钢纤维混凝土施工技术浅析

[摘要]针对路桥施工中钢纤维混凝土的运用，从钢纤维混凝土的特征以及配合比入手，对路桥施工过程中钢纤维混凝土的施工技术进行了简要的阐述，并对钢纤维混凝土在我国路桥工程中的应用做了进一步的介绍。

[关键词]路桥工程、钢纤维混凝土、施工技术

随着路桥工程建设的不断发展，钢纤维混凝土作为一种新型材料以性能的优越性被广泛应用于路桥工程中，并取得了良好的效果。因此，对钢钎维混凝土进行深入的了解有助于提高工程质量，增强社会，经济效益。

1 钢纤维混凝土的特点

1.1 抗裂、抗剪性能强

传统混凝土开裂荷载与极限荷载无明显差异，但钢纤维混凝土即使出现开裂荷载，其荷载还是能够保持增大趋势。在一定程度上来说，如果钢纤维混凝土体积增大，那么其开裂荷载、极限荷载与韧性均能增大。对钢纤维混凝土的剪切性能进行直接剪切试验检验，实验数据结果表明：钢纤维混凝土基体错动移位后，仍然具有良好的承载能力，承载强度为400～800mpa。

1.2 抗压、抗拉、抗弯、抗冲击性能强

钢纤维混凝土主要由钢纤维和传统混凝土构成，在混凝土中，钢纤维不规则分布，这样的分布有利于加强钢纤维混凝土抗压、抗拉、抗弯、抗冲击性能。实验研究钢纤维混凝土在路桥施工中的应用，结果表明：在混凝土中适当加入钢纤维，可以有效提高50%～150%抗弯与40%～50%单轴抗拉的极限强度，若钢纤维在混凝土中的含量为0.8%～2.O%，抗冲击可达普通混凝土的50～100倍极限强度。在钢纤维混凝土中，钢纤维消耗量很小，比例约为0.8%～2.0%，钢纤维本身并不能有效提高混凝土抗压强度，但在混凝土中适当加入钢纤维后，混凝土整体抗压破坏形式出现明显变化，虽然受到破坏后会碎，但不会散，因此混凝土结构抗压性能显著加强。

1.3 改善混凝土变形性能

在混凝土中适当加入钢纤维，可以有效改善混凝土长期收缩变形性能，且能显著提高混凝土抗拉弹性模量，此外，还能使混凝土收缩率降低10%～30%。

2 钢纤维混凝土配合比设计

钢纤维混凝土施工配料主要有水泥、卵石、砂、钢纤维、外加剂、掺合料等，水泥选用型号规格为P.O.42.5的普通硅酸盐水泥；卵石型号规格为5～25mm，含泥量低于1%；砂型号规格为中砂，含泥量低于3%；钢纤维型号规格为长度60mm、直径0.9mm，最低抗压强度为1000N/m2型号规格为泵送剂；掺合料型号规格为I级粉煤灰。钢纤维混凝土的配料选用标准为：

2.1 钢纤维品种与基材强度相适应，且抗拉极限强度不低于500MPa。

2.2 钢纤维混凝土中钢纤维最佳含量为0.5%～2.O%。

2.3 加强控制钢纤维长径比，钢纤维长度不宜过长，最佳直径为0.45mm～0.70mm，以保证钢纤维混凝土力学性能尽可能符合施工和易性要求。

2.4 适当采用减水剂或外掺剂，使混凝土施工和易性得到改善，同时降低水泥用量及成本。

2.5 必须确保钢纤维无油污、锈渍、碎屑与杂质等。

2.6 采用搅拌机拌和钢纤维混凝土时，其砂率应比相同标号同类传统混凝土高，而且控制钢纤维长径比为50～80。

3 路桥施工中钢纤维混凝土施工技术

3.1道路施工中钢纤维混凝土施工技术

3.1.1摊铺、整平

①将钢纤维连续、均匀在面板中摊铺。

②通过分散机均匀分散钢纤维后，加入搅拌机。

③投料搅拌时采用先干后湿方式，并严格控制搅时间.

④摊铺时掺和物塌落度应保持一致。

⑤摊铺同一道路作业时，应尽可能持续摊铺与浇筑。摊铺工作完成后，必须进行整平、初步压实工作。

3.1.2 振捣

纵向条状集束排列钢纤维，可以加强混凝土边缘的密度。采用机械振捣钢纤维混凝土，可以增加其强度与密实度，有效保障钢纤维混凝土路面的强度与抗裂性。在机械振捣过程中，应按照一定顺序和频率进行振捣，不能出现过振、漏振等问题，而且钢纤维严禁出现空洞、沟槽等现象。

3.1.3 整形

钢纤维混凝土的特点主要有纤维分布不规则、含砂率大、粗骨料稀等，为免钢纤维外露，应采用机械进行抹平整形。与此同时，采用压纹机压纹技术，可以避免或减少拉毛与拆模后出现的钢纤维外漏、外露现象。

3.1.4 施工注意事项

①加快施工进度或适当增加水分，可使钢纤维混凝土延迟凝结、硬化。

②摊铺或浇筑过程中，必须经过科学计算，才能增加掺和物，如水、外加剂等。

③为免影响钢纤维混凝土强度，运输和摊铺时间必须在规范要求范围内。

3.2 桥梁施工中钢纤维混凝土施工技术

3.2.1 桥面铺装

在桥面铺装钢纤维混凝土，可提高桥面耐久性、抗裂性与舒适性，增强桥梁刚度与抗折强度，并减少铺装厚度，使结构自重降低，很好的改善桥梁受力状况。此外，还能有效提高桥面抗冲击力，加强混凝土结构和伸缩缝间的连接强度，减少桥面出现坑槽、剥落、裂缝等情况，有效延迟桥梁损坏速度。

3.2.2 桥墩结构局部加固

在长期动载作用下，若桥墩、桥面板出现裂缝、表层剥落等问题，为满足桥梁结构抗震性与整体性要求，可采用转子型喷射机向出现问题的部位喷射5cm～20cm钢纤维混凝土。桥墩结构局部加固方式为：①采用10%掺量的剪切钢纤维；②喷砂或凿毛旧混凝土表面，加强新旧混凝土整体密实性、牢固性；③为提高早期抗裂性能，适当采用硫铝酸盐快硬水泥、TS型速凝剂。

3.2.3 桥梁上部承载部位

采用钢纤维混凝土加强桥梁上部应力集中的部位，可有效改善桥梁结构受力性能，控制结构变形的同时降低结构自重，使桥梁结构逐渐呈现轻型化、大跨度发展趋势。在桥梁上部结构采用钢纤维混凝土，可以提高结构承载力与抗变形性能，而且能减少上部结构材料用量与下部墩台数量，进而有效降低施工造价，提高经济效益。

4 路桥施工中钢纤维混凝土的应用

在路桥工程施工中，钢纤维混凝土的应用比较广泛，具体表现在：

4.1 桥梁工程项目的施工

桥梁工程在使用的过程中，在时间周期的作用下，受到来自地面上部的荷载力比较大，经常需要承载很大的重力，并且在结构方面的特殊性，所以钢纤维混凝土应用的比较广泛。主要应用的部位是在桥梁和墩台的外部位置喷射五到二十厘米厚的钢纤维混凝土，以此来提高桥梁的承载力。在长期的使用过程中，可以有效的加强桥梁的强度，抗压力等相关方面的性能，避免桥梁发生裂缝等现象。

4.2 道路工程项目的施工

在道路施工工程中，可以根据实际状况的不同，将钢纤维混凝土施工进行分类，主要有复合式、碾压式和全截面式。

使用钢纤维混凝土的优势是要比普通的混凝土节省材料，以全截面式为例的话，可以节省将近一半的材料；在双向行驶的车道工程中，不需要进行纵缝的设置，各横缝的间距保持在50cm之内，间隔距离在20cm～30cm之间；三层式复合路面施工时，钢纤维混凝土材料的掺入量最好保持在0.8%到1.2%左右。而双层式的路面施工是指将钢纤维混凝土材料铺设在道路路面的上部位置，路面的施工厚度最好占整个路面厚度的40%到60%左右。

5 结语

钢纤维混凝土广泛应用于路桥施工中，不仅能加强路桥承载能力，还能延长路桥使用寿命，有效提高经济效益和社会效益。应加强钢钎维混凝土施工的过程控制，提高质量通病的防范意识，注重施工技术经验的积累，为更好的创造精品工程而努力。

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[2] 林建辉.浅谈钢纤维混凝土在路桥施工中的应用[J].China’sForeignTrade，2011年14期

[3] 张湘文.路桥施工中钢纤维混凝土的施工技术分析[J].四川建材，2008年02期