浅谈钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中应用 陈佳琪 崔翔

浅谈钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中应用陈佳琪崔翔

发表时间：2018-09-18T21:26:23.847Z 来源：《基层建设》2018年第27期作者：陈佳琪崔翔

[导读] 摘要：钢纤维混凝土作为一种新型的优质水泥复合材料，能够有效地阻碍小缝隙的产生和扩展，对于提高我国道路桥梁施工技术水平具有重要的作用。

宁波市市政（排水）管理处浙江宁波 315000

摘要：钢纤维混凝土作为一种新型的优质水泥复合材料，能够有效地阻碍小缝隙的产生和扩展，对于提高我国道路桥梁施工技术水平具有重要的作用。

关键词：钢纤维；混凝土技术；道路桥梁

1 钢纤维混凝土的应用优势

一是抗韧性较好。纤维混凝土材料是经过实践验证过的，力学强度要比一般的混凝土抗压性好很多，一般的混凝土材料整体的抗压性能与钢纤维混凝土材料差异不大，但从抗压韧性指标来看，钢纤维混凝土的总体性能要远远好于一般混凝土材料，所以在道路桥梁中使用钢纤维混凝土可以大大提升道路桥梁的抗弯强度和压缩强度。二是抗裂性较好。除了抗压韧性外，通过钢纤维与混凝土的结合，该材料还具备较好的抗裂性，可以促使钢纤维混凝土材料整体性能大大提升，在道路桥梁中使用该材料，当道路桥梁结构负荷处于不断上升时，钢纤维就会发挥很好承压作用，对整体结构能够起到很好的约束作用，能有效约束和束缚钢筋混凝土因为负荷不断加大而出现的位移和变形，也可以有效地防止工程结构中施工裂缝的出现，体现出该材料的抗裂性特征。三是抗冲击性较好。这不仅仅是由于该材料的粘性较好，相关实践得知，钢纤维在混凝土材料中所占比例的多少会影响材料的抗冲击性，如果在混凝土中加入1%至2%的钢纤维时，该材料的抗冲击强度会陡然增加50至100倍，前后的效果不可同日而语。四是抗冻、耐磨性较好。除了较好的抗剪、抗弯、抗压性能，该材料的抗冻伸缩能力也很强，只要钢纤维的掺入量处于标准范围内，一般混凝土收缩不良的情况就会得到改善，混凝土的抗拉弹性模量就会得到提升，从而提高工程施工质量。

2 钢纤维混凝土的特点

（１）钢纤维混凝土是在普通的混凝土中乱向插入短钢纤维形成的新型复合材料。按照制造方式不同分为切断钢纤维、剪切钢纤维、切削钢纤维和熔抽钢纤维四种。钢纤维之所以能在众多的建筑材料当中被广泛应用，很重要的一点是能够有效增强混凝土的凝聚力，提高了混凝土３～５倍左右的抗压强度，能够有效地控制混凝土的竖向裂缝，使建筑物不易在受到外力作用或者是天气骤变下产生断裂的情况，在复合承载方面也有更大优势。每种钢纤维都具有不同的优势特点，其中切断钢纤维有很高的抗拉强度，而剪切钢纤维具有更好的粘结性，在道路桥梁施工中有选择性地使用不同的钢纤维混凝土，能够适应不同的建筑需求。

（２）钢纤维混凝土不仅有着较好的抗压能力，也有很好的抗疲劳性，因此应用到道路桥梁施工中可以有效延长路桥的使用寿命，抗拉、抗弯能力都得到有效提高。钢纤维混凝土造价较低，比传统使用钢筋加混凝土的方式更加节约开支，降低预算。同时在桥梁建设中，如果桥梁自身重量过大会增加后续发生问题的几率，而钢纤维混凝土具有更为轻便的特点，能够有效减轻建筑本体的质量，提高安全性。

3 钢纤维混凝土技术在道路施工中的应用

3.1 应用于复合式钢纤维混凝土路面

一般来讲，复合式钢纤维混凝土路面有两种类型，即三层式和两层式，其中前一种复合钢纤维混凝土表现为上下两层均采用钢纤维混凝土，而在中间使用普通的混凝土，这种结构形式的路面耐久性比较强，但是它的结构形式非常复杂，所以对施工人员的要求较高，通常需要丰富的施工经验和先进的施工工艺。此外，相对来说，这种复合式钢纤维混凝土的成本较高，因此它比较适合在机械化程度较高的地方使用。而后一种钢纤维混凝土表现为上层采用路面全厚度约35%的钢纤维混凝土，在其下层则采用普通混凝土的形式，这种结构形式的应用相对普遍，要求也没有那么严格。

3.2 应用于碾压刚纤维混凝土路面

碾压刚纤维混凝土路面（简称RCCP），它主要是采用沥青混凝土路面的主要施工机械，将单位用水量较少的干硬性水泥混凝土摊铺、碾压成型的一种混凝土路面，这对有效改善碾压混凝土的物理特性帮助很大，同时又能极大地增强路面的韧性与强度，其技术难点在于实现压实度与平整度的协调统一。

3.3 应用于全截面钢纤维混凝土路面

因为这一工程是属于双向6车道，所以我们不需要设置纵缝，那么横缝的最大距应保持在45m，通常间距应当保持在30m左右。该路面的铺装厚度应当设置为普通混凝土路面铺装厚度的40%，钢纤维的掺量基本在1%左右。

3.4 应用于钢纤维细石混凝土

这两种混凝土主要是针对路面进行修补时使用的，其中钢纤维长径比应该限制在75～95之间，其体积率应该控制在1%～2%之间。

3.5 应用于钢纤维混凝土罩面

它的主要用途是修补损坏的混凝土路面，因为钢纤维混凝土使原来本质上是脆性的混凝土材料改变为具有良好塑性的建筑材料，极大地提高了混凝土的抗拉、抗折、抗裂等性能。所以，采用钢纤维混凝土罩面修复路面，既能够使面层厚度变薄，伸缩缝间距加大，改善路面性能和寿命，又能够节省工程造价，提高经济效益和社会效益。

3.6 应用于多年冻土路面的抗冻

因为钢纤维混凝土的抗冻性比较好，因此对于那些形成多年冻土的路面来说，我们可以充分利用钢纤维混凝土技术来进行施工，这样能够有效地维持冻土的热平衡，大大提高道路的抗冻性能。

4 道路桥梁钢纤维混凝土施工技术的要点

1）根据具体的工程状况选择合适的钢纤维类型、相应强度等级的混凝土以及其他符合施工要求的原材料，由于搅拌机的种类众多，应该根据工程的具体状况，合理的选择搅拌机，道路桥梁施工中应该重视搅拌机的使用率，避免出现超负荷运转的状况，通常状况下，道路桥梁施工中通常选择双锥反转出料搅拌机或者强制式搅拌机。

2）在向搅拌机中投放原材料时，应该选择合适的投放顺序以及搅拌时间，通常采用分级投料的方式，投放原材料的顺序为砂石—后钢纤维—水泥—水，值得注意的是后钢纤维的投入方式，通常先利用分散装置的辅助功能，将后钢纤维进行规范和整理，然后采用分散投