施工中钢纤维混凝土的施工技术分析

摘要：钢纤维混凝土具有价格低、性能强、施工简便等优点，在路桥施工中得到了广泛应用。本文探讨了路桥施工中钢纤维混凝土的施工技术。

关键词：路桥施工；钢纤维；混凝土；施工技术

中图分类号： TU74 文献标识码： A 文章编号：

钢纤维混凝土是一种新型的水泥基复合材料，性能优良。其可以按照使用要求，对材料实现不同的设计。随着科技的进步，钢纤维生产技术也飞速发展，其基础理论也正在不断完善过程中。在道路桥梁施工中，使用钢纤维混凝土技术，可以有效的节约生产成本，保证建筑质量。

一、钢纤维混凝土的特点

1、钢纤维混凝土的冲击性能

钢纤维混凝土中掺入掺杂比例为0.8%~2.0%的钢纤维,钢纤维混凝土要承受的冲击力比普通混凝土高很多, 大大提高了其抗冲击性能。

2、 钢纤维混凝土可以改善混凝土变形性能

钢纤维混凝土可以降低混凝土长期的收缩变形引起的收缩率, 大大提高了其抗拉性能。

3、钢纤维混凝土有较强的抗压、抗弯和抗拉极限强度

通过实验可以得知,如果混凝土中加入适当的钢纤维,就可以使抗弯极限强度提高50%~150%,单轴抗拉极限强度提高到原来的一半。实际上钢纤维自身并没有提高混凝土的抗压强度的能力, 但混凝土中由于加入适当的钢纤维使其抗压能力发生了变化,就算遭到破坏,也会碎而不散。

4、钢纤维混凝土的抗裂、抗剪和抗疲劳性能

一般来说,普通混凝土的开裂荷载几乎相当于极限荷载,但钢纤维混凝土因发生开裂会增大钢纤维的体积率、初裂荷载、韧性、和极限荷载。通过对钢纤维进行直接的剪切实验, 我们会发现当其基体不管发生怎样的错动, 钢纤维混凝土不错动的承载能力仍不会发生改+变。

5、钢纤维混凝土的抗冻性能

钢纤维混凝土可以抑制因温度的影响而发生的裂缝和扩张, 提高了它的耐磨性能。

二、钢纤维混凝土的施工技术

1、 钢纤维混凝土配合比

在配比设计步骤上,钢纤维混凝土与普通混凝土大体相同。不过,钢纤维混凝土的配比在强度的双控标准与韧性强度上有不同,需要确定钢纤维体积率,需要注意砂率、单位用水量对钢纤维体积率有影响。试验-计算法是其配比设计采用的方法。配比设计需要按照《混凝土结构设计规范》,根据设计要求,确定轴心抗压强度的设计值和标准值,试配抗压强度,计算水灰比,确定钢纤维体积率,计算单位体积用水量,确定合理的砂率,计算材料用量,确定基准配合比和施工配合比。

2、钢纤维混凝土拌和

为防止钢纤维混凝土在搅拌时纤维结团，在施工时每拌一次为搅拌量的80%。采用滚动式搅拌机拌和，在搅拌混凝土过程中必须保证钢纤维均匀分布。为保证混凝土混合料的搅拌质量，采用先干后湿的拌和工艺。投料顺序及搅拌时间为：粗集料钢纤维(干拌1min) 细集料水泥(干拌1min) ，其中钢纤维在拌和时分三次加入拌合机中，边拌和边加入钢纤维,再倒入黄砂、水泥,待全部料投入后重拌2min～3min，最后加足水湿拌1min。

3、 钢纤维混凝土的浇捣

钢纤维混凝土浇捣与普通混凝土一样， 浇捣是施工中的重要环节，直接影响钢纤维混凝土的整体性和致密性。不同之处就是其流动性较差，在边角处容易产生蜂窝。因此，边角部分可先用捣棒捣实，然后用夯梁板来回整平。

4、 成型

钢纤维混凝土具胡粗骨料细、砂率大、纤维乱向分布的特点，因此钢纤维混凝土路桥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。

5、接缝

钢纤维混凝土的收缩性小、抗裂性能好。有条件封闭交通的施工路段，可采用混凝土摊铺机，可做成整幅式，不设纵缝。钢纤维浇筑养生达设计强度50%后切锯缩缝即可。

6、运输

钢纤维混凝土在运输过程中，坍落度和含气量都会有损失，拌和物稠度下降，同时由于振动使钢纤维下沉，影响钢纤维混凝土的均匀性，因此钢纤维混凝土的运输距离应该尽可能缩短，最好采用泵送方式。

三、钢纤维混凝土的应用

1、 道路施工中的应用

（1）新建全截面钢纤维增强水泥混凝土路面。全截面的钢纤维增强混凝土路面厚度的50％至60％的普通混凝土路面厚度，钢纤维含量为0.8％至1.2％。两车道的道路一般是每一个没有纵向，横向20米的联合间距30米，最大的理想50米。

（2）新型复合钢纤维水泥混凝土路面。可以做成两层或三层复合式路面。两层道路建设，铺设在40％至60％的钢板厚度对全地形厚的钢纤维钢筋混凝土上。三层复合式路面是上下两层的钢纤维钢筋混凝土层，与普通混凝土层夹着。结构更加合理，但施工复杂。根据经验，三层复合式路面应使用高机械化铺设条件的地区。

（3）碾压混凝土钢纤维混凝土路面。钢纤维碾压，使路面的强度和韧性增强，以改善碾压混凝土的力学性能。

（4）钢纤维混凝土覆盖。旧水泥混凝土路面损坏，使用钢纤维钢筋混凝土摊铺覆盖。钢纤维混凝土覆盖的直接的，独立的两个种组合的组合。作为一个整体相互合并的覆盖面层和老混凝土粘结的整体实力，共同发挥结构的作用。分离叠加和老混凝土粘结，但中间设立一个屏障层独立运作。直接叠加，直接在旧水泥混凝土钢纤维的表面层钢筋混凝土覆盖。一般用于比较轻微损坏现有的水泥混凝土路面。

（5）钢纤维水泥砂浆或细石混凝土覆盖维修。细石混凝土，钢纤维水泥砂浆或钢纤维对破损道路维修覆盖。纤维体积分数为1％至2％是适当的长宽比可以是钢筋混凝土比钢纤维的长宽比略高。一般限制在70〜1O0范围。

2、桥梁施工中的应用

（1）桥面铺装。钢纤维混凝土的应用不仅可以提高桥面抗裂性，耐久性和提高舒适性能，还可以增强桥梁的抗弯强度，刚度桥梁本身，以减少路面厚度，以减轻结构重量，提高桥梁钢纤维钢筋混凝土桥桥面铺装受力状况。此外，使用钢纤维钢筋混凝土和橡胶沥青混凝土复合两层甲板也是一个有效措施。

（2）桥梁上部结构承受的荷载。使用钢纤维钢筋混凝土主拱或部分区域，加强和改善结构的受力性能，结构变形的有效控制，减轻体重，使大跨度桥梁结构更加稳定。并且，其结构性能，外观精美，还可以减少鞋面材料，在桥梁下部的数量相应减少的数量，从而降低了成本，提高经济效益。修建钢纤维钢筋混凝土桥高度，以满足使用上的特殊要求。

（3）桥梁墩台等结构局部加固。对动载长期作用下造成的桥梁墩台及桥面板裂缝或表层剥落病害，采用转子Ⅱ型喷射机喷射5cm～20cm钢纤维混凝土以满足结构的整体性和抗震性要求。一般钢纤维类型采用剪切钢纤维，掺量为1lO％；采用硫铝酸盐快硬水泥和Ts型速凝剂提高早期抗裂性能；对旧混凝土表面喷砂或凿毛，增加新旧混凝土的整体性

（4）加强钢筋混凝土桩。钢纤维钢筋混凝土桩或桩尖局部增强的顶部，桩普及率已大大提高，锤击减少的数量大大提高了对打击的速度。一般钢筋混凝土桩和钢纤维桩尖部分的顶部，以提高冲击韧性的桩顶，桩顶到设计深度，以避免前破裂，并增加了埋桩尖提高对打击的速度。

3、 衬砌隧道和边坡防护加固

采用喷射钢纤维混凝土衬砌隧道是一种有效的技术措施。具有加强结构整体性和防止隧道渗漏水的作用。在边坡岩石节理裂隙发育的地质不良地段，采用普通混凝土支护并用喷射钢纤维混凝土加强或全截面采用喷射纤维混凝土支护加固。

综上所述，钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入适量乱向分布的短钢纤维而成的一种多相、多组分水泥基体新型复合材料，它克服了混凝土的多项弱点，改善了混凝土的物理、力学性能，已在建筑路桥等工程领域得到广泛应用。相信随着钢纤维基础理论与生产技术的不断发展,钢纤维混凝土在路桥建设施工中的应用将进一步拓宽。

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