路橋施工中鋼纖維混凝土施工技術應用研究

鄭剛

（中交路橋華南工程有限公司 廣東中山 528403）

路橋施工中鋼纖維混凝土施工技術應用研究

鄭剛

（中交路橋華南工程有限公司 廣東中山 528403）

隨著城鎮化建設進度的加快，鋼纖維混凝土施工技術在路橋施工中獲得了廣泛的應用。這一技術的應用，很大程度上提高了路橋混凝土的抗拉性能和承載力。本文通過對鋼纖維混凝土施工技術的介紹，總結了在路橋施工中的應用范圍，論述了施工工藝。

鋼纖維混凝土；路橋施工；應用研究

引言

路橋建設是交通運輸事業的關鍵，只有保證路橋建設質量合格，才能保證交通的正常通行，才能促進交通運輸事業的發展，可見路橋建設關系著國家經濟和社會的發展。路橋施工過程中，傳統的混凝土施工會由于本身熱脹冷縮的特點出現裂縫，導致基礎構件斷裂，甚至引發重大的安全事故。隨著施工技術的進步，將性能優良的鋼纖維混凝土應用于現代路橋施工中，為路橋的安全性提供了可靠的保障。

1 鋼纖維混凝土施工技術概述

鋼纖維混凝土施工技術的推廣和應用，是在傳統混凝土施工技術的基礎上發展起來的，主要應用思路是將鋼纖維摻入普通混凝土中，以提高混凝土的抗拉強度和應力，降低混凝土裂縫的發生幾率[1]。

施工初期的鋼纖維混凝土，鋼纖維和水泥基料為受力的主要對象，如果水泥基料出現裂縫，外力將全部集中到鋼纖維上。在外力加大的同時，如果外力超過鋼纖維固有的承載能力，路橋基本結構將出現較大的變形，導致路橋混凝土材料損壞。

與普通的混凝土施工技術相比，鋼纖維混凝土技術的應用改善了化學和物理性質，提高了路橋基本結構抵抗變形的能力，提高了路橋混凝土的強度，路橋工程的抗凍能力、抗拉能力和耐磨性大大增強，避免了混凝土因溫度應力而出現的裂縫問題，路橋的抗裂性能和抗疲勞能力也大大提升。

2 鋼纖維混凝土施工技術的應用范圍

2.1 橋面鋪裝

將鋼纖維混凝土應用于橋面鋪裝之前，應做好充分的準備工作，例如對腹側橋面板進行精確的標高測量，清除超出設計標高的浮漿混凝土。另外，合理控制橋面鋪裝層的厚度，將橋面板和鋪裝層連接起來，對宅心板頂面及時進行鑿毛，清除橋面的雜物，均勻灑水后保持路面濕潤。

鋼纖維混凝土應用于橋面鋪裝層，在有效控制橋面裂縫的同時，可以提高行車的平穩性，提高橋梁構建的耐久性，在鋪裝過程中，只需要將少量的鋼纖維摻入混凝土中就可增強橋梁的剛度，減輕橋梁結構的重量，在橋梁受力均勻的同時，提高了穩固性。

2.2 主梁結構

將鋼纖維混凝土材料應用于橋梁的應力集中區或者主梁結構，可以有效避免結構變形，提高結構的受力性能，在橋梁結構向大跨度和輕型化轉變的過程中，結構性能得到優化，提升美觀度。施工過程中可以控制上部結構材料的使用量，減少下部的墩臺量，控制路橋的施工造價，提高建設的經濟效益[2]。

2.3 橋梁墩臺

橋梁墩臺和橋面板在長期受巨大荷載的作用下出現結構裂縫和表層剝落的問題，長時間將形成嚴重的路橋病害，為了提高橋梁墩臺的抗震能力，必須利用轉子噴射機向結構面層噴射一定量的鋼纖維混凝土，并且及時對舊混凝土表面進行鑿毛處理，保證新舊混凝土具有整體性。

2.4 加強鋼筋混凝土樁

將鋼纖維混凝土材料應用于橋梁樁尖或樁尖局部，提高樁頂結構的抗沖擊能力，減少施工過程中的錘擊次數，加快打擊速度，提高樁的穿透能力，避免樁頂未打時就出現破裂，降低樁尖的入土能力。另外應用鋼纖維混凝土材料可以提高全斷面的整體性，提高經濟效益，具有十分廣泛的應用前景。

3 鋼纖維混凝土在路橋施工中的應用

3.1 工程案例

某混凝土路面的修補長度為112m，寬6m，公路等級為2級，修補前的路面板出現不同程度的破碎和斷裂，原施工采用普通混凝土澆筑，板底基層出現一定程度的下沉。你采用鋼纖維混凝土進行修補，以C15混凝土進行基層補強，舊混凝土路面鑿除25cm后，用厚12cm的C30鋼纖維混凝土澆筑修補。

3.2 技術應用

3.2.1 材料配比

鋼纖維混凝土材料的配比需要保證材料有較高的抗彎強度，在滿足設計強度等級要求的同時，提高施工的和易性，在材料配比過程中遵循以下原則：

（1）以強度設計值為依據，確定出所需材料的抗折強度和抗壓強度，以抗折強度設計來確定鋼纖維混凝土的抗折強度設計值。

（2）根據試配抗壓強度計算水灰比。

（3）及時進行抗壓強度試驗，確定出鋼纖維的提體積率，保證澆筑成型的結構范圍在0.5～2.0％之間。

（4）通過混合材料用量的計算，確定出配合比。

（5）根據配合比，及時進行拌合物性能試驗，通過對單位體積用水量和含沙量的調整，確定基準配合比。

（6）結合強度試驗的結果，調整水灰比和鋼纖維體積率，確定出最終的施工材料配合比。

3.2.2 基層處理和路面澆筑

為了提高混凝土面層和墊層的剛度，在鋼纖維混凝土澆筑之前需要及時對舊混凝土板和板底基層進行處理，將破損的舊混凝土板塊鑿除，對部分板底基層及時補強。在鑿除舊混凝土板的過程中，以原路面設計要求為準確定鑿除深度，全部清除原基層松動的部分。用C15型號混凝土及時填補清除后的基坑，當混凝土達到半干狀態時可以對路面進行澆筑。按照設計要先用C15普通混凝土澆筑路面至12cm，將底層整平后及時利用鋼纖維混凝土澆筑。

3.2.3 混凝土攪拌

鋼纖維混凝土的攪拌工作一般采用滾筒式攪拌機，為了保證鋼纖維材料在混凝土中均勻分布，可以采用二次投料三次攪拌法，將石子和鋼纖維材料干拌1min，再加入砂子和水泥干拌1min，最后加水攪拌1.5min，總攪拌時間控制在6min以內，避免攪拌時間過長導致形成纖維團，并且需要控制攪拌量，每次材料的攪拌量為攪拌機容量的1/3左右[3]。

3.2.4 運輸和澆筑

采用自卸式運輸車輛運輸鋼纖維混凝土，將材料運輸至施工地點后保證卸料高度不超過1.5m，避免混凝土出現離析。鋼纖維材料運輸至施工地點，采用人工攤鋪的方法將其整平，攤鋪后用平板振動器振搗，指導混凝土停止下沉且不再冒漿為止。振搗過程中人工找平，用鋼滾筒依次滾壓整平，保證表面不露出鋼纖維。帶混凝土表面無泌水時及時抹平拉毛，拉毛深度控制在1～2mm，拉毛過程中避免帶出鋼纖維，一般采用輥式壓紋器處理。

3.2.5 養護和切縫

鋼纖維混凝土中設置有多種切縫，切縫的寬度必須一致，并且縫中不得出現連漿，及時向縫中澆灌填縫料，帶混凝土強度達到25～30％時，利用切縫機進行切割，切縫深度約為3cm。保證施工縫位置和切縫位置吻合，施工縫必須與路中心線垂直。在混凝土做面完成后，及時采用濕法養護，待混凝土終凝后覆蓋草袋，每天澆水養護，保持濕潤狀態，養護10～15d。養護過程中做好交通封閉，當混凝土強度測試達到要求后再開放交通。

4 結論

鋼纖維混凝土施工技術自誕生以來，以其良好的抗彎強度和抗沖擊性能被廣泛地應用于公路路面和橋面施工中，獲得了良好的經濟效益和社會效益。在實際應用中只要保證鋼纖維的體積率為1～2％，就可將抗沖擊強度提高到原來的10～20倍，抗拉強度提高2倍。由此可見，在現代道路建設中，這一技術具有廣闊的應用前景。

[1]趙國藩.混凝土及其增強材料的發展與應用[J].建筑材料學報，2000（1）：1～6.

[2]韓 嶸，趙順波，曲福來，等.鋼纖維混凝土抗拉性能試驗研究[J].土木工程學報，2006（11）：63～66.

[3]高丹盈，程紅強，馮虎，等.鋼纖維混凝土與老混凝土粘結面滲透性能[J].水利發電學報，2009（1）：152～158.

U445.57

A

1004-7344（2016）02-0142-02

2015-12-22

鄭剛（1975-），男，四川瀘州人，工程師，本科，研究方向為混凝土質量控制、施工機械設備。