路桥工程钢纤维混凝土施工技术的应用

张艳阳

摘 要：钢纤维在路桥混凝土施工中的掺加，可有效提升路桥工程的抗拉性能及承载能力、强度等。为此，本文在充分掌握钢纤维混凝土相关概念的基础上，对路桥工程钢纤维混凝土施工技术应用及质量控制进行了分析与探究。

关键词：路桥工程；钢纤维混凝土；概况

1 钢纤维混凝土的概况

钢纤维混凝土可用于公路路面、桥梁施工中，钢纤维混凝土相应的集体混凝土的弯拉强度设计值的分级和使用范围。钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入乱向分布的短钢纤维所形成的一种新型的多相复合材料。这些乱向分布的钢纤维能对混凝土内部微裂缝扩展与形成的宏观裂缝进行有效阻碍，并能对混凝土抗拉、抗弯等性能进行有效改善。钢纤维混凝土具有良好的延性，与普通混凝土相比，钢纤维混凝土可有效提升抗拉强度40%到80%之间，提升抗弯强度60%到120%之间，在抗压强度方面具有较小提升幅度，一般为25%以下。在施工运用中，必须做好钢纤维混凝土保养工作，确保其表面湿润度在7天以上，为达到此效果，可在其表面铺设湿润的草袋。

按照纤维增强机理相关规定，如纤维间距理论、复合材料理论等，对纤维增强效果进行确定，其中对其效果起决定作用的要素包括：纤维长径比、纤维体积率等。当破坏钢纤维混凝土现象大量出现时，可通过纤维、基体间粘结强度改善的方式对纤维增强效果进行有效提升。根据施工现场具体要求，进行钢纤维掺量的确定，一般选用1.5%纤维掺入率。路面建设中，每立方钢纤维掺量为30到80千克之间；桥梁建设中，每立方钢纤维掺量为50到100千克之间。公路桥梁施工中，钢纤维混凝土搅拌施工可遵循常规方式进行，目前都选用湿喷钢纤维混凝土进行施工，钢纤维厚度为0.5毫米，长度控制在20到40毫米之间。

2 路桥工程钢纤维混凝土技术的应用

1、钢纤维混凝土的配合比

在路桥工程施工中，钢纤维混凝土的配合比不仅要满足路桥设计的抗拉、抗压等强度，还要满足路桥设计的抗腐蚀、抗冲击、抗冻以及耐热等性能，并且要符合施工要求的和易性。因此，为了提高混凝土的性能，必须对钢纤维和混凝土的配比进行合理地调整。同时，按照路面设计的标准，对混凝土的抗拉、抗压和抗折等强度进行确定，这样就可以确定在混凝土中掺入钢纤维的量。在混凝土中所掺入钢纤维的量，可以通过绝对体积法或假定质量密度法进行计算，然后对其试配配比进行确定。当确定钢纤维混凝土的试配配合比后，需要进行拌合物性能试验，按照公路工程施工的需要，合理调整拌合物的用水量和砂率。最后，根据强度试验的结果，对水灰比和钢纤维体积进行合理地调整，从而可以确定钢纤维混凝土的配合比。

2、钢纤维混凝土的拌和

路桥工程中，可以通过机械拌合的方式进行钢纤维混凝土的拌合。如果钢纤维混凝土体积率较高且拌合物稠度较大，每一次钢纤维的搅拌量应低于额定搅拌量的80%，这样就可以防止纤维结团现象的出现。为了确保钢纤维混凝土搅拌的质量，不仅要确保钢纤维分布的均匀，还要先干后湿地搅拌。对于钢纤维混凝土来说，其搅拌投料的顺序为粗集料、钢纤维、细集料、水泥，在拌合过程中要不断加入钢纤维，通常将拌合分三次。然后，将全部材料干拌均匀后，再加水进行湿拌。对于钢纤维混凝土的确定，可以根据现场搅拌实验进行确定，其搅拌时间应比普通混凝土长1～2min；其搅拌方式应采用先干拌后加水的方法，其干拌时间应高于1.5min。

3、钢纤维混凝土的运输、浇筑

钢纤维混凝土的运输、浇筑在路桥工程施工中是非常重要的环节。钢纤维混凝土的运输，可以采用与普通混凝土同样的运输方式。在钢纤维混凝土运输过程中，要防止拌合物离析现象的出现，若有离析现象产生，一定要进行二次搅拌。对于钢纤维混凝土的浇筑来说，其过程与普通混凝土浇筑过程较相似，但与普通混凝土的流动性相比，钢纤维混凝土的流动性较弱。由于钢纤维混凝土的浇筑水平对其整体性和致密性具有直接的影响，所以一定要确保钢纤维混凝土结构的连续性和其分布的均匀性，并且不允许浇筑施工在一个规定连续浇筑区域内中断，要求拌合料从搅拌机卸出到浇筑完毕时间应低于30min。另外，在钢纤维浇筑过程中，因其在边角处易出现蜂窝现象，所以一定要避免拌合料干涩加水现象的产生，并使用振捣棒对边角处进行捣实。当对结构构件进行浇筑振捣时，要防止钢纤维露出构件表面现象的出现。

4、钢纤维混凝土的振捣

路桥工程施工中，可以采用平板振捣器进行钢纤维混凝土的振捣。如果板厚在0.2m之内，可以一次摊铺成型，一般其振捣的时间应以其表面振出砂浆、混合料不再下沉为标准，在这过程中要避免漏振现象的产生。然后，使用外侧模版的振动梁沿摊铺方向对钢纤维混凝土进行振动压平，在钢纤维混凝土振动过程中，要将多余的混凝土刮掉，及时补足低凹处，再使用置于两侧模板上的无缝钢管沿纵向进行滚压一遍，这样可以提高公路路面的平整度，从而确保整个公路建设的质量。

5、钢纤维混凝土的整平、养护

（1）由于钢纤维混凝土采用了一定比例的粗骨料，则其具有较大的含沙量，钢纤维在混凝土中的乱向分布，使混凝土的整平显得十分重要。当钢纤维混凝土振捣密实后，对于位于表面的石子和钢纤维和竖起的钢纤维，可以使用表面带凸棱的金属圆滚将其压下去，再使用金属圆滚对其表面进行滚压和整平，直到钢纤维表面没有泌水现象产生时，可以使用金属抹刀将其抹平，并要求在其表面不得有裸露钢纤维以及留有浮浆现象的出现。另外，在钢纤维混凝土初凝前，可以使用刷子和压滚等拉毛工具对其表面进行拉毛处理，在这过程中不得将钢纤维带出。（2）与普通混凝土相比，钢钎维混凝土两者所采用的养护方法是相同。对于特殊工程和构件来说，其养护必须要与工程设计和有关规定相符合。

3 路桥工程钢纤维混凝土技术的质量控制

1、施工前应进行相关性能试验，根数控制在10根左右，各项参数确定后，向监理单位进行上报及确认，只有这样才能进行施工作业。在大范围施工前，必须对以下参数进行确定。详细检查钢纤维尺寸形状。钢纤维长度误差必须控制在10%以下，在每批产品内进行10根随机抽选，确保合格率在90%以上。检查钢纤维的抗拉强度，确保其在380Mpa以上，确保其平均值在规定值允许范围内，在规定值9/10以上。检查钢纤维弯折性能，钢纤维在钢棒（3毫米直径）弯折下进行检验，确保弯折倾角在90度时，不出现断裂情况。

2、不能随意将施工过程中出现的不合理材料进行排放。必须立即回收处理施工过程中的多余材料，避免对环境造成严重污染。浆液配置好后应避免离析现象的出现，确保浆液供给的连续性，并指派专人对拌和、振捣时间进行准确及详细记录。

3、公路桥梁工程钢纤维混凝土施工前期，应做好施工准备工作，如设计图纸、招标文件与合同规定等文件的了解与熟悉，该部分内容的负责人一般为技术人员与项目经理部。项目相关内容，如规模、钢纤维混凝土用量等都可以通过分析比较得出，以此为施工计划的合理确定提供了有利条件。同时，还可以对业主的想法进行充分了解，促使公路桥梁工程施工中能够遵循合同办事，对双方利益进行有效维护。

4 结束语

综上所述，钢纤维混凝土在高层建筑中有着广泛的运用，特别是在很多工程中发挥着不可替代的重要作用，对于提高工程质量、减少工程支出、延长工程使用寿命等方面有着巨大经济意义和现实意义。

参考文献

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