探讨路桥施工中钢钎维混凝土施工技术应用

郑自强

（福建陆地建设有限公司）

探讨路桥施工中钢钎维混凝土施工技术应用

郑自强

（福建陆地建设有限公司）

随着城市化进程的加快和交通运输事业的蓬勃发展。路桥作为交通运输网的重要组成部分，日益在国民经济建设和社会发展中发挥着越来越重要的作用，因此路桥工程建设的施工质量控制和工程造价控制，一直是土建领域研究的重要课题。建筑材料是确保工程质量，控制工程造价的源头，因此路桥的广泛应用也给建筑材料提出了更高的要求。钢纤维混凝土是一种新型的优质水泥基复合材料，其性能优、成本低、应用简便、实用范围广，能满足高等级桥梁、公路等土建工程对建筑材料的设计和技术要求，目前广泛应用于水利、建筑、道路等结构中，具有重大的市场经济价值和应用价值。

路桥施工；钢钎维混凝土；应用

钢纤维混凝土即通过在混凝土中加入钢纤维而生成的一种新型复合材料，其与一般混凝土相比，有更好的抗弯强度、抗拉强度、抗剪强度，同时也大大改善了混凝土的耐久性、抗疲劳性、裂后韧性和抗冲击性。钢纤维混凝土用于路桥面铺装层可使桥梁结构更稳固、道路路面性能更优，因此自其推出市面以来，已在路面、机场跑道、桥面等工程中被广泛应用开来，其应用效果也取得了业界的一致好评。随着土建施工技术和钢纤维生产技术的不断成熟和发展，钢纤维混凝土施工技术将在路桥工程建设中发挥日益重要的作用。本文将结合钢钎维混凝土的特点和应用效果，简要分析路桥施工中钢钎维混凝土施工技术的应用。

1　钢纤维混凝土的简要介绍

钢纤维混凝土，即在混凝土中加入钢纤维而形成一种应用广泛、性能优良的新型复合材料。钢纤维与基体的粘结性能会直接影响钢纤维混凝土的性能，进而对路桥工程的质量产生影响。钢钎维的外形种类很多，如凹凸形、平直形、不规则形等，外形会影响其与混凝土的粘接强度，即影响混凝土的增强效果。改善纤维与混凝土的粘接强度一般常用的方法有三种：①改善混凝土对钢纤维的粘接性能；②通过改变长细比，增加纤维的粘接长度；③改善纤维的形状，增加其与混凝土的咬合力、摩阻力。

影响钢纤维混凝土性能的主要冈素有：钢纤维长径比、钢纤维类型、混凝土原料（粗骨料的粒径、砂的比率、减水剂、外加剂）等、钢纤维掺量。其中影响钢纤维性能的主要因素有钢纤维类型、长径比、钢纤维掺量。另外用于路面施工的钢纤维混凝土材料，由于面层板较薄，还会受到地下排水因素的影响。

需要特别指出的就是不同工程在选取钢纤维几何参数和掺量时，要兼顾硬化混凝土的阻裂效果、硬化混凝土的增强效果、硬化混凝土的增韧效果、工程的成本和拌合物的施工性能。常见工程钢纤维几何参数参考范围如表1所示。

2　分析路桥施工中钢纤维混凝土施工技术的应用

2.1钢纤维混凝土施工技术在道路施工中的应用

表1　常见工程钢纤维几何参数参考范围

（1）全截面钢纤维混凝土路面。其钢纤维掺量为0.8～1.2%，厚度是一般混凝土路面的51.5～58.5%，且具有较强的抗冲击性能。双车道路面没有设纵缝，缩缝也较少，以横缝为主，其间距大概25～40m。

（2）碾压钢纤维混凝上路面。在碾压混凝土中铺设钢纤维，可以对碾压混凝土的力学性能有一定改善，有效增强其韧性和强度。

（3）复合式钢纤维混凝土路面。其结构合理，但操作复杂，限制性较大，一般有两种形式，一种是在双层复合式钢纤维混凝土路面（于全路面板厚的上层约40～60%处铺设钢纤维混凝土），一种是三层复合式钢纤维混凝土路面（中间是普通混凝土层，上下两层做成钢纤维混凝土层），在机械化铺设比较好的地区就非常适合铺设三层复合式钢纤维混凝土路面。

（4）钢纤维混凝土罩面及钢纤维细石混凝土或水泥浆对罩面的修补。钢纤维混凝土铺筑的罩面层可用于弥补轻微损坏的旧混凝土路面，这种钢纤维混凝土罩面一共有三种形式，即结合式罩面（旧混凝土路面与钢纤维混凝土相粘结，共同发挥结构强度）、分离式罩面（在旧水泥混凝土与钢纤维混凝土间增设隔离层，两者之间无粘结，各自发挥结构强度）、罩面层（将钢纤维混凝土铺设于旧混凝土面层上）。以钢纤维细石混凝土或水泥浆对损坏的混凝土路面进行罩面修补时，要合理限制钢纤维长径比（一般高于钢纤维增强混凝土长径比的70～100），且选用1～2%的钢纤维体积率为宜[1]。

钢纤维混凝土路面，纵向、横向缩缝少，耐磨、抗冻性能优，使用寿命长，还能有效减薄铺装厚度节约材料和工时，因而得到了广泛应用。

2.2钢纤维混凝土施工技术在桥梁施工中的应用

（1）在桥面铺装中的应用。使用钢纤维混凝土铺设桥面，可大大增强桥面的耐久、抗裂、舒适等性能及桥梁的自身刚度、抗折强度，另外还能有效减少桥面铺测厚度，减轻桥梁自身荷载，优化桥梁受力结构，减弱桥梁应力和变形，尤其以橡胶沥青和钢纤维复合混凝土铺设的双层桥面，效果更佳[2]。

（2）在桥梁墩台等结构局部的加固作用。为满足桥梁结构的抗震性和整体性要求，有效预防由于长期动载作用造成的桥面面板、桥梁墩台出现表层剥落、裂缝等问题，可先将旧混凝土表面喷砂或凿毛，再将5～20cm的钢纤维混凝土（剪切钢纤维，掺量是110%）以转子Ⅱ型喷射机喷射在表层剥落、裂缝处，增加新旧混凝土的整体性。另外应用两型速凝剂作为外加剂和硫锅酸盐快硬水泥，可大大提高桥梁路面的抗裂性能。

（3）在桥梁上部承受荷载部位的应用。在桥梁应力较集中，如主梁部位，应用钢纤维混凝土作为铺设材料，一方面可优化桥梁上部承受荷载部位的结构受力性能，预防出现结构变形；另一方面可减少铺测厚度，节约上部材料用量，轻化桥身，减少了下部墩台数量，使桥梁外形更优美，工程造价更划算，有利推动了桥梁结构朝大跨度、美观化、轻型化发展，为高等级桥梁的建造创造了有利条件[3]。

（4）钢筋混凝土桩加强。为预防桥梁桩尖或局部桩顶在打入前出现裂缝，且减少桩的锤击次数，增强桩的穿透力，提高桩打击速度，节省工时，可在桩尖、桩顶部位采用钢纤维混凝土作为建筑材料，如不考虑经济效益的前提下，采用全断面整体建筑钢纤维混凝土，效果更佳。

2.3钢纤维混凝土在隧道和边坡的应用

在隧道和边坡的防护加固阶段采用喷射钢纤维混凝士的施工技术，可以加强隧道结构的整体性，有效预防隧道渗漏水现象；另外全截面或局部普通混凝土支护采用喷射钢纤维混凝土，可对岩石节理裂隙等地质发育不良地段的边坡具有防护加固作用[4]。

3　结合实例分析钢纤维混凝土施工技术的应用及应用效果

2011年6月～2013年7月，在泉州环城高速石狮互通连接改造工程中，有10条匝道，7座匝道桥，其中主线桥425m/座，石狮大道的路基长1600m。由于大部分桥梁都采用了伸缩装置，因此桥梁两侧的混凝土在高速行车的反复载荷作用下，使该处直接承受了强大的冲击作用，该部分成为桥梁结构中最易损坏又较难修缮的施工部位，如得不到妥善处理，会出现严重的施工缺陷，甚至引起跳车等不良连锁反应，不但会造成破损缺陷的提前出现，严重者还将影响过往车辆的行车安全。

为保证桥梁伸缩装置两侧混凝土的后浇质量，本项目在设计上，伸缩缝型号采用了D60型、D80型、D160型三种型号；另外混凝土以钢纤维为主，且钢纤维混凝土严格按实验配合比要求，采用强制性搅拌机搅拌，由混凝土罐车运送至现场，并沿两边沥青切缝进行平整、压实，桥梁结构、尺寸等严格按照设计规范要求进行施工，施工后用水车运水保养。最终工程如期、高品质完工，受到设计单位认可和业主监理好评，且被相近其他项目借鉴，收到了很好的经济效益和社会效益。

4　结束语

综上所述，随着城市人流、车流的急剧增加，开展路桥施工成为缓解我国交通运输压力的根本途径。路桥的质量直接影响其使用性能和安全性能，是路桥施工的核心，而在工程质量控制上材质的选择起着非常关键的作用，钢纤维混凝土是在传统混凝土基础上的改良和加工，其性能更优、应用更广、实用性更强，这种新型材料的研发与使用，将会使我国的路桥施工进入一个新的阶段，具有重大的社会效益和经济效益。同时我们要从中认识到科技转变为生产力的巨大效益，在日后的工程建设中要立足自我创新的基础上，不断引进新工艺、新技术，使其能更好的服务于社会。

[1]程峰.路桥施工中钢纤维混凝土施工方技术应用[J].城市建设理论研究（电子版），2013，11（31）：125～126.

[2]陈武.路桥施工中钢纤维混凝土的施工技术探讨[J].江西建材，2014，17（19）：164.

[3]韩笑.浅析混凝土施工技术在市政路桥建设中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2012，22（27）：224～225.

[4]李剑锋.对市政路桥施工中钢纤维混凝土技术的再分析[J].新材料新装饰，2014，33（11）：393.

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2015-5-3