现代路桥施工中钢纤维混凝土的施工技术分析

朱仕林

（龙海市城市建设投资开发有限公司，福建 漳州 363100）

钢纤维混凝土材料的广泛应用对路桥工程建设意义巨大，与传统施工技术相比，钢纤维混凝土施工优势明显，能够提升桥梁承载力。合理选用施工材料，做好钢纤维混凝土的搅拌与振捣工作，将其用于路面与桥面，为路桥工程创造更高经济效益，延长路桥使用寿命，提升混凝土基础结构的稳定性，保障车辆通行。

1 现代路桥施工中钢纤维混凝土施工技术的应用优势

1.1 钢纤维混凝土强度与重量比值较高

在路桥工程施工中应用钢纤维混凝土，路桥路面与普通混凝土路面的厚度比1∶2。钢纤维混凝土铺设时，在道路处设置横缝，无需设置纵缝，横缝距离保持在20cm，可以利用钢纤维结构拉伸路面，提升钢纤维混凝土路面的抗冲击力。

1.2 钢纤维混凝土结构抗压能力强

钢纤维混凝土结构中，混凝土分布较短，有着不连续性特点，这样的分布可以提升钢纤维材料的抗压、抗拉伸、抗弯能力。与传统混凝土结构相比，钢纤维混凝土结构抗拉强度提升了1.5倍，抗弯强度提升了2.5倍，抗冲击韧性指标提升了50倍。钢纤维混凝土施工技术的应用十分简单，施工人员在普通混凝土中能够加入2.1%钢纤维，再进行混凝土搅拌、振捣、浇筑、铺设即可，无需消耗过多钢纤维材料［1］。

1.3 减小路桥日常损耗，延长使用寿命

路桥使用时，路面损耗多数为正常磨损、开裂，钢纤维混凝土施工技术应用后，路桥日常损耗大幅度下降，使用寿命可延长到20年。钢纤维混凝土路面伸缩性较高，钢纤维混凝土材料抗拉性强，与普通混凝土相比，该材料收缩率降低了35%。钢纤维混凝土路面的抗剪性能和耐磨性良好，路面承载强度最高可以达到900MPa。钢纤维材料自身有着较强的伸缩能力，将其用于混凝土材料中，使钢纤维混凝土可以抑制温度变化。

2 现代路桥施工中钢纤维混凝土的施工技术分析

2.1 钢纤维与混凝土的配合比设计

钢纤维混凝土施工技术就是在路桥施工中，为提升混凝土强度和承载力，在普通混凝土中加入一定比例的钢纤维，形成优质混凝土。为提升路桥抗弯强度，确定路面厚度与钢纤维混凝土材料抗折强度，要求施工人员科学设置钢纤维和混凝土材料的配合比。在钢纤维掺入量处于0.6%～1.2%时，钢纤维混凝土的抗拉强度会呈现出规律性变化。当钢纤维掺入量达到0.8%，会有峰值出现，随着掺入量的提升，效果下降。因此，建议将钢纤维与混凝土材料的配合比设计为0.8%。其他原材料应用时，水应是无污染的自来水；水泥应采用32.5级普通硅酸盐水泥，也可以使用42.5级的水泥；碎石应采用立方体颗粒碎石，内部不带有风化颗粒；外加剂应使用优质化减水剂，由于钢纤维混凝土材料对抗冻性要求较高，建议路桥施工使用引气型减水剂；细集料在选择时，优先选择天然中粗砂，天然砂含量百分比不能超过0.075mm［2］。

2.2 钢纤维混凝土搅拌工作

建议采用先干后湿的钢纤维投放方式，保证钢纤维分散的投入搅拌装置，避免混凝土搅拌时钢纤维结团。钢纤维投放之前，应保证细骨料搅拌均匀，随后利用振动筛的筛分作用将钢纤维投放进设备。搅拌时需要按照分级投料的方法，确保每级投料搅拌均匀后，再投入其他材料。如果是路面建设，建议钢纤维掺入量为每立方米30kg以上，最多不超过80kg；如果是桥梁建设，钢纤维掺入量为每立方米50kg以上，最多不超过100kg。根据钢纤维混凝土搅拌试验，延长20s左右搅拌时间，先干拌，再加水，干拌时间不能低于1min。如果体积率较高且拌合物较干，建议拌和量不超过额定搅拌量80%，使用小容量搅拌设备时，拌和时间应适当延长1min［3］。

2.3 安装钢绞线和浇筑混凝土

预应力钢绞线自身带有特殊性，在使用时不能使用整体。确认预应力钢筋下料长度，防止预应力钢筋表面出现破损，使用钢绞线两端，将其充当路桥受力支点。随后，将不同的预应力锚点相连接，在切口两端5cm处位置用钢线绑扎，形成路桥基本框架。做好钢绞线的平直梳理，避免钢绞线交叉。

施工人员需控制混凝土分层施工厚度，在混凝土表面产生浮浆且不再下沉时，停止浇筑工作，这样才能拥有均匀的混凝土结构。部分地区混凝土坍落度较大，流动性较弱，随着气温的升高，内外混凝土温度差较大，容易给钢纤维混凝土带来裂缝影响。因此，建议施工人员合理控制混凝土内外温度差，避免混凝土和地基间摩擦，降低外部温度对浇筑工作的影响，观察水热化温度变化情况，寻找混凝土温度变化规律。混凝土拌合料从搅拌机卸出，到混凝浇筑完成，所需时间不应超过30min，浇筑的同时不能加水。钢纤维混凝土的振捣成型，可以使用振动台与表面振动器，振动台可以避免钢纤维断裂，防止起团，应适当延长钢纤维混凝土的振捣时间。

2.4 钢纤维混凝土铺装设计

2.4.1 路面与桥面部分

从路面耐磨性入手，可以将钢纤维混凝土和橡胶沥青混凝土复合使用。钢箱梁桥面摊铺沥青变形问题是桥梁界的一道世界性难题。钢箱梁表面非常光滑，直接摊铺沥青后，在超载重车反复碾压下，极容易造成桥面破损、沥青滑移的“脱皮”现象，降低使用寿命。近年来，人们开始将钢纤维混凝土用于桥梁建设，使用焊接剪刀件加绑扎钢筋网加高韧性钢纤维混凝土浇筑技术，提升了桥面铺装层材料和钢箱梁的抗剪能力。钢纤维混凝土材料已经经过了抗疲劳测试，使用寿命至少20年，这种材料是由钢纤维、聚丙烯腈纤维、聚丙烯纤维和水泥聚合物复合而成，施工时，每相隔50cm焊接一个剪力钉，在钢箱梁表面浇筑钢纤维混凝土，为以往的钢箱梁增加坚固表层。同时，某施工单位在高架桥施工中应用了钢筋网，焊接剪力钉并完成钢筋绑扎之后，为桥面浇筑了8cm的钢纤维混凝土，并在上层铺设了10cmSMA沥青混凝土，整个高架桥可以通行70t大货车，有效提升了桥面的稳定性和安全性。

2.4.2 桥梁部分

在桥梁部分应用钢纤维混凝土，可以按照桥梁墩台与上部两方面进行施工。桥梁上部采用钢纤维混凝土施工技术，可以保证桥梁结构拥有一定的跨度，使桥梁整体结构更加美观大方。桥梁墩台处应用钢纤维混凝土，使墩台自身重量减少，降低路桥工程造价，也能够防止桥梁墩台表面出现脱落和裂缝问题。

2.4.3 土桩部分

在土桩桩顶与桩尖处应用钢纤维混凝土施工技术，可以在整体上降低钢纤维混凝土材料的使用，节约施工成本，提升桩顶韧性与抗冲击能力，防止桩顶出现裂缝与破裂问题。在桩尖处应用钢纤维混凝土施工技术，提升了桩尖入土能力和打击速度。从经济角度分析桩身部分的设计，可以不采用钢纤维混凝土施工技术，应用普通预应力钢筋混凝土也可以。路桥工程施工建设的最后一道工序就是加固，墙壁加固十分重要，建议在钢纤维混凝土中加入硫铝酸盐与速凝剂，提升钢纤维混凝土融合性，提高墙壁结构应力，从而给路桥工程带来良好的加固效果。

3 结语

总而言之，钢纤维混凝土施工技术日趋成熟，且开始应用于城市高层建筑、路桥工程、机场跑道、隧道施工等，并给建设单位带来了良好的经济效益。在路桥工程施工中应用钢纤维混凝土施工技术，要求施工人员做好钢纤维与混凝土的配合比设计、钢纤维混凝土搅拌、安装钢绞线和浇筑混凝土、钢纤维混凝土铺装设计等工作，强化工程施工质量，提升施工效率。