钢纤维混凝土在公路工程中的应用

王翠丽 薛永万

1.呼伦贝尔市公路管理局养护工程处 内蒙古呼伦贝尔 021008

2.内蒙古远通工程监理有限公司 内蒙古呼伦贝尔 021008

1 钢纤维混凝土的优势特性

（1）相同强度等级下，钢纤维混凝土的重量更轻。

（2）由于设置了一定比例的钢纤维，大大增强了混凝土的抗弯、抗压和抗拉极限强度，一般而言，其单轴抗拉极限强度能够增强四到五成，而其抗弯极限强度更是能够最高增强1.5倍。

（3）钢纤维混凝土具有更优越的抗冲击能力，其冲击韧性指标通常可比一般的混凝土强一倍，甚至更强。

（4）钢纤维混凝土具有更优越的形变能力，虽然钢纤维对于提高混凝土的抗压弹性模量没有明显的效果，但是其对提高混凝土的抗拉弹性模量效果极其显著，因而使得混凝土的长期收缩形变能力更为优越，一般最高可以改善混凝土收缩率的三成。

（5）钢纤维混凝土具有更优越的抗疲劳和抗裂能力。

（6）钢纤维混凝土的抗剪能力也同样大大改善。

（7）钢纤维混凝土具有更优越的抑制甚至阻止温度裂缝的形成和扩展的性能。

1.8 钢纤维混凝土还具有更优越的耐磨与抗冻能力。

2 道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用

2.1 道路工程施工应用

钢纤维混凝土的路面能够减薄道路铺装的厚度、不设或者少设纵缝，还能够减少横向缩缝、具备良好的冻融性、耐磨性等优点，有效延长道路路面的寿命，被广泛应用在路面工程施工中。

混凝土的截面如果使用钢纤维掺量为0.8%-1.2%，其钢纤维混凝土路面厚度为普通厚度的40%-50%。在施工过程中可以将复合式路面设置为二层式或三层式，对于双车道路面则不需要设置纵缝，其设定的横缝间距为25m-40m，最长可达到60m。双层式路面的构造是在全路面板厚的上层约厚40%-60%铺设钢纤维混凝土。对于复合路面可以在上下两层设置对应的钢纤维混凝土层，在中间设置普通混凝土层，在结构上的设计较为合理，但是在施工技术上有一定难度。

2.2 桥梁工程施工应用

在桥梁施工过程中，使用钢纤维混凝土来进行桥面铺装，不仅可以提高桥面的耐久性、抗裂性、舒适性，还能够提高桥梁抗折强度，降低铺装厚度，提高桥身刚度，减轻桥梁结构的自重。在市政桥梁工程中，采用钢纤维混凝土能够部分改善、提高结构性能，能够有效对结构变形进行控制，能够极大推动桥梁结构施工朝轻型化、大跨度方向发展，还可以运用钢纤维混凝土施工技术来降低梁高，以满足特殊要求的使用。

3 道路桥梁施工中钢纤维混凝土施工技术

3.1 将钢纤维进行均匀而又随机的设置

如果一次性将钢纤维直接投入到搅拌机中与混凝土拌和料进行搅拌时，就容易导致钢纤维结团现象的产生，因此为了使得钢纤维能够充分地进行均匀而又随机的设置，从而增强钢纤维混凝土的各项性能指标，应当通过专门的分散机来将钢纤维逐渐投入到搅拌机里的混凝土拌和料中。根据实践经验，对于分散机应当选用功率为0.75-1.0kW的，而分散机的分散力应当为20-60kg /min。另外应当事先将钢纤维和混凝土的细骨料进行定量且均匀地搅拌，当然也可以选择材质较好、直径较粗的钢纤维，并在搅拌机的料斗入口处通过振动筛来将其逐渐的投入到混凝土拌和料当中。

3.2 钢纤维混凝土的投料顺序及其搅拌时间

要保证钢纤维能够均匀而又随机地分布在混凝土当中，并在随后的施工当中不结团，就必须对钢纤维混凝土的投料顺序和搅拌时间、搅拌工艺进行严格的控制，这也是钢纤维混凝土有别于一般的混凝土的关键所在，当然这同时也是保证钢纤维混凝土施工质量的关键环节。根据实践经验，应当先将混凝土的水泥、钢纤维和粗细骨料进行1.5min.的干拌，然后再加外加剂和水，并进行两分钟的湿拌，从而确保钢纤维混凝土的生产质量。

3.3 强制式搅拌机的应用

对于钢纤维混凝土而言，其所选用的搅拌机通常最好是强制式搅拌机或者是双锥反转出料搅拌机。而且在搅拌过程中应当注意，如果是钢纤维的掺量比较高或者是混凝土的坍落度比较小时，就应当适当地对搅拌机利用率进行相应的降低，以免发生搅拌机超负荷运转的情况发生。

3.4 钢纤维混凝土的浇注

在钢纤维混凝土的浇注过程中，不能有显著的混凝土浇注接头，并且其每次倒料都必须相互搭接15- 20cm，以此来保证钢纤维混凝土的整体连续性。另外，还应确保钢纤维混凝土进行连续不间断的浇注。同时，由于插入式振动器的振捣模式会使钢纤维混凝土当中的钢纤维朝着插入式振动器的所在位置聚集，从而产生结团的现象，因此为了保证钢纤维得到均匀而又随机的分布，应采用平板振动器来进行混凝土振捣工作。而在钢纤维混凝土浇注完成之后，其表面应当进行抹平，并将暴露的混凝土外面的钢纤维人工压入到混凝土当中，以避免外露的钢纤维因锈蚀而影响混凝土的质量。

3.5 钢纤维混凝土的成型

由于钢纤维混凝土具有粗骨料细、砂率大、纤维乱向分布的特点，因此钢纤维混凝土路面宜采用真空吸水工艺，机械抹平以防止钢纤维外露。采用压纹机压纹工艺以避免拉毛产生纤维外露现象。拆模后对纤维外露或漏振时，应及时处理。

总之，经过公路工程的实际应用，证明了纤维混凝土作为一种新型建筑材料，将合成化学纤维和传统的混凝土相结合，可有效防止混凝土因早期干缩，塌沉所引起的内蕴裂缝，从而保证混凝土的工程质量。同时，在未来的城市建设中，钢纤维混凝土技术可以得到更为广泛的应用，并且在应用中不断创新，发展成为更具现代化、科学化的建筑技术。