公路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用

李运富 郭孟涛 班中阳

（郑州市路通公路建设有限公司，河南郑州 450000）

公路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用

李运富 郭孟涛 班中阳

（郑州市路通公路建设有限公司，河南郑州 450000）

作为国民经济与社会发展的重要基础设施，公路桥梁事业在改革开放后也得到了极大的发展。钢纤维混凝土技术作为公路桥梁工程建设的重要技术之一，其技术水平的高低将直接影响到工程的整体质量，甚至影响到公路桥梁事业的可持续发展。为此，在公路桥梁工程建设中，相关部门及施工单位必须重视钢纤维混凝土施工，采取科学有效的措施，有效提升施工质量，实现公路桥梁建设的社会效益与经济效益。本文主要对钢纤维混凝土的概况、技术应用及质量控制进行了分析与探究。

公路桥梁工程 钢纤维混凝土 技术应用 概况 质量控制 纤维增强机理 离析

1　钢纤维混凝土的概况

钢纤维混凝土可用于公路路面、桥梁施工中，钢纤维混凝土相应的集体混凝土的弯拉强度设计值的分级和使用范围。钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入乱向分布的短钢纤维所形成的一种新型的多相复合材料。这些乱向分布的钢纤维能对混凝土内部微裂缝扩展与形成的宏观裂缝进行有效阻碍，并能对混凝土抗拉、抗弯等性能进行有效改善。钢纤维混凝土具有良好的延性，与普通混凝土相比，钢纤维混凝土可有效提升抗拉强度40%到80%之间，提升抗弯强度60%到120%之间，在抗压强度方面具有较小提升幅度，一般为25%以下。在施工运用中，必须做好钢纤维混凝土保养工作，确保其表面湿润度在7天以上，为达到此效果，可在其表面铺设湿润的草袋。

按照纤维增强机理相关规定，如纤维间距理论、复合材料理论等，对纤维增强效果进行确定，其中对其效果起决定作用的要素包括：纤维长径比、纤维体积率等。当破坏钢纤维混凝土现象大量出现时，可通过纤维、基体间粘结强度改善的方式对纤维增强效果进行有效提升。通过试验可进行钢纤维混凝土抗拉强度的准确计算，遵循GBJ81相关规定得出：

钢纤维混凝土抗拉强度标准值fftk（1at·pf·il/df）

其中，钢纤维混凝土抗拉强度标准值、设计值分别由fftk、ftk表示；

钢纤维对钢纤维混凝土抗拉强度影响系数由at表示（该项确定应经试验）；

钢纤维体积率由pf；钢纤维长度由lf表示；

钢纤维直径或等效直径由df表示；

纤维长径比由lf/df表示。

根据施工现场具体要求，进行钢纤维掺量的确定，一般选用1.5%纤维掺入率。路面建设中，每立方钢纤维掺量为30到80千克之间；桥梁建设中，每立方钢纤维掺量为50到100千克之间。公路桥梁施工中，钢纤维混凝土搅拌施工可遵循常规方式进行，目前都选用湿喷钢纤维混凝土进行施工，钢纤维厚度为0.5毫米，长度控制在20到40毫米之间，该方式的特点如表1所示。

2　公路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用

表1　湿喷钢纤维混凝土特点

2.1施工准备

根据设计规定，对钢筋放置位置、间距等进行精确计算，如部位位置厚度比设计规定小，必须进行钢筋网补强加铺。为保证钢纤维混凝土施工过程中，安装钢筋网位置的准确性及避免沉底等问题的出现，应在连接钢筋网和锚筋位置进行撑点设置，一般为5个/m2，并确保焊接的稳固性。拌和设备、运输设备等机械应在施工前期进行详细检查，同时对桥面底板清洁程度、绑扎与焊接钢筋质量进行检查。在公路桥梁施工前，应复核所支边模的标高，避免跑模漏浆问题出现在浇筑振捣施工中。

2.2拌和与运输

作为公路桥梁施工质量的重要影响因素，施工单位必须重视钢纤维混凝土拌和及运输施工。一般选用双卧轴强制式搅拌机进行钢纤维混凝土拌和施工。通过现场相关试验对其施工方式进行确定，其顺序为由干到湿二次投料三次搅拌法，根据施工现场具体情况，进行投料顺序及拌和时间的确定，如下：碎石+1/2钢纤维（投入分2次进行）—干拌（1分钟）—砂+水泥+1/2钢纤维—干拌（1分钟）—水+减水剂水溶液湿拌（2分钟）。确保6分钟为拌和最长时间，有效控制拌和时间，可避免湿纤维团的出现。为避免离析问题出现在运输过程中，可在施工桥头位置设置混凝土拌和机，一般选用自卸车辆进行钢纤维混凝土运输，浇筑施工中，向施工地点运输的材料高度必须控制在1.5米以下。

2.3浇筑及振捣

钢纤维混凝土施工中，对其整体性与密实度产生影响最大的为浇筑与振捣施工阶段。完成钢纤维运输工作后，利用人工方式进行摊铺整平施工，根据1.2到1.3摊铺系数进行有效控制，避免抛掷与搂耙等现象的出现，这样可对混凝土拌和物离析现象进行有效控制。摊铺施工中，如出现钢纤维结团情况，可避免人工撕开及剔除，防止蜂窝现象的出现。从搅拌机卸出的拌合料到浇筑施工的时间必须控制在40分钟以下。

当混凝土停止下沉、不再出现气泡时，可停止振捣施工。振捣施工中，应防止钢纤维结团现象的出现。通过振捣梁托平施工后，可通过钢滚筒进行碾压作业，整平表面不能有钢纤维裸露，并确保表面（10到30毫米）钢纤维位于平面分布状况。随后，必须及时通过真空吸水泵将多余泌水吸除，并通过圆盘式磨光机进行施工。从一侧进行磨光，确保稠浆产出。收浆后可通过刮平板进行1到2次抹平，确保其表面的平整性。

2.4养护

振捣质量符合施工要求后，施工单位应做好养护湿润工作，在路面上选用透水土工布进行覆盖，一般养护时间为一周，该阶段应确保路面湿润，并做好交通管制工作，避免车辆在养护路面通行。

3　公路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的质量控制

（1）施工前应进行相关性能试验，根数控制在10根左右，各项参数确定后，向监理单位进行上报及确认，只有这样才能进行施工作业。在大范围施工前，必须对以下参数进行确定。详细检查钢纤维尺寸形状。钢纤维长度误差必须控制在10%以下，在每批产品内进行10根随机抽选，确保合格率在90%以上。检查钢纤维的抗拉强度，确保其在380Mpa以上，确保其平均值在规定值允许范围内，在规定值9/ 10以上。检查钢纤维弯折性能，钢纤维在钢棒（3毫米直径）弯折下进行检验，确保弯折倾角在90度时，不出现断裂情况。

（2）不能随意将施工过程中出现的不合理材料进行排放。必须立即回收处理施工过程中的多余材料，避免对环境造成严重污染。浆液配置好后应避免离析现象的出现，确保浆液供给的连续性，并指派专人对拌和、振捣时间进行准确及详细记录。

（3）公路桥梁工程钢纤维混凝土施工前期，应做好施工准备工作，如设计图纸、招标文件与合同规定等文件的了解与熟悉，该部分内容的负责人一般为技术人员与项目经理部。项目相关内容，如规模、钢纤维混凝土用量等都可以通过分析比较得出，以此为施工计划的合理确定提供了有利条件。同时，还可以对业主的想法进行充分了解，促使公路桥梁工程施工中能够遵循合同办事，对双方利益进行有效维护。

4　结语

综上所述，公路桥梁建设作为国民经济发展的重要组成部分，在交通建设、经济发展中起着关键性的作用。近年来，随着社会经济发展速度的不断提升对公路桥梁工程建设提出了新要求，要求通过创新体制、完善政策，进一步提升基础工程建设力度。钢纤维混凝土技术作为公路桥梁工程施工的重要方式，其施工效果是否良好直接影响着公路桥梁工程的整体质量，为此，施工单位必须重视钢纤维混凝土技术的应用，在规范施工工艺的同时，不断改进技术，提高公路桥梁建设的整体质量，推动交通经济的高速发展，为国民经济增长提供一份力量。

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