钢纤维混凝土施工技术在路桥施工中应用

盛贵荣

摘要：随着我国路桥事业的不断发展，钢纤维混凝土施工技术因其抗拉、抗弯、抗冲击能力较强及使用寿命长等优点，在路桥施工中得到广泛的应用。本文首先通过分析钢纤维混凝土施工技术的优势，并结合实例对钢纤维混凝土施工技术进行分析。

关键词：路桥施工；钢纤维混凝土；配合比

随着经济的快速发展，对路桥的施工质量、承载能力及使用寿命的要求越来越高。钢纤维混凝土施工技术是近年来应用路桥施工施工的重要技术。钢纤维混凝土作为一种优质水泥基复合材料，具有施工简便、抗冲击能力强、使用寿命长等优点，在路桥施工中的得到广泛的应用。在本文中，基于钢纤维混凝土施工技术的优势结合我国某路桥工程实例进行分析。

1 钢纤维混凝土的优势

1.1强度及重量比值较高

在路桥施工中应用钢纤维混凝土技术，能使路面的厚度仅为为普通混凝土路面的1/2，路面无需设置纵缝，且路面横缝的间距通常在20～30m之间，能有效提高路面的抗冲击性及拉伸力，从而提高施工质量。

1.2抗冲击、抗压性性能较好

钢纤维分布在混凝土中是乱向分散，且分布距离较短、不连续的，因此能有效提高钢纤维的抗冲击、抗压性性能。工程实践表明，钢纤维混凝土的抗弯极限强度、单轴抗拉极限强度、抗冲击韧性指标均高于普通混凝土，分布为1.5～2.5倍、1.25～1.5倍、50～10倍。

1.3使用寿命长

路桥的损耗情况及使用寿命直接受到自身耐磨性、抗疲劳性、抗裂性等因素的影响。而在路桥施工中应用钢纤维混凝土技术，能有效延长路桥的使用寿命，主要是因为：（1）钢纤维具有较好的抗拉性能，使其混凝土的收缩率明显降低；（2）钢纤维的抗剪性能较好，当钢纤维混凝土发生基体错动后，还能具有较强的承载能力，通常为400～800MPa，从而确保路面的使用性能；（3）耐磨性及抗冻性能好。钢纤维可随温度的变化而具有良好的伸缩性能，其混凝土能有效阻止与抑制由于温度改变而导致的路面、桥面裂缝问题；而且钢纤维混凝土具有较强的韧性及耐磨性，有利于延长路桥的使用寿命。

2 钢纤维混凝土施工技术在路桥施工中应用

2.1工程概述

以我国某路桥工程为例，该路桥工程全长为1220m，双向4车道。为了提高路桥的施工质量及延长使用寿命，在该路桥工施工中应用钢纤维混凝土施工技术。

2.2钢纤维混凝土的配比

在路桥施工中，钢纤维混凝土的配合比与路桥的施工质量密切相关，只有合理控制好钢纤维混凝土的配合比，才能保证路桥的施工质量。而钢纤维混凝土的配合比主要取决于路面厚度、钢纤维混凝土的抗弯强度以及抗折强度等设计值。在实际的工程施工中，可通过公式计算出钢纤维混凝土的配合比，其公式如下：[1+钢纤维对折强度系数×钢纤维长径比×钢纤维体积率]×素混凝土抗折强度设计值，以计算公式可表现为：

（1）

从式中发现，钢纤维混凝土的配合比和钢纤维的体积率、强度系数、浇筑范围以及素混凝土的水灰比密切相关，其比率需要采用拌合物性能试验及强度试验来明确。

2.3钢纤维混凝土在道路工程中的应用

在路橋工程施工中，钢纤维混凝土技术主要应用于路面工程中，目的在于控制路面的铺设厚度，以减少路面的铺设材料，从而提高路面的质量及延长路面的使用寿命。在道路工程施工中，具体的施工技术为：（1）摊铺和整平施工。先将钢纤维混凝土添加到搅拌机中搅拌，根据分级式、分散式及强制振动式几种结合方式进行下料，并严格控制好搅拌时间，以保证搅拌的均匀性。在本工程中，先将水泥、钢纤维及粗骨料干拌2min，然后加水搅拌5min，从而确保了搅拌的充分性。然后将钢纤维混凝土装进分散机，连续、均匀摊铺，在摊铺的同时还要做好平整与初步压实，严格控制好路面的厚度、压实度、密实度，并根据路拱与坡度选择相应的整平机进行压实；（2）振捣施工。本工程中，将钢纤维混凝土进行纵向条状集中排列，能有效提高混凝土边缘的密实性，且通过机械振捣施工，能有效提升钢纤维混凝土的强度及密实度，从而确保路面的强度及抗裂性。在振捣施工时，应根据一定的顺序、频率进行施工，要保证振捣的均匀性，绝不允许漏振、过振等情况的出现，避免钢纤维混凝土存在空洞、沟槽等质量问题；（3）路面表面拉毛及养护。首先，当路面的钢纤维混凝土浇筑完成后，就能进行路面的收浆及拉毛处理，以保证路面的平整密实度能满足二层铺设的要求；然后，还要进行路面的养护，本工程中对路面的养护时间为14天，通过塑料薄膜覆盖的方法进行养护，以保持路面的温湿度，避免应应力作用而引发裂缝，从而保证路面的施工质量。

2.4在桥梁施工中的应用

在桥梁施工中的施工，钢纤维混凝土技术主要应用于桥面铺装、桥墩及桥梁上部的施工。首先，在桥面铺装施工中，钢纤维混凝土的应用，能有效控制面铺装厚度，并从而减轻桥梁的自重及提升桥面的承载能力。并进行桥面的表面拉毛处理及养护，能有效提升桥面的抗冲击性能及桥梁质量。其次是桥墩施工。在桥墩施工过程中应用钢纤维混凝土，能有效提高桥墩的承载能力，从而起到加固、防护的作用。本工程中，桥墩结构的局部加固方式为：采用9%掺量的剪切钢纤维，凿毛包括喷砂及混凝土表面，以提升新旧混凝土的密实性及牢固性，并加入一定量的TS 型速凝剂，能有效改善桥墩的早期抗裂性能，从而提升桥梁结构的负载能力；最后是桥梁上部承载部位。在该部位应用钢纤维混凝土，能有效增强桥梁上部应力的集中，并改善桥梁结构的承载能力、抗变形能力以及受力性能，同时减少下部墩台的数量与上部材料用量。在铺设钢筋时，必须要严格根据设计要求进行构造钢筋的绑扎，准确定位，并进行固定，绝不允许出现钢筋漏绑、钢筋弯折等不良情况。而在安装模板时，要精确测量模板的平面为止及高度，并预留一定的空间，避免出现爆浆现象，保证模板的稳固，且接头处要紧密、平顺。在施工过程中，必须要做好厚度控制工作，以确保桥梁结构的渗透性、抗震性能符合施工要求。

3 施工质量评定

该路桥自开通至今已有3年有余，经检测未见出现表面裂缝、箱梁纵向裂缝等质量问题，路面运行状况良好。

4结语

综上所述，钢纤维混凝土具有较高的抗压、抗拉、抗弯、抗剪、抗裂、抗疲劳、抗变形以及抗冲击性能力。通过在路桥施工中应用钢纤维混凝土技术，能有效减少桥面厚度及自重，且能有效提高路桥的承载能力及耐磨性能，能有效提高路桥的施工质量及延长使用寿命。

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