钢纤维混凝土施工技术在路桥工程中的应用

张晓燕

山西远大公路桥梁建设养护有限公司 山西忻州 034200

1 钢纤维混凝土特性

1.1 抗变形能力

混凝土结构发生变形，多数是因为材料自身收缩率较差所产生的，而钢纤维混凝土中因加入了一定量的钢纤维材料，所以其具有一定的刚性，收缩率较低，抗变形性能很好。

1.2 抗裂性

混凝土结构出现裂缝，主要是由于外部荷载超出其极限载荷而产生的，钢纤维混凝土因加入了一定量的钢纤维材料，所以其承载性能较高，可以满足外部荷载较大的情况。即使其因为外力作用而出现裂缝，裂缝也会很小，这是因为钢纤维的韧性提升了荷载能力。该结论是经过大量切割试验之后验证的，在切断之后，结构承载性能没有明显降低。

1.3 强度高

钢纤维混凝土中的钢纤维材料强度较高，所以导致混凝土结构抗弯强度与普通混凝土相比可以提升约50%～150%。

2 钢纤维混凝土的施工技术简述

2.1 调试钢纤维分类装置

进行材料的搅拌混合之前必须进行分类分散装置的调试工作。施工人员预先调试搅拌分散装置，目的在于确保搅拌工作能够一次性完成。进行钢纤维混凝土材料的混合应该先将两种主要材料进行独立搅拌，在确保施工使用的每一种材料都进行搅拌均匀后再进行混合搅拌。在进行搅拌的过程中，投料口的震动装置能够促使钢纤维混凝土材料充分搅拌。

2.2 控制好物料投放顺序及对应物料搅拌时间

相关施工操作人员务必要清晰正确科学的物料投放顺序，在进行钢纤维材料的配制时，重点观察是否有出现钢纤维结团现象。施工操作人员应该选用合理的物料投放方式，一般进行物料投放时选用先干后湿的顺序，按物料的分级进行投放。在进行物料投放的同时，使用分散机将钢纤维投放至混凝土搅拌机中。分散机的使用过程中建议将功率控制在0.7千瓦-1千瓦的范围内，按照一定的顺序投放物料，力争钢纤维混凝土性能要求得到最大程度的满足，并且使得物料分散均匀，最终达到实现搅拌均匀的目的。最后要严格把控物料的搅拌时间，混合料的搅拌需要控制好时间，一般时间把控建议为干拌时间控制在1分钟内，湿拌时间控制在2分钟内，湿拌完成后，外加剂的搅拌时间控制在2分钟左右[1]。

2.3 钢纤维混凝土的浇筑及振捣

进行钢纤维混凝土浇捣需要保证连续性工作，并且在过程中合理设置好伸缩缝。对于浇捣过程中的倒料时间以及搭接时间要严格把控，建议时间控制在15分钟-20分钟之间。倒料时间以及搭接时间的要求要尽可能地短，尽量实现连续浇捣。材料振捣步骤一般在浇筑完成后进行，不过最好是能在浇筑混凝土的同时进行振捣工作。常见的振捣工具是平板振动器，它可以满足钢纤维混凝土的均匀振捣需求。钢纤维混凝土在进行浇筑和振捣工序之后，应该对其表面进行清理和抹平，不应出现钢纤维外露。

2.4 钢纤维混凝土的成型控制

实际施工过程要求工程人员和作业人员熟悉掌握钢纤维混凝土成型的技术要点和控制方法。常见的钢纤维混凝土成型控制是使用机械抹平施工，同时合理布置振捣点，按规范要求进行施工，同时避免和减少钢纤维外露。

2.5 钢纤维混凝土施工的后期养护

路桥工程竣工后，后面的养护工作也是相当重要的。钢纤维混凝土结构在施工时已设置了纵缝。而材料养护工作则需要在纵缝设置完毕及结构成型后开展，时间周期至少保证15天。养护工作的目的是避免结构裂缝的产生，重点是要做好保温及保湿养护。

3 路桥工程中钢纤维混凝土的应用

3.1 在道路工程方面的应用

道路工程的施工应用中，钢纤维混凝土材料的使用需要注意，钢纤维的添加比例范围是0.5%-0.7%，现场施工人员需要更加严格地进行材料配比工作的把控，最终实现提升路面强度的目的。常见的使用钢纤维混凝土的路桥结构有双层结构和三层结构。双层结构是在上层结构使用钢纤维，且钢纤维使用含量占比至少60%以上。三层结构是普通混凝土铺设于中层，而上下两层则铺设钢纤维混凝土，这种道路结构对强度和性能的要求相对较高。在实际的路桥项目施工中，使用了钢纤维混凝土除了能调高路面的耐磨性，还能降低铺设厚度。钢纤维混凝土施工中，当横缝间距的设置调整为25-60之间时，可减少相应的横缝数量。所以，道路工程的施工质量很大程度上有赖于施工原材料质量的严格把控，特别是水泥沙石等原材料。在施工过程中，严格监控施工材料的质量标准及指标参数，确保满足施工要求，按设计要求控制好各材料的配合比，提升材料质量从而实现施工质量的完美把控[2]。

3.2 在桥梁工程方面的应用

钢纤维混凝土在桥梁工程方面的应用如下。第一是应用在桥梁伸缩缝处，当桥梁经过长时间的使用及风吹日晒之后，或多或少会出现这样或那样的质量问题。尤其是在桥梁及墩台位置，当经过长期的使用之后极易导致伸缩缝的出现，一旦发现应及时处理。在新材料的发展应用过程中，可以选用钢纤维混凝土进行填补，务必保证伸缩缝位置已密实填补。第二是在桥面铺设上，当桥面铺设工程中较多钢纤维混凝土材料时，可以促进桥面的整体性能得到明显的改善，桥面的使用能够更加耐久坚固。第三是应用在结构加固工程中，桥梁的墩台位置是桥梁施工和养护过程中需要进行加固最频繁的地方，使用钢纤维混凝土材料进行加固，完全能够弥补建筑结构本身的缺陷和不足。钢纤维混凝土材料的使用，大幅度地提升了桥梁结构的抗压及抗震性能。与此同时，由于钢纤维混凝土材料的比重较轻，该材料的使用有利于降低桥梁的自身重量和施工强度，降低桥梁变形发生的可能性[3]。

4 结语

传统路桥建设过程中常常采用普通混凝土，但是普通混凝土具有较强脆性，抗拉强度较弱，容易出现裂缝等问题，对于路桥工程的质量造成较大影响。因此钢纤维混凝土等高标准混凝土已经成为了推广的方向，此种混凝土的施工相对简单且成本较低，可以有效提升路桥工程的性能和质量。所以对于此种混凝土施工技术进行分析研究，对于进一步推动路桥质量提升具有非常现实的意义。