浅谈路桥施工中钢纤维混凝土施工技术的应用

摘要：近年来，我国的市场经济快速发展，不可避免地，在给我国公路桥梁建设带来了新的发展机遇的同时，也给我们的路桥建设带来了新的挑战和要求。为了适应新情况，在公路桥梁建设中，很多的新型施工技术应运而生，也有很多的新材料被广泛应用，比如钢纤维混凝土材料在路桥建设施工中的应用。钢纤维混凝土，是在普通混凝土中掺入乱向分布的短钢纤维所形成的一种新型的优质水泥基复合材料，现实中被广泛地应用于道路路面、桥梁结构等工程中，该施工技术也越来越受到大家的关注。本文将结合自身体会对路桥施工中钢纤维混凝土施工技术的应用进行分析、探讨。

关键词：公路桥梁，钢纤维，混凝土，施工技术，应用

Abstract: in recent years, China's rapid development of the market economy, inevitably, to the highway bridge construction in our country has brought new opportunities for development, but also give our road &bridge construction has brought new challenges and requirements. In order to adapt to the new situation, in the highway bridge construction, a lot of new construction technology arises at the historic moment, also have a lot of new materials are widely used, such as steel fiber reinforced concrete bridge construction materials in the construction of the application. Steel fiber concrete, is in the normal concrete with disorderly to distribution of steel fiber short of the formation of a new type of high quality cement base composite materials, in the reality is widely applied in road road, bridge structure engineering, the construction technology is also more and more people's attention. This paper combines the own experience to the steel fiber concrete road &bridge construction of construction technology of on the analysis, the application.

Key words: the highway bridge, steel fiber, concrete, construction technology, application

中图分类号：X734文献标识码：A 文章编号：

随着我国城市建设进程的加快，公路和桥梁的建设步伐也在日益加快，随之而来的是对建筑材料越来越高的要求。为了增强混凝土的强度，在实践中我们通常采用近年来在国内外得到迅速发展的钢纤维混凝土。钢纤维混凝土，作为一种新型优质水泥复合材料，与普通混凝土相比，它具有施工简易方便、价格低廉、性能强等优点，因此广受欢迎。本文从钢纤维混凝土的性能出发，对其在路桥施工中技术的应用提供一些自己的看法，仅供各位同仁参考。

1、钢纤维混凝土的基本性能

（一）抗冲击性强

当钢纤维混凝土纤维掺量介于0.8% 到2.0% 时，则可承受比普通混凝土高达前者50~100倍的冲击力，甚至有可能达到更高，可见其抗冲击韧性极好。

（二）抗裂、抗疲劳、抗剪性能佳

不同于普通的混凝土，开裂荷载和极限荷载并非几乎一样，而是可以在出现开裂荷载后，极限荷载还能增大。增大钢纤维的体积率后，其初裂荷载、极限荷载和韧性则均有所增大。我们在直接剪切试验中还发现，基体错动之后，钢纤维混凝土不仅没有难堪重负，还具有不错的承载能力。

（三）抗拉、抗压和抗弯的极限高

通过在混凝土中掺入适量的钢纤维，就可以提高该混凝土的极限抗压强度，一般来说，单轴抗拉极限强度可以提高百分之四、五十，抗弯极限强度可以提高百分之五十到一百五。

（四）变形性能大幅度改善

钢纤维对混凝土长期收缩变形的影响较为明显，它可以使混凝土的收缩率降低百分之十到三十左右；其次，虽然其对混凝土抗压弹性模量的影响不显著，但对抗拉弹性模量却是提高不少。

（五）能够有效地抑制因温度应力引起裂缝产生和扩展。

2、道路施工中钢纤维混凝土的应用

（1）在全截面钢纤维混凝土路面的施工作业时，要确保其路面的的厚度为普通路面厚度的55% 左右，允许在山下五个百分点内跳动，且钢纤维掺量通常介于 0.8%~1.2% 之间。对于双行道路面，通常不设纵缝，且其横缝的间隔距离不能高于50m，一般取 20~30m。

（2）对碾压钢纤维混凝土路面的施工时，通常会将钢纤维掺入碾压混凝土中，以便达到提高路面韧性和强度的目的，改善该混凝土的力学性能。

（3）对于双层式钢纤维混凝土的路面铺设，一般是上层约全部厚度的40%~60% 时铺钢纤维混凝土。

（4）对于三层式钢纤维混凝土的路面铺设，分为上、中、下三层进行，施工比较复杂。

一般是在中间铺设普通的混凝土，而在上、下两层铺钢纤维混凝土。这种铺法仅适用于且机械化设备齐全、条件较好的地区。

（5）钢纤维混凝土铺设罩面层共有三种方式：直接式、分离式、结合式，直接式多用于原混凝土损坏不严重的路面，仅需直接在旧水泥混凝土面层上加铺即可；分离式即在罩面面层与旧混凝土中间构建一个隔离层，使二者各自发挥作用；结合式则是使二者相互粘连为一体，共同发挥其强度作用。此外，铺设、修补罩面时，其钢纤维体积率应控制在1%~2% ，长径比不低于70、不高于100即可。

（6）在多年冻土地区，也可选用钢纤维混凝土路面以减少路面吸热， 维持冻土的热平衡，最终提高其抗冻性能。

（7）道路施工中应用钢纤维混凝土应注意的其他问题：

第一，加快施工速度，以防钢纤维混凝土的凝结和硬化；

第二，使用喷雾防止水分蒸发时切忌在浇筑和铺摊中随意加水；

第三，用硬刻槽方式制作抗滑构造，需在规定的时间之内控制好滑模、轨道三辊轴机组、轨道三辊轴机组滑模的数值，并考虑施工时间的平均气温。

3、桥梁施工中钢纤维混凝土的应用

(1)在桥面铺设时应用，既可使桥面的耐久性、抗裂性和舒适性等都得以改善，又能增加桥梁本身刚度和抗折强度，最终增强其受力能力。

（2）在桥梁主拱圈(主梁) 或应力集中区域利用钢纤维混凝土，可以减轻桥梁自身的重量，有效地控制结构变形，推动桥梁建设走向大跨度化和轻型化。此外，墩台数量的相应减少，有利于降低工程造价、提高经济效益。

（3）对桥梁墩台进行加固，特别是对动载长期作用下造成的桥梁墩台、桥面面层裂缝的破坏等，可选择转子Ⅱ型喷射机喷射一定量的钢纤维混凝土，以增强桥梁抗震性。此外，我们需对旧混凝土的表面进行凿毛或喷砂，以便新旧混凝土的更好粘贴，维护桥梁的整体性。

（4）对桩顶或桩尖采用钢纤维混凝土，增强桩的穿透力和桩顶的抗冲击韧性，以预防桩顶在打入设计深度以前就出现破裂的现象，同时还可以增强桩尖的入土性能，大大提高打击的速度。

（5）桥梁施工应用中钢纤维混凝土应注意的其他问题

第一，桥面铺装中常加入钢筋网，以便增强铺装层的抗裂能力；第二，对钢筋网进行加工、安装时，要注意严格按照相关的桥面技术要求进行；第三，加固桥梁墩等、修补表层剥落和动载作用下的桥梁裂缝时，通常应通过喷射机喷射6cm～20cm的钢纤维混凝土来进行。

4、钢纤维混凝土的施工流程

钢纤维混凝土的施工技术，根据其施工方法，可分为灌浆钢纤维混凝、土浇注钢纤维混凝土和喷射钢纤维混凝土三种，不可置否地，施工质量在很大程度上决定了钢纤维混凝土路桥工程的质量。因此在钢纤维混凝土路桥工程中，应重点掌握其施工流程，保证每一环节的质量。图1为施工流程

图 1 钢纤维混凝土的施工流程

5、技术经济性分析

钢纤维混凝土是一种新型的多相复合材料，主要是将钢纤维掺入到普通混凝土中，钢纤维的分布无规律性。钢纤维混凝土与普通混凝土的性能有很大的差别，普通混凝土的抗拉性能、抗弯性能及抗疲劳性能等较差，也没有较好的延性、耐磨性及抵抗裂缝的能力，而掺入钢纤维后能显著提高混凝土的这些特性，给工程质量安全保障提供了一个有力的支撑。桥面铺装层早期龟裂、边角损坏问题在工程中较常见，而钢纤维混凝土的各向同性特点及良好的抗裂性，能够有效防止这些问题的出现，保证路桥的行车舒稳、延长路桥的使用年限等。

由于钢纤维混凝土自身的良好特性，在相同荷载条件下，钢纤维混凝土的铺装厚度要比普通混凝土桥面减少30%～50%，不仅降低了桥面铺装的自重荷载，还减少了材料用量，进而为工程用期缩短了时间。由于钢纤维混凝土具有优良的韧性、较强的耐冲击性，保障了与伸缩缝连接钢筋的粘接牢固，防止伸缩缝出现较大的变形、位移或翘曲，进而提高了伸缩缝的寿命。随着社会的发展、生活节奏的加快，交通量逐渐增大，这对桥面的铺装层提出了更大的挑战。普通桥面铺装已无法适应车辆荷重增大的事实，而钢纤维混凝土因具有良好的延伸度、疲劳强度、耐久性等特性，从而广泛应用于桥面铺装层中，保证了桥梁整体结构的安全性、可靠性。

与普通桥面铺装层相比，钢纤维混凝土减少了钢筋网片及加工安装等施工环节，因此其不仅简化了施工工艺，还减少了施工成本，最重要的是防止了因钢筋网片施工质量差而导致桥梁早期破坏的情况的出现。虽然钢纤维混凝土的价格较高，然而在厚度降低的情况下，总的施工成本与普通混凝土的相当。在使用寿命中，钢纤维混凝土能够显著延长使用寿命，提高公路使用效益，保证路桥质量安全，减少维修费用，进而降低整个路桥工程的造价。

总之，在路桥施工中的钢纤维混凝土施工中，施工人员须严格按照《混凝土施工规范》操作，按照程序，重视技术要求，及时进行质量检测，在科学的引导下努力达成预期目标。

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