路橋工程中鋼纖維混凝土的施工技術

康吉良

（中鐵二局集團第六工程有限公司 四川成都 610061）

路橋工程中鋼纖維混凝土的施工技術

康吉良

（中鐵二局集團第六工程有限公司 四川成都 610061）

鋼纖維混凝土在路橋施工是一種非常重要的施工材料，具有價格低、性能好、施工簡單等優點，可以顯著改善路橋工程的耐久性和防腐性。本文通過介紹鋼纖維混凝土的性能，分析了其配合比設計中的要點。最后，結合鋼纖維混凝土在路橋施工中的應用技術及施工要點進行探討。

路橋工程；鋼纖維混凝土；施工技術

鋼纖維混凝土屬于一種優質的水泥復合材料，在實際施工時，可以根據工程的具體情況對配合比進行設計，具有施工造價低、施工方便等優點。在路橋工程施工中發揮著重要的作用。由于混凝土中分布了很多不規則的剛纖維，可以有效防止混凝土內部出現微裂縫，增強混凝土的抗沖擊性、抗拉性和抗彎性。

1 鋼纖維混凝土的性能

1.1 鋼纖維混凝土對混凝土韌性和抗裂性的影響

通過使用鋼纖維摻入到混凝土中，可以顯著提高混凝土的抗裂性和韌性。當結構受到的外部荷載大于混凝土的承載范圍時，會利用混凝土和鋼纖維之間的粘結性將力傳遞到鋼纖維上。相較于普通混凝土，鋼纖維的負荷承載能力會更強，當混凝土受到的負荷傳遞到鋼纖維上時，鋼纖維會在混凝土結構內部產生約束里，有效避免了混凝土結構內部產生新裂縫，并防止裂縫快進一步發展，提高了混凝土的抗壓性能和柔韌性。

1.2 鋼纖維混凝土受力性能

實踐證明，鋼纖維混凝土并不能顯著提升混凝土的抗壓能力，但是可以顯著提升混凝土的柔韌性。通過加入鋼纖維材料，提高了混凝土的壓縮變形能力。此外，鋼纖維也會提升混凝土的抗彎性、抗剪性和抗劈拉性。

1.3 鋼纖維混凝土的耐久性和耐磨性

在混凝土中加入鋼纖維可以提高混凝土的耐用性和耐磨性。通過在混凝土中加入鋼纖維，可以使混凝土抗磨損能力提升30%，有助于延長混凝土的結構壽命。

1.4 鋼纖維對混凝土抗沖擊性的影響

因為鋼纖維和混凝土之間有一定的粘結性，所以鋼纖維可以提升混凝土的抗裂性。當混凝土表面的荷載足夠大時，會加劇混凝土裂縫的進一步擴展，而由于鋼纖維的存在，裂縫想要擴展首先要拉斷或拔出鋼纖維，在這一過程中會耗費比較大的力，無形之中就會使混凝土抗沖擊能力提升。

2 設計鋼纖維混凝土配合比

鋼纖維混凝土常用的配料主要有摻合料、外加劑、鋼纖維、砂、卵石、水泥等。在設計配合比時，選擇P.O.42.5普通硅酸鹽水泥，卵石的規格為6～26mm，含泥量要控制在1%以內；砂型選用含泥量低于3%的中砂；泵送劑選用抗壓強度為1000N/m2的泵送劑；鋼纖維選用直徑為0.9mm，長度為60mm的纖維材料；選用規格型號為Ⅰ級的粉煤灰作為摻合料。在選擇鋼纖維配料時，要滿足以下標準：①鋼纖維的類型要和基材強度適應，并且抗拉強度要控制在500MPa以上；②最佳鋼纖維摻入量為0.5～0.2%；③為了保證鋼纖維的和易性和力學性能達到要求，鋼纖維的長度不能過長，直徑控制在0.5～0.7mm之間；④要保證鋼纖維表面無雜質、無碎屑、無銹漬、無油污；⑤為了進一步改善混凝土施工的和易性，需要適當加入外加劑和減水劑；⑥對鋼纖維混凝土進行攪拌時，砂率要大于同標號混凝土，并且鋼纖維長徑比要控制為50～80；⑦主骨料的直徑為10～20mm，保證基體和鋼纖維結合的牢固性。

按照規定要求，技術材料配比和橋梁或者道路的設計強度以及施工的配置強度系數有比較大的聯系，只有綜合這兩個方面的系數才可以將材料的抗折強度和抗壓強度確定出來，這些數據對鋼纖維混凝土配比起著決定性作用，如果不參考這些數據，鋼纖維配比就無法達到要求。鋼纖維混凝土抗折強度可以根據公式進行確定，計算公式如下：

利用這公式可以根據鋼纖維的抗折強度將水灰比計算出來，然后經過計算得到材料的試配比率。通過使用該公式進行輔助計算，可以得到合理的配比，從而將鋼纖維混凝土的技術優勢充分發揮出來，提升路橋工程的施工質量，縮短工期，提升施工效率，降低因路橋施工質量不達標而造成的損失。在某市政工程施工中，所設置的混凝土配合比如表1所示。

表1 所設置的混凝土配合比

3 路橋工程中鋼纖維混凝土施工技術

3.1 公路工程中鋼纖維混凝土施工

（1）攪拌施工

在鋼纖維混凝土施工中，攪拌是一個非常重要的環節，對技術人員的要求也比較高。在進行攪拌施工時，隨時都有可能會出現混凝土凝固的情況。為了避免出現這種情況，要求施工人員在進行攪拌時，要先倒入干性材料，然后再倒入濕性材料，從而防止鋼纖維混凝土出現凝結的情況。此外，還要嚴格控制投遞時間間隔，例如，為了保證投遞進去的材料可以攪拌均勻，一種材料投放要在超過1min以后才可以投放另一種材料。攪拌的時間不宜過長，因為攪拌時間過長會使材料在攪拌時出現凝固，在攪拌過程中每間隔一段時間還要加入一定梁的水，保證鋼纖維材料可以在混凝土中分布均勻。

（2）整平、攤鋪

在進行攤鋪施工時，要先將鋼纖維均勻、連續的攤鋪到面板中，要保持攤鋪摻和物的塌落度相同。為了保證鋼纖維攤鋪的均勻性，在對相同道路進行攤鋪施工時，要盡量保證攤鋪作業的持續性，完成攤鋪作業后，要對場地進行整平和壓實，為了防止對密實度和壓實度造成影響，需要結合坡度和路拱情況使用整平機進行壓路作業。

（3）振搗施工

為了提高鋼纖維混凝土邊緣處的密度，可以對鋼纖維進行縱向條狀集束排列。為了保證鋼纖維混凝土的密度和強度，要使用機械對鋼纖維混凝土進行振搗，提升鋼纖維混凝土路面的抗裂性和強度。在使用施工機械進行振搗時，要控制好振搗頻率，不能出現漏振和過振的情況。

（4）整形

鋼纖維混凝土具有含砂率大、纖維分布規則性差、粗骨料稀等特點，為了防止纖維出現外露，要使用機械進行抹平整形。此外，使用壓紋機壓紋技術可以防止拆模和拉毛后出現鋼纖維外露的情況。

（5）施工過程中需要注意的地方

鋼纖維混凝土施工時，要盡可能加快施工進度，并加入適量的水分，以延緩鋼纖維混凝土的硬化時間。進行鋼纖維的攤鋪和澆筑作業時，要計算好外加劑、水等摻合物的加入量。為了保證鋼纖維混凝土的施工強度，要控制好攤鋪時間，攤鋪時監測好混凝土問題。如果溫度過高，要采取相應的降溫措施。

3.2 鋼纖維混凝土在橋梁工程中的應用

（1）橋面鋪裝

使用鋼纖維混凝土進行橋面施工，可以顯著提升橋面的抗裂性、耐久性以及舒適性。提高橋梁的抗折強度和結構剛度，降低橋梁鋪裝厚度，降低結構自重，使橋梁的受力情況得以改善。另外，使用鋼纖維混凝土鋪裝橋面可以增強橋面抵御沖擊力的能力，強化伸縮縫和混凝土結構之間的連接強度，進而延長橋梁壽命。

（2）橋墩加固中的應用

由于公路橋梁需要長期承受荷載影響，如果橋面或者橋墩出現裂縫，會影響橋梁的整體性和抗震性。為了提高結構強度，可以使用轉子型噴射機向出現問題的地方鋪設一層鋼纖維混凝土，在對橋墩局部位置進行加固時，可以先將舊混凝土表面鑿毛，然后噴涂鋼纖維混凝土，提高混凝土的牢固性、密實性和早期抗裂性。

（3）橋梁上部承載位置

橋梁上部應力比較集中的位置可以使用鋼纖維混凝土來增強結構強度，改善橋梁結構的受力性能，在對結構變形進行控制的同時降低橋梁結構的自重。使橋梁上大跨度、輕型化的方向發展。橋梁的上部使用鋼纖維混凝土可以提升結構的抗變形能力和結構承載能力，并且可以降低上部結構材料的使用梁，節省工程造價，提高工程的經濟效益。

4 結論

綜上所述，鋼纖維材料最為一種新型的水泥復合材料，具有良好的力學性能，施工操作便利，可以達到設計要求。通過在路橋工程中使用鋼纖維混凝土可以有效降低施工成本，保證工程質量。隨著建筑行業的不斷發展，鋼纖維混凝土技術的應用會必然會越來越廣泛。

U445.57

A

1004-7344（2016）09-0161-02

2016-3-10

康吉良（1976-），男，四川資中人，助理工程師，本科，從事工程管理工作。