路桥施工中钢纤维混凝土施工技术的应用分析

路桥施工中钢纤维混凝土施工技术的应用分析

梁军

梁军

中交路桥华南工程有限公司广东省中山市528400

摘要：针对路桥施工中的钢纤维混凝土，在介绍路桥工程中钢纤维混凝土主要优势的基础上，对相关施工技术具体应用进行深入分析，以此为实际施工提供参考依据，使钢纤维混凝土的应用发挥最大化作用效果。

关键词：路桥；钢纤维混凝土

如今，路桥工程规模越来越大，技术要求越来越高，为满足质量要求，需要从材料方面入手，引入新材料技术。在诸多类型的新材料中，以钢纤维混凝土的使用最为广泛，效果最为显著。

1路桥工程中钢纤维混凝土主要优势

路桥工程中，钢纤维混凝土路面的厚度只有普通混凝土1/2，同时在路面上仅设置横缝，多数情况下不会设置纵缝，这样能增强路面整体抗拉伸力与抗冲击力，保证工程质量。

在钢纤维混凝土当中，钢纤维的实际分布无规律，这样能提高混凝土成型后的抗压能力、抗弯能力、抗拉能力与抗冲击能力。从实测结果可知，相较于普通混凝土，钢纤维混凝土无论是单轴抗拉强度、抗弯极限强度还是抗冲击韧性，均相对较高，但钢纤维含量却只有0.8%-2.0%，用量很小[1]。

对路桥而言，其使用寿命会受到很多因素的影响，若在施工中引入钢纤维混凝土，则能发挥出以下优势：第一，抗拉性能高，能减少10%-30%的收缩率；第二，通过剪切实验可知，即便钢纤维混凝土发生出错动，仍能保持400-800MPa的有效承载强度和；第三，因钢纤维受温度变化持续作用后，会表现出良好伸缩性能，所以它能有效阻止由于温度变化原因产生的裂缝，这在大体积混凝土中显得十分重要。

以强度等级为C30的普通混凝土为对比对象，研究相同强度等级钢纤维混凝土性能增长情况：普通混凝土的抗拉强度为3.5MPa，钢纤维混凝土为5.4-7.0MPa，增长54%-100%；普通混凝土的抗压强度为31.2MPa，钢纤维混凝土为32.5-40.0MPa，增长4.4%-28.2%；普通混凝土的极限和初裂抗弯强度分别为5.5MPa、4.88MPa，钢纤维混凝土分别为9.18-13.75MPa和7-8MPa，分别增长67%-520%和43%-100%；普通混凝土的初裂强度为8.85N·m，钢纤维混凝土为23-53N·m，增长160%-500%；普通混凝土的冲击疲劳强度为5.96/cm2，钢纤维混凝土为53.3-91/cm2，增长800%-1500%；普通混凝土的抗渗等级为P4级，钢纤维混凝土为P6-P12级，增长50%-250%。可见，相较于普通混凝土，相同强度等级的钢纤维混凝土在各性能上均有提升，尤其是抗拉强度、极限抗弯强度、初裂强度、冲击疲劳强度及抗渗等级[2]。

2路桥工程钢纤维混凝土具体应用

2.1配合比设计

配合比需要以结构层厚度、设计提出的抗弯强度要求及抗折强度要求为依据确定，另外，配合比还与水灰比、体积率、浇筑部位及所用钢纤维类型等有关，所以具体的配合比必须试拌来确定，以保证其合理性。

2.2钢纤维投放及搅拌

为避免投放钢纤维后混凝土产生结团，需要在正式投放之前，先对钢纤维与细骨料进行定量搅拌，待搅拌均匀后采用振动筛将钢纤维均匀分散至素混凝土当中。通常需要先投加砂石，然后再进行钢纤维的投加，将其搅拌均匀后依次投加碎石与水泥，每次投加完一种材料都要进行一次搅拌，使其达到均匀，避免产生结团。另外，搅拌时使用的搅拌机也必须达到相关要求，使搅拌过程顺利完成，并达到施工对混凝土提出的要求[3]。

2.3钢纤维混凝土应用

（1）桥面部分

当为桥面工程时，钢纤维用量按0.8%-1.2%控制，该比例能有效保证耐久性，并提高一定舒适度及抗裂性能。另外，在具体应用过程中，还会为了进一步增强耐磨性而联合运用其它混凝土，如橡胶沥青混凝土等，这样能大幅提高弯折强度，延长桥面使用寿命。

（2）上部结构

梁部可将钢纤维混凝土视作主梁部分，也可在应力集中区进行局部加强处理就，以此对梁体受力情况予以改善，减小结构变形及自重。另外，由于它适用于大跨度桥梁，所以还能适应对美观性提出的要求。

（3）下部结构

在下部结构的墩台处通过对钢纤维混凝土的应用能在保证强度与质量的基础上减少材料用量及结构自重，并能减少墩台总数，以此降低工程造价。另外，采用钢纤维混凝土之后还能避免裂缝的产生，防止剥落、露筋和损坏[4]。

钢纤维混凝土还能用于桩顶及桩尖，处于成本的考虑，一般不会整个桩柱都浇筑钢纤维混凝土。在桩顶与桩尖处浇筑钢纤维混凝土后，能有效提高其抗冲击性能，防止桩顶进入到设计要求的深度之前就产生破裂，同时还能提高桩尖进入土层的能力，加快打击的速度，而桩体部分仍以普通混凝土为主。若在经济条件允许的情况下，则可在整个桩柱中使用钢纤维混凝土。

2.4施工要点

以桥面部分为例，对钢纤维混凝土应用过程中的施工要点作如下深入分析：

（1）在正式铺设之前，先对基面进行检查，经检查确认达到铺设施工条件后，将其清理干净，清除附着的浮浆，然后对梁顶面进行凿毛处理，洒水润湿，使桥面板和铺装层良好、可靠连接。

（2）先根据设计图纸的要求对构造筋进行绑扎，然后将其准确定位，布置在指定位置后对其进行固定，期间不可出遗漏，钢筋的数量应准确，其不能有弯折与扭曲。

（3）按照工程设计要求，对模板所在平面位置及高度进行准确测量，同时预留足够的空间，以免在浇筑过程中出现爆模。对模板进行支设时必须保持稳固，且接头应紧密与保持平顺。

（4）对钢纤维混凝土进行下料时，应将分级式、分散式与强制式充分结合到一起，采用强制式搅拌机对每一级原材料做充分搅拌，避免混凝土结团。一般先对粗骨料、钢纤维和水泥进行干拌，持续2min后加入适量水继续搅拌5min，以此保证混凝土质量。

（5）完成对钢纤维混凝土的搅拌，并通过试验检测确认合格后，及时对其进行浇筑，需要注意的是，从完成搅拌到使用完毕，间隔时间不能超过60min，否则钢纤维将结团，使钢纤维在混凝土中的分布不再均匀，影响使用效果。在铺设前，检查并去除已经结团的部分；铺设的同时要借助振动梁或平板式振捣器进行均匀振捣，并用刮尺将其刮平。

（6）完成铺设后开始收浆与拉毛，通过收浆和拉毛，能使桥面保持平整与密实，同时满足二层铺设施工要求，为之后的铺设奠定创造良好条件[5]。

（7）按照相关设计要求，需在墩顶处布置横缝，用于保证桥面结构抗拉伸强度，使其达到预期要求。切缝完成，并确认合格后开始养护，养护方法为覆盖一层塑料膜，并通过洒水使其保持湿润，避免干缩裂缝产生。养护应安排专人负责，养护时间及方法都应根据设计要求确定，当现场的实际情况和设计有很大出入时，可对养护时间进行适当调整，或采用特殊的养护方法，以保证养护效果。

3结束语

综上所述，与普通的混凝土相比，钢纤维混凝土具有更高的性能，能更好的满足工程，尤其是特殊工程，如路桥，对混凝土提出的要求，起到避免裂缝产生，延长结构使用寿命等作用。

参考文献：

[1]杨海荣.试析路桥施工中钢纤维混凝土施工技术应用[J].科学与财富，2017（14）：285-285.

[2]孙涛.浅析路桥施工中钢纤维混凝土施工技术的应用[J].科技资讯，2017（16）：211-212.

[3]荆靖.试析路桥施工中钢纤维混凝土施工技术应用[J].绿色环保建材，2018（3）：122-123.

[4]李楠.试析路桥施工中钢纤维混凝土施工技术应用[J].科学技术创新，2018（15）：117-118.

[5]郑翔.路桥施工中钢纤维混凝土施工技术应用[J].南方农机，2017（20）：255-256.