路桥工程钢纤维混凝土施工技术要点分析

1.郝修春 2.张 峰

1.河南畅久通工程技术有限公司 2.南阳市农村公路管理处

路桥工程钢纤维混凝土施工技术要点分析

1.郝修春 2.张 峰

1.河南畅久通工程技术有限公司 2.南阳市农村公路管理处

随着科技水平的提高，对道路桥梁施工质量提出了更高的要求。钢纤维混凝土作为一种新型的水泥基复合材料具有良好的力学性能，因此广泛应用于道路桥梁施工中。钢纤维混凝土与一般混凝土相比，其具有更高的抗剪性能和受力强度，将适量的钢纤维掺入到混凝土中，能够改善混凝土的承载能力和拉伸强度，进一步延长道路桥梁的使用寿命。为此，本文在全面分析路桥工程钢纤维混凝土性能的基础上，对其施工应用进行了探讨。

路桥工程；钢纤维混凝土；性能

近年来，随着各地联系的增强和社会经济发展，桥梁工程建设不断增多。在桥梁工程施工中，为了促进施工顺利进行，确保工程质量，必须重视相关技术的运用。钢纤维混凝土是一种新型水泥基复合材料，其材料来源广泛，配制和施工方便，性能优越，钢纤维混凝土纤维强化体系的存在，使得混凝土的脆性缺陷减少，有效地减小了混凝土使用过程中所存在的内部缺陷尺寸。不仅能够确保桥梁工程质量，还能够起到节约工程成本的目的，在桥梁施工中得到越来越广泛的运用。

一、钢纤维混凝土的性能

路桥施工建设中，钢纤维混凝土施工已成为及其重要的组成部分，它的施工技术的高低直接影响着路桥工程整体施工质量的优劣。钢纤维混凝土(Steel Fiber Reinforced Concrete，简写为 SFRC)是在普通混凝土中掺入适量短钢纤维而形成的可浇筑、可喷射成型的一种新型复合材料。它是近些年来发展起来的一种性能优良且应用广泛的复合材料，其具有优良的抗拉、抗弯、抗剪、阻裂、耐疲劳、高韧性等性能，已在路桥工程得到了应用。

1、钢纤维混凝土的力学强度

(1)抗压强度。钢纤维混凝土虽受压强度增加不明显，但受压韧性却大幅度提高了。这是由于钢纤维的存在，增大了试件的压缩变形，提高了受压破坏时的韧性。从宏观上呈现，钢纤维混凝土受压破坏时，没有明显的碎块或崩落，仍保持这整体性。

(2)抗剪强度。钢纤维混凝土具有优异的抗剪性能，对提高钢筋混凝土结构抗剪能力有重要意义。通常在钢筋混凝土的构件中，其抗剪承载力主要靠箍筋和弯起钢筋承担，这些筋多了，不仅要提高工程投资，而且施工很不方便，尤其对薄壁、抗震结构和复杂形状的特种结构，问题则尤为突出。因此采用钢纤维混凝土是提高结构抗剪能力的有效途径。

2、钢纤维混凝土的韧性和抗裂性

韧性是在材料受压破坏前吸收能量的性质。抗裂性是指钢纤维在脆性混凝土基体中减少裂缝和阻滞裂缝进一步发展的性质。钢纤维混凝土具有很好的韧性和抗裂性。钢纤维混凝土的韧性随着钢纤维数量的增加而大幅度提高，同时与纤维和基材的粘结力有关。基材强度提高，纤维混凝土的韧性也相应提高。

3、钢纤维混凝土的抗冲击性能

在动荷载作用下，钢纤维混凝土在裂缝扩展时，首先是钢纤维克服基材的粘结力而被拔出，或是钢纤维达到屈服强度而被拉断。这都需要消耗大量的能量。因此，钢纤维混凝土能提高抗冲击性能。若采用剪切钢纤维制成试件。跨度为，钢纤维混凝土等级为CF55时，采用水泥硬练重锤冲击。当纤维掺量为0.5%时，耐冲击次数为素混凝土的3―4倍;纤维掺量为1%时，耐冲击次数为11～12倍;纤维掺量为1.5%时，耐冲击次数为21―22倍。可见，钢纤维混凝土的耐冲击性能随着纤维掺量的增加而大幅度提高。

4、钢纤维混凝土的抗疲劳性能

钢纤维明显改善了混凝土的弯曲疲劳性能。若CF80钢纤维混凝土与普通混凝土相比，当钢纤维掺量为1%时，200万次疲劳极限可提高10%;当钢纤维掺量为1.5%时，疲劳极限可提高15%。当疲劳应力比为0.7时，对钢纤维掺量1%的钢纤维混凝土，疲劳寿命可延长。

二、路桥施工中钢纤维混凝土的应用

钢纤维混凝土技术作为一项新的技术，在我国路桥工程中的应用越来越广泛。在混凝土中掺入一定比例的钢纤维，不仅可以大大提高路桥工程的承载能力，增强了路桥工程的强度，还有效降低了公路工程的成本，从而延长了路桥的使用寿命，促进了我国路桥工程事业的发展。

1、道路施工中钢纤维混凝土的应用

道路施工中应用钢纤维混凝土，不用设置或者可以少设纵缝，铺装厚度较薄，具有良好的冻融性和耐磨性等，能够进一步延长道路路面的使用寿命，因此在道路施工中应用较为广泛。道路施工中应用钢纤维混凝土，有以下几种应用情况：新建全截面钢纤维混凝土路面，这种混凝土路面的厚度与普通混凝土路面相比较薄，相当于普通混凝土厚度的一半以上，在混凝土中掺入的钢纤维含量为0.8%～1.2%，这种路面的双车道路面横缝间距一般设为二十米到三十米之间，量长为五米米，一般情况下可以不必设置纵缝。新建复合式钢纤维混凝土路面，这种路面分为双层式路面和三层式复合路面，双层式路面是指将全部厚度的50%左右的钢纤维混凝土铺设在普通全路面板厚度的表面；三层式复合路面是指在普通混凝土层的上下两层都铺设上钢纤维混凝土，这种施工方案较为复杂，适用于机械化铺设条件比较高的地区。在碾压混凝土中置于钢纤维，可以增强混凝土路面的韧性，提高路面强度，增强结构的力学性能。

2、桥梁施工中钢纤维混凝土的应用

在桥梁施工中应用钢纤维混凝土，包括以下几种应用情况：首先，在桥面铺装层采用钢纤维混凝土，能够增强桥梁的抗裂性，提高桥面的耐久性和舒适性，进一步提高桥梁的抗折强度，强化桥体的刚度，将钢纤维混凝土应用到桥梁中，通过减小铺装厚度，可以减轻桥体结构的重量，改善桥梁受力状况。其次，将钢纤维混凝土应用到桥梁墩台等结构，可以起到局部结构的加固作用，利用喷射机将钢纤维混凝土喷射到桥面板裂缝及桥梁墩台部位，也可以喷射到表层剥落损坏的部位，不仅能够加固桥梁结构，还能够提高桥体的抗震性。

三、结束语

综上所述，路桥建设作为我国基础设施的重要组成部分，直接影响着我国经济与社会的发展。目前，钢纤维混凝土技术是我国路桥工程建设的重要技术，不仅对整个公路工程的质量具有直接的影响，而且对我国路桥事业的可持续发展具有重要的影响。因此，在路桥工程施工中，施工人员应根据路桥工程的实际情况，采取科学合理的措施，大大提高钢纤维混凝土技术水平，这样才能够提高路桥施工的质量，促进我国经济与社会的发展。

[1]仝芸.路桥施工中钢纤维混凝土施工技术应用[J].山西建筑，2013，04：158～160.