的承载能力。

3、抗拉、抗压和抗弯的极限高。通过在混凝土中掺入适量的钢纤维，就可以提高该混凝土的极限抗压强度，一般来说，单轴抗拉极限强度可以提高40%～50%，抗弯极限强度可以提高50%～150%。

4、能够有效地抑制因温度应力引起裂缝产生和扩展。

二、钢纤维混凝土的施工技术

1、 钢纤维分散装置设置

钢纤维的投入应采取分散的方式和装置进行，即将投入的钢纤维整理规范，然后通过分散装置投入到搅拌机中。在将钢纤维投入搅拌机时采用相应的分散装置非常有必要，它能有效避免结团现象的发生，反之若在搅拌机中一次性将钢纤维直接投入， 则极易产生结团现象。此外，钢纤维投入搅拌机前应与工程所需的其他材料均匀拌和，并设置振动筛于料斗入口位置。

2、 投料搅拌顺序和时间

为了避免钢纤维在搅拌机中出现结团现象，应先采取分级投料的方式，即按照集料配比顺序进行投放，例如按砂、钢纤维、水泥的先后顺序投入。接下来采取先干后湿的工艺，即先在搅拌机内对投入的混合料进行干拌， 通常时间为1min，而后添加适量的水和外加剂进行湿拌，通常时间为2min。

3、 搅拌机的选择

混凝土搅拌机的种类、型号较多，通常在选择钢纤维混凝土搅拌机时，最宜选用强制式搅拌机或双锥反转出料搅拌机。在纤维掺量高而坍落度小时，为了避免搅拌机出现超负荷运转，应适当降低搅拌机的利用率。

4、 浇筑与振捣

在进行钢纤维混凝土浇筑时，为了确保钢纤维混凝土整体浇筑的连续性，在每次倒料浇筑后都必须相压18cm左右，同时整个浇筑作业应连续不间断地进行。钢纤维混凝土振捣时，应选择插入式振动棒，这样会产生较好的集束效应，最后还应采用平板振动器振捣成型。混凝土浇筑结束并且振捣完成后，应将其表面抹平，并注意查看是否有钢纤维外露情况，若有必须将其压入混凝土中，以免出现意外。此外，值得注意是在进行钢纤维混凝土浇筑时，不得出现明显的浇筑接头。

5、成型

由于钢纤维混凝土具有纤维乱向分布、砂率大等特点，在振捣结束后经常会出现钢纤维外露情况，为了避免这种现象，应采用真空吸水工艺，对钢纤维混凝土表面进行机械抹平。通常采用压纹工艺即压纹机处理，以此防止出现拉毛进而导致纤维外露情况。拆模结束后，若出现纤维外露或是漏振情况，必须立即进行有效的处理。

6、 运输

钢纤维混凝土在运输过程中往往会受振动的影响，导致钢纤维往下沉淀，使钢纤维混凝土的均匀性失衡，含气量与坍落度受损，造成拌和物稠密度下降。在钢纤维混凝土搅拌前就应充分考虑这一情况，从而选择合理的距离设置搅拌机，以此缩减钢纤维混凝土的运输时间和距离。当然，如果条件允许，建议采用泵送方式。

三、钢纤维混凝土技术在公路桥梁施工中的应用

1、公路施工中钢纤维混凝土技术的应用

（1） 复合式钢纤维混凝土路面

根据实际情况，复合式钢纤维混凝土路面需要做成两层式或三层式路面。两层式路面是指在整个路面板厚上层铺设全厚50%左右的一层钢纤维混凝土；三层式路面指将路面分成三层，上下两层铺设钢纤维混凝土，而中间层铺设普通混凝土。相比而言，三层式路面结构更加合理，最宜使用于机械化条件高的地区，但其施工也较为复杂。

（2） 全截面钢纤维混凝土路面

采用全截面钢纤维混凝土铺设路面，其路面厚度大约为普通混凝土路面厚度的1/2，其中钢纤维掺量大约为1%。全截面钢纤维混凝土路面一般只设置横向缝，且缝间距通常在25cm左右，最长时设为50cm。

（3） 钢纤维混凝土罩面

钢纤维混凝土罩面主要铺设在原有已损坏的混凝土路面上，主要分为3 种类型：分离式罩面、结合式罩面、直接式罩面。分离式罩面层即在原有的混凝土面层上设置隔离层，它不会与原有混凝土面层黏结，从而促进各层独立发挥作用。结合式罩面与分离式罩面不同，它会与原有混凝土紧密相黏结，从而起到共同发挥结构整体强度的作用。直接式与上面两种又不同，它是在原有混凝土面层上直接铺设一层钢纤维混凝土罩面层，主要用于受到轻微损坏的旧混凝土路面。

2、 钢纤维混凝土技术在桥梁施工中的应用

首先是其在桥面铺装上的应用。使用钢纤维混凝土技术对桥面进行铺装， 不仅能够增强桥面的耐久性、抗裂行和舒适性，还可以增强桥梁的抗折强度， 减少桥面的铺装，增强桥梁的刚度。

第二， 在桥梁上部承受荷载部位的运用。采用钢纤维混凝土作为桥梁的主梁或者在应力的集中区域局部加强钢纤维混凝土的使用， 可以很好的改善桥梁结构的受力性能，进一步控制桥梁的结构变形，减轻桥梁的自重，使得桥梁向着更加轻型化、大跨度的方向发展。钢纤维混凝土技术的应用，可以使得桥梁结构拥有良好的性能，并且造型美观， 上部材料的使用也会相对减小，进而使得下部墩台的数量也随之减少，进而降低桥梁的工程造价， 提高施工方的经济效益。

第三， 钢纤维混凝土在桥梁墩台等结构的应用。对于长期动载作用下而造成的桥梁墩台或者桥梁板面的裂缝、表层剥落等危害，可以使用转子Ⅱ型喷射机喷射5～20cm的钢纤维混凝土，这样可以进一步满足桥梁结构的抗震性和整体性的要求。一般来说，钢纤维的類型多采用剪切钢纤维，其掺量为1% ，并且采用硫铝酸盐快硬水泥以及TS型速凝剂，以提高桥梁的早期抗裂性能。

第四，钢筋混凝土桩的加强。使用钢纤维混凝土对桩尖或者桩顶进行局部加强。桩的穿透力越强，对桩锤击的次数就越少，锤击对桩造成的损害也就越少。一般，使用在桩顶或者桩尖的钢纤维混凝土， 可以增强桩顶的抗冲击能力， 有效的保护了桩顶在打入土中时不出现破裂。

总之，在路桥的实际施工建设中， 使用复合式的路面施工结构， 不仅可以充分的发挥钢纤维混凝土的作用和性能， 还可以较少路桥施工的工程造价。在路桥建设施工中，重视钢纤维混凝土施工环节的各项施工步骤，是保证路桥施工整体质量的关键。

参考文献：

[1] 王张科.钢纤维混凝土施工技术在桥梁施工中的应用[J].交通标准化，2014（1）.

[2] 王建伟.钢纤维混凝土技术在公路桥梁施工中的应用[J].商品混凝土，2013（9）.

[3] 林武坚. 钢纤维混凝土技术在路桥施工中的应用[J]. 技术与市场. 2013（04）