鋼纖維混凝土施工技術在路橋施工中的應用探析

崔國鋒

(中國鐵道科學研究院深圳研究設計院，518000)

鋼纖維混凝土施工技術在路橋施工中的應用探析

崔國鋒

(中國鐵道科學研究院深圳研究設計院，518000)

隨著城市化進程的加快，我國路橋建設事業發展尤為迅猛，高級公路和橋梁建設步伐日益加快，人們對路橋依賴程度越來越高，對路橋的安全性、適用性和耐久性等指標也提出了更高要求。鋼纖維混凝土作為一種新型優質水泥基復合材料，因其具有良好的力學強度、較強的韌性和抗裂性、良好的抗疲勞性和抗沖擊性，加上施工方便，使用壽命長，廣泛被用于道路路面、橋梁結構等工程領域中。現筆者就結合實踐經驗探討鋼纖維混凝土施工技術在路橋施工中的應用，并對其控制要點進行分析，以期為同行提供有益借鑒。

鋼纖維混凝土；路橋施工；配合比

經濟的發展、城市化進程的加快促使高級公路和橋梁建設步伐日益加快，人們對路橋依賴程度越來越高，對路橋的安全性、適用性和耐久性等指標也提出了更高要求，同時，由于交通流量和重型車輛數量的不斷增加，使得路面病害越來越多，嚴重影響人們出行安全，也增加了大量維修成本。鋼纖維混凝土是在普通混凝土中摻加適量鋼纖維而形成可澆筑、可噴射成型的一種新型復合材料，利用均勻分散的短鋼纖維，可改善普通混凝土脆性和各項力學性能，在公路路面、建筑結構及道路橋梁中的應用上有著廣闊前景。在現階段實踐中，多將鋼纖維混凝土用于路橋施工實際作業當中，對于控制路橋面層發生早期裂縫、邊角損壞等相關質量問題具有良好價值。為此，本文將著重探析鋼纖維混凝土施工技術在路橋施工中的應用。

一、鋼纖維混凝土施工技術在路橋施工中的應用

1.在道路施工中的應用

在道路工程中，鋼纖維混凝土主要用于路面施工中，作用是減小路面鋪設厚度，減少縫隙，提升路面耐磨性。在新建路面工程中采用鋼纖維混凝土可保證雙車道路路面不設縱縫，延長路面使用壽命。在罩面修補路面中，采用結合式罩面面層與舊混凝土路面相互結合在一起，增加罩面橫截面積，提升罩面強度，從而提升路面整體負載能力，使路面整體功能得以充分發揮。除采用結合式罩面面層外，還可在中間設隔離層，使各層獨立發揮作用，確保路面受力均勻。

2.在橋梁施工中的應用

在橋梁工程中應用鋼纖維混凝土可提升橋梁負載能力。首先應用于橋面鋪裝上有利于提升橋面承載能力，進而確保橋梁工程施工質量。實踐表明，鋼纖維混凝土橋面鋪裝與普通混凝土橋面鋪裝相比，其抗裂性明顯提高，從實際情況來看，只有極個別地方出現裂縫，而裂縫并不會迅速擴張而斷開，由于鋼纖維整體連接作用，在縮縫位置不易完全斷開，具有一定傳荷能力，不易形成錯臺等病害。鋼纖維混凝土在橋梁墩身施工中的應用能改善橋梁受力狀況，起到加固橋梁結構的作用，為滿足橋梁結構抗震性和整體性要求，可采用噴射機噴射厚為5-20cm鋼纖維混凝土。鋼纖維混凝土施工技術在橋梁工程中占有重要地位和作用，材料配比、施工人員技術水平都對施工質量有顯著影響，應加以注意。

二、路橋施工中鋼纖維混凝土施工技術控制要點

1.配合比設計

在路橋施工中對鋼纖維混凝土加以應用的過程中，為保證所選取的鋼纖維混凝土材料具有良好性能優勢，必須在遵循實用、安全、經濟原則的基礎上對其配合比進行設計，充分考慮路橋面層厚度參數、鋼纖維混凝土原材抗彎強度和抗折強度設計參數、鋼纖維混凝土強度參數、鋼纖維原材體積率數值、澆筑作業區域等，要求首先應使路面減薄，其次要保證鋼纖維混凝土具有較高的抗彎強度，根據強度設計值和施工配置強度提高系數確定適配抗壓強度和抗折強度，根據試配抗壓強度計算水灰比，確定鋼纖維體積率，根據混合材料用量確定試配配合比，最后進行性能試驗，根據試驗結果確定施工配合比。鋼纖維混凝土抗折強度設置值依據下式確定：

2.拌合與澆搗

式中，fftm——鋼纖維混凝土抗折強度設計值；ftm——素混凝土抗折強度設計值；atm——鋼纖維對抗折度的影響系數（需根據試驗確定）；Pf——鋼纖維體積率；Lf/df鋼纖維長徑比。

鋼纖維彈性模量與鋼筋基本一致，取2.0×105MPa進行分析，取混凝土極限應變為2×10-4，鋼纖維體積率0.6%、0.8%、1.0%、1.2%，C30、C40、C50混凝土設計抗拉強度分別為1.75MPa、2.15MPa、2.45MPa，對鋼纖維抗拉強度進行計算，見表1。

表1 鋼纖維摻量與強度的關系

鋼纖維混凝土是鋼纖維作為一種攪拌料與骨料、水泥、外加劑等一同攪拌混合形成的，攪拌作業實施過程中，應嚴格控制投料順序、攪拌時間和攪拌工藝，按照砂、鋼纖維、碎石、水泥的順序投料，充分攪拌15min后加水攪拌3min，同時嚴禁在攪拌器中一次性投入過量鋼纖維材料，采用分次投入方式確保鋼纖維材料能均勻且全面覆蓋在混凝土原料中。由于隨著鋼纖維的加入，混凝土坍落度會逐漸降低，為保證攪拌質量，應優先選用強制式攪拌機。為保證鋼纖維混凝土具有較好的整體連續性，應連續澆筑，若不能連續澆筑，必須留置與道路伸縮縫重合的施工縫。每次倒料后下壓 15-20cm，邊澆筑邊振搗，盡量不要采用振搗棒，邊角部分則可先用搗棒搗實，之后用夯梁板來回整平。

圖1 鋼纖維混凝土澆筑后總體效果

3.養護與成型

鋼纖維混凝土具有砂率大、纖維亂向分布的特點，鋼纖維混凝土路橋宜采用真空吸水工藝，機械抹平，防止鋼纖維外露，采用壓紋機壓紋工藝，避免拉毛產生纖維外露現象。成型后，發現纖維外露或漏振，要及時處理，鋼纖維澆筑養生達到設計強度50%后可切鋸接縫。

結語

總之，鋼纖維混凝土作為一種新型優質水泥基復合材料，因其具有良好的力學，用于路橋施工實際作業當中，對于路橋面層發生早期裂縫、邊角損壞等相關質量問題具有良好控制價值，且與路橋施工輕型化、大跨度化發展趨勢充分契合。在實際施工中，我們應摒棄傳統觀念，注意鋼纖維混凝土特性和特點，把握施工技術要點，實現資源優化配置，使鋼纖維混凝土施工技術不斷為提高路橋質量和安全服務，從而實現道路橋梁事業的可持續健康發展。

[1]楊大為.現代路橋施工中鋼纖維混凝土的施工技術研究[J].科技致富向導,2011,23：395+367.

[2]葛文宇.淺談鋼纖維混凝土技術在路橋施工中的應用[J].科技創新與應用,2015,05：151.

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1007-6344（2015）08-0309-01