路桥施工中钢纤维混凝土施工技术应用

李彦国　李晓光

【摘 要】钢纤维混凝土作为一种建筑新材料，凭借其抗裂、抗拉和抗剪等诸多优秀特点，在我国的路桥建筑行业占据着越发重要的地位。然而，仍然有大量建筑商因为缺乏对该技术的了解而执迷于廉价建筑材料，这就对此技术的推广和进一步发展造成了障碍。有鉴于此，我们必须从我国建筑实际出发，探究此技术的切实先进性特点，把钢纤维混凝土的道路桥梁施工技术具体化、直观化，从而强化业内人士对此技术的了解，进而从根本上促进这一技术的大面积传播和应用，这在一定程度上，也为我国桥路建筑事业的高速发展提供了有力支持。

【关键词】路桥施工；钢纤维混凝土；施工技术

一、钢纤维概述

钢纤维分类方式是按照施工工艺来进行分类，一般可以划分为四类：剪切钢纤维、切断钢纤维、切削型的钢纤维和熔抽型的钢纤维。钢纤维的特性与制造工艺有很大的关系。切断型的钢纤维抗弯拉强度非常高，唯一不足的地方就是钢纤维与混凝土没有很好的粘结性能混合成整体比较困难。剪切型的钢纤维是由薄板装的钢板为原料制作而成的，厚度较小，一般为0.3-0.6毫米，抗拉强度一般为700Mpa左右，由于两种物质本身性质限制，所以两者结合力不是很强。切削型的钢纤维主要是由厚钢板和钢锭职称的，这种纤维强度比较高，粘结性能也比较好。熔抽型的钢纤维顾名思义就是由钢水冷却制成的，其抗拉强度非常高，弹性也非常好，但是在冷却形成钢纤维的过程中，表面的钢水与空气中的氧气反应生成了一层氧化膜，这层氧化膜与混凝土的粘结性能不太好所以就导致了熔抽型钢纤维与混凝土的粘结力不强。

二、钢纤维混凝土的主要特点

首先是抗拉、抗压和钢纤维混凝土的抗弯性能都很高。其中，钢纤维混凝土与普通混凝土混合以后，往往使得其在受压后即使破碎也不分散。此外，相对于没有钢纤维的混凝土，就单轴抗拉、抗弯而言，钢纤维混凝土分别高出40%到50%和50%到150%，优势明显。其次，该材料的更易抵抗冲击。就其冲击韧性而言，在钢纤维的含量处于0.8%和2.0%之间的时候，其冲击承受能力可以高出普通混凝土50到100倍之多，优势显著。再次，该材料还有很好的抗剪特点、抗开裂和良好的抗疲劳优点。钢纤维混凝土拥有更好的荷载性能，即使材料开裂，也可以通过提高钢纤维所占的总体积比例来增大极限荷载和相应的材料柔韧性。在此基础上，当进行直接剪切的有效性实验时，如果有基体移动的不良现象发生，也可使混凝土保持高承载状态。再次，该材料的变形功能更具优势，其收缩率比普通混凝土要少10%到30%，能更好抵抗拉弹情况。最后，该材料也具有很强的抗冻和耐磨特点，可阻止和减轻气温变化带来的建筑材料开裂和扩张问题

三、钢纤维混凝土性能分析

钢纤维混凝土顾名思义是由钢纤维与普通混凝土构成的，具体来说是将钢纤维和混凝土按照一定的比率混合而成的，然后再经过成型和养生就形成了钢纤维混凝土。其具体的性能参数如下：

钢纤维混凝土是一种新型的工艺，与普通混凝土的性能比较如表1：

1.钢纤维混凝土的强度比普通混凝土的强度要高，钢纤维混凝土的强度组成还加入了一部分钢纤维的强度，所以强度有明显的提高。缺点也是显而易见的，钢纤维的密度比混凝土的密度要大，所以同体积的钢纤维混凝土的质量要比普通混凝土的质量大。

2.钢纤维混凝土的抗拉、抗弯、抗拉能力要比普通混凝土的强。普通混凝土在受到巨大的外力冲击时会发生断裂，比如在车辆巨大的荷载冲击之下，很多断板都是因为混凝土的抵抗冲击能力不足造成的。加入钢纤维以后，由于钢纤维的韧性比较好，所以会增强混凝土的冲击韧性，这样就能让路面承受更大的荷载作用。经过试验验证，钢纤维混凝土的抗压强度要比普通混凝土的抗压强度要高50%。

3.加入钢纤维之后，混凝土抵抗变形的能力也大大增强。这是因为钢纤维的弹性变形能力比较强，在混凝土弹性变形能力改善方面发挥了很大的作用。

四、钢纤维混凝土在施工中的具体技术表现

4.1钢纤维在道路建设中的应用

首先是钢纤维混凝土的配制阶段，按照比例，为了保证材料的高韧性，要做好钢纤维的体积比率计算工作。同时，控制好单位体积的水量和实际所需砂率，并根据《混凝土结构设计规范》中要求的基本规格，计算和实验得出配制基本材料所需要的轴心抗压数值（最好以标准值为参考）。在此期间，还要做好水和石灰之间的比例，并根据施工需要确定材料总体使用量，以保证整体施工顺利进行。

其次是混凝土材料的摊铺阶段，这一时期要严格控制摊铺技术，以三辊机组、合理轨道和滑模为技术保障。在摊铺开始要均匀的在面板中加入钢纤维，在此期间，钢纤维混凝土处于最基本的准备阶段，如果处理不好，往往会导致整个铺设工程的损坏甚至是瘫痪。有鉴于此，为了保证添加质量和防止材料结团现象的发生，相关负责人员要先把钢纤维放入分散机，并把振动筛安置在材料出口处，以保证材料均匀，从而在此基础上，进入搅拌机加以混合。铺好后，相对于普通混凝土的铺设，本工程还要把高度提高大约10mm。再次主要是材料的振捣和路面的整体整平阶段，这就要求施工人员同时利用振捣器械和标准的振捣方式，把路面控制得严密，把钢纤维控制得均匀。在此期间，需要控制好振频，也要把缺乏钢纤维的建筑沟槽和坑穴排查出来，然后再插入振捣棒，振捣棒也必须控制在路面内部的区域之外。为使路面更为平实，也可以借助平板式的高标准振捣机器把路面亚平。此外，出于安全要求，要在振捣完成后在路面安装面板，其大体厚度在1到3厘米即可，以避免钢纤维外漏而损坏汽车轮胎。

4.2钢纤维混凝土在桥梁施工中的应用

首先是材料配制工作，已知钢纤维混土比一般材料更具韧性，那么铺设之前施工方就可确定其铺设厚度仅需要控制在普通材料厚度的一半左右。在此基础上，我们再进行下一步的材料配制工作。与路面的钢纤维混凝土配制相比，在桥梁钢纤维混凝土的配比中，必须要考虑到桥梁的特殊性，要根据当前桥梁钢纤维混凝土配制现状，在钢纤维种类不一、体积率各不相同环境下，把钢纤维实际数量控制在总体积的14%到110%这一范围内。在此以后，其它步骤和以上的路面材料配制基本一致。

其次是材料的排布和总体铺设阶段。这一时期就要在路面铺设要求的基础上，施工队伍要进一步根据桥梁实际，借助振动梁和高规格的平板型振捣机器加以配合，以把纤维的分布方向控制成水平状。再次是桥面的振捣和大面积的整平工作。该工序也和路面整平工作大致相同，工序无太大差异，仅需要根據桥梁实际控制施工数值即可。

钢纤维在路桥施工中的注意事项

首先，对于钢纤维的路面施工而言，最重要的是注意施工速度问题，为防止施工缓慢带来的材料硬化和材料凝结问题，施工队需要预先安排好施工进度，节约时间，提高工作效率。当然，其硬化问题也可借助喷雾的方法加以维护，但不得在混凝土浇筑期间任意添加水分。此外，施工队在建造抗滑机制的时候，要保证采取硬刻槽的施工方法加以制作。对于施工时所需要的三辊机组和滑模，要使其数值控制严格，具体施工时，也要考虑当地气温和天气状况。

其次，对于钢纤维混凝土在桥梁建设中的应用而言，我们也有诸多注意事项。相对于路面浇灌，在桥面浇注混凝土时要提前铺好钢筋网，这样可以最大限度的减少裂缝的扩张，施工队切不可为节省经费而放弃使用钢筋网。此外，桥梁施工时还要注意桥墩的加固和桥墩局部的修理工作，按照要求，可以使用喷射机修复，其钢纤维混凝土厚度可在5到20厘米之间。

随着相关工艺的发展，路桥施工中钢纤维混凝土中不足的地方逐渐被优化，钢纤维混凝土改变了传统混凝土的“脆性”，更有利于保证路桥工程的质量。随着科技的进一步发展，它在路桥工程中的作用将会更大。

参考文献：

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[2]王明成.路桥施工中钢纤维混凝土应用[J].建筑创新.2012（06）

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