钢纤维混凝土施工技术在路桥工程施工中的运用探析

孙昌军

中交集团第二公路工程局第六工程有限公司

钢纤维混凝土施工技术在路桥工程施工中的运用探析

孙昌军

中交集团第二公路工程局第六工程有限公司

钢纤维混凝土主要运用于道路和桥梁的施工中，它是新型的优质复合材料。钢钎维混凝土实际上就是钢纤维和素混凝土按照一定的比例结构相互组合最后硬化而成。钢纤维混凝土因其实用的功能受到业内的关注，特别是很多工程人员青睐于将钢纤维混凝土运用于道路和桥梁的施工建设之中。影响钢纤维混凝土性质的因素有很多，一般而言与其自身构成的类型有关，包括钢纤维的类型及掺入比例、减水剂掺量多少、钢纤维的直径长短等因素。本文从钢纤维混凝土的运作机制出发综合论述了在桥梁与路面建设过程中的实际运用，最后提出了相关的注意事项。

钢纤维混凝土；施工技术；路桥工程

1 前言

钢纤维混凝土作为一种优质的复合型材料与其他混凝土相比具有更大的承载力并且耐用，不仅如此，钢纤维混凝土在补强上并不会对结构的外形做出较大的改变，这样就使得因补强而出现的一些痕迹不会显露，它是改善早期铺装出现裂痕的有效实用技术力量。当然，钢纤维混凝土的优点还很多，施工时非常的快捷且成本较低，提高了施工的效率。

2 钢纤维混凝土的性能

2.1 钢纤维增强混凝土强度机理

在混凝土中起主要作用的是钢纤维，因为其在受到外力作用下会导致钢筋的机体出现裂缝甚至是裂缝扩大的现象。在力学中我们知道当物体受力时一方肯定是处于承载力量的位置，而水泥与钢纤维则扮演着这样的角色。一旦水泥混凝土出现裂缝，钢纤维则能很好地承担由裂缝带来的张力。

2.2 钢纤维混凝土的基本性能

钢纤维混凝土是一种抗压性高、抗裂性强并且具有极大耐磨能力的不同于普通混凝土类型的一种新型混凝土结构，它在现代化工业大潮地不断推进中的地位举足轻重。

3 钢纤维混凝土性能的主导因素

影响钢纤维混凝土性质的因素有很多，一般而言与其自身构成的类型有关，包括钢纤维的类型及掺入比例、减水剂掺量多少、钢纤维的直径长短等因素。

3.1 钢纤维长径比

本文为了使影响纤维混凝土性能的主导因素更加鲜明地表达和呈现出来，制作了表1（如下图）。从表格中我们可以发现，混凝土强度的高低与钢纤维长径比呈正相关，也就是说其强度的高低随钢纤维长径比的增加而增加，随长径比的减小而减小，具体如表1所示。

表1 钢纤维混凝土性能与长径比关系表

3.2 钢纤维掺入量

表1表达了当钢纤维掺入量一定时，混凝土强度的高低与钢纤维长径比的正相关情况，而当钢纤维长径比一定时，混凝土强度的高低则与钢纤维的掺入量有关。如果增加混凝土当中的钢纤维摄入量，那么混凝土的强度就会得到极大增加。

4 钢纤维混凝土在路桥施工中的应用

4.1 道路施工中的钢纤维混凝土应用

钢纤维混凝土由于其自身的抗冻性能与抗压性能较好，所以在我国的现代公路建设中得到广泛的推广与运用。

（1）全截面钢纤维混凝土路面。如果在公路建设中采用全截面钢纤维混凝土路面结构来进行施工，那么我们必须对相关参数进行合理而恰当的把控。首先钢纤维含量上要保证在0.8%到1.2%之间，其次在路面的横缝方面要保证双车道间距在25米左右，最大不可超过50米。

（2）多年冻土区的抗冻运用。由于钢纤维混凝土自身的优良特性，当其被用于多年冻土层的建设施工中时可以有效减少外界热量的吸收，防止路面温度过高以保持路面的抗冻性能。

（3）复合式钢纤维混凝土路面。所谓复合式路面也就是指在混凝土路面建设中采用三层或双层的混凝土与钢纤维结合的复合式路面结构，因为这种施工方式的结构较为合理而工艺则较为复杂，因此在大多数机械化施工中都采用该种方式来进行路面建设。需要注意的是，在路面建设的上层部分需要用50%左右的钢纤维混凝土进行覆盖以确保路面的稳定性。

（4）碾压钢纤维混凝土路面。为了在一些公路建设中增加路面的柔韧性能，我们可以采用钢纤维同碾压混凝土相结合的复合工艺来进行施工，一方面可以有效改善二者在配合之中制造出来的力学性能，另一方面也可以加大路面的强度、提升路面的稳定性能。

（5）钢纤维混凝土罩面修补。同对钢纤维性能的充分运用可以将钢纤维使用到破损路面的罩面修补工作当中，体积率需要控制在1%到2%之间，长径比应该在70到100左右。

4.2 桥梁施工中的钢纤维混凝土应用

（1）桥面铺装。除了上述的公路建设中的应用外，钢纤维混凝土还可以在桥梁的施工中得到充分的运用，例如可以在桥面的铺装工序中起到重要作用。利用钢纤维混凝土进行桥面的铺装不仅可以极大地增加桥面的抗裂性能、而且可以极大地增强桥梁的抗折性、减少桥梁崩塌的可能性。

（2）桥梁上部承载。另外钢纤维混凝土还可以在桥梁的承载功能当中起到重要作用，通过在应力集中区采用钢纤维混凝土的方式来改变力学结构，达到降低结构自身重量的目的。这样一来，不仅可以减少在桥梁建设中的用料量、降低工程施工成本，而且可以增强桥梁上部的承载能力、提升桥梁的安全性能。

（3）加固桥梁墩台。桥梁墩台是桥梁最为基础和重要的部分，如果墩台稳定性不高就极易影响到桥梁的整体安全，因此桥梁墩台的加固就成为了题中之义[3]。钢纤维混凝土极其重要的一个运用就是加固桥梁墩台的稳定性，长期饱受巨大承压力的墩台会因为风化等其他因素导致重要部位发生表皮剥落，此时可以利用钢纤维混凝土的独特性能在墩台附近进行加固，喷射20厘米以内的钢纤维混凝土，增强桥梁墩台的抗裂性能。

（4）加强钢筋混凝土桩。在桥梁稳定性中起到主导作用的是钢筋混凝土桩，通过对钢纤维混凝土的利用不仅可以在很大程度上增加桥梁的抗压性，而且还可以对钢筋混凝土桩起到一定的加固作用，提升桩的承载能力。

5 钢纤维混凝土建设中的注意事项

钢纤维混凝土的建设是一个集灌浆、喷射和浇注等多个阶段于一身的整体性工程，因此在不同的建设施工阶段我们必须确保各个阶段的顺利运作，所以针对不同的阶段我们必须明确的工作思路。

5.1 成型阶段

一般而言在浇筑混凝土的过程中我们必须采用真空吸水工艺以确保混凝土中的含砂量保持在平衡状态，同时要保证钢纤维在混凝土中的平均分布。

5.2 运输阶段

因为混凝土特殊的混合构成导致在运输过程中可能会出现离析、钢纤维分散的变化，同时由于钢纤维位置的不固定性会导致钢纤维混凝土的平衡与均匀性受到破坏，所以在运输过程中要特别注意运输距离以短距离为宜。

6 结语

在钢纤维混凝土的路桥施工建设当中往往会受到多种因素的影响，这就要求施工者时刻注意到各项参数的实际变化并立即做出回应。本文从钢纤维混凝土的运作机制及其受因出发综合论述了在桥梁与路面建设过程中的实际运用，最后提出了相关的注意事项。

[1]胡雪钦.隧道喷射钢纤维混凝土支护的力学特性及其施工技术[J].筑路机械与施工机械化,2015,32(6):92～94.

[2]孔干.钢纤维混凝土在深井软岩巷道反底拱施工中的应用研究[J].煤炭技术,2017(1):96～98.

[3]王晛.XYPEX钢纤维抗渗混凝土在石化项目防止地下水污染中的应用[J].施工技术,2015(3):113～116.

10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2017.12.080