【摘 要】在建设路桥中，钢纤维混凝土可被广泛选用且表现出新优势。完善现存的施工就要摒除不合适的旧式思路，在最大范围内优化调配资源。钢纤维混凝土在根本上提升了建设路桥的质量，注重施工细节以此来避免突发的路桥故障。
【关键词】路桥建设；钢纤维；混凝土；施工技术
一、钢纤维混凝点应用的优点
1.1 优越的抗拉、抗弯、抗剪强度
钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入短钢纤维形成的一种新型复合型材料，这些钢纤维能够提高混凝土的抗拉强度 49%-80%、抗弯强度 60%-120%、抗剪强度 50%-100%。钢纤维混凝土在受到外荷载的作用时，首先是由混凝土承受外荷载，甚至发生开裂的现象。后期外荷载作用时，混凝土横跨面裂缝的钢纤维则成为外荷载主要的主要承受者，通常情况下钢纤维受到再大的外荷载作用，也只是发生变形，而没有对整体破坏路面，只有当整个钢纤维拔出才对路面造成破坏。所以钢纤维的抗拉强度使整体路面抗荷载性能都会增强。
1.2 优良的抗冲击
钢纤维混凝土的纤维掺入量为0.8-2.0时，抗冲击的强度就能提高 40-100 倍。
1.3 抗冻性能
并且具有良好的阻止、抑制因温度应力引起的裂缝和扩展。尤其是抗冻性能好，在混凝土中掺入一定的钢纤维可以让路面变薄，而且其他性能不变。这个性能具有很强的经济性能。
1.4 收缩性能
钢纤维混凝土比普通混凝土收缩率低 7%-9%。
1.5 抗疲劳性能
当掺有 1.5% 钢纤维抗弯疲劳寿命为 1×106次时，应力比为 0.68, 而普通混凝土仅为 0.51; 当掺有 2% 钢纤维混凝土抗压疲劳寿命达 2×106 次时，应力比为 0.92, 而普通混凝土仅为 0.56。
1.6 抗腐蚀性
钢纤维在空气、污水、海水等 腐蚀环境中具有着良好的耐腐蚀性，即使暴露在海水和污水中 5 年后试件碳化深度小于 5mm。当钢纤维的表面涂有复环氧树脂或镀锌时，更提高了耐腐蚀性。所以钢纤维混凝土能够能够运用于海、河桥梁墩等构件的结构层。
1.7 抗震性
高强度的抗拉力、断裂韧性、抗疲劳性等都说明了钢纤维混凝土能够用于抗震结构的框架节点等部位。
二、影响钢纤维混凝土性能的因素
钢纤维混凝土性能主要与钢纤维的类型、掺量、长径比、砂率、粗骨最大粒径、减水剂、掺合料等因素有关。为了满足钢纤维的高强度性能，一般钢纤维长度是 15-60mm，直径或等效直径为0.3-1.2mm，长径比为 30-100，纤维体积掺量为 0.5-2%。
钢纤维混凝土施工工艺是工程质量的关键，直接影响了混凝土的整体性和致密性。在施工过程中要严格控制混凝土的搅拌、浇筑和振捣、成型。搅拌需要遵循先后顺序，首先把钢纤维、水泥、粗细骨料搅拌均匀，然后加入水后再拌匀。浇筑最好在夜间进行，避免产生温度应力。钢纤维成型有粗骨料细、砂率大、纤维乱的特点，所以拆模后要及时发现纤维外露或者是漏振，出现这种情况及时用真空吸水工艺、机械磨平等工艺对钢纤维外露进行修整。对施工过程中浇筑成型的混凝土进行检测，满足工程项目设计的要求。
三、施工必要的新技术
3.1 设定最佳的配比
混凝土及钢纤维要设定最佳的比值，这种比值关系到路段自身的抗弯、路面设定的厚度、抗弯折的总强度。运算的公式为：设定的抗弯强度 ×（强度系数 × 钢纤维固有的长度直径 × 钢纤维的体积 ＋1）。经过对比可知，最合适的配比关系着总的水灰比、浇筑范围及体积率。此外，抗弯性还关乎设定的强度系数。针对于拌合物，确认比率时应设定强度测验以此来确定性能。
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3.2 搅拌并投放钢纤维
在搅拌过程中先要选取并投入石料，在这之后再去放置钢纤维。确定搅拌是均匀的，然后再去增添水泥及碎石。分级投放是为阻止缓慢的结团状态。投放钢纤维及后续搅拌混凝土时，可选取分散投放的步骤并依照先干后湿的总体次序。有次序的投放应能避免凝结偏大的团块。投放钢纤维以前，先要搅拌得出均匀及定量的混凝土而后掺入细骨料及特定比值的钢纤维。
3.3 铺装桥身及桥面
路面及桥面可掺入 1% 左右的钢纤维混凝土，设定这一比值的铺装层可获取最佳状态下的抗裂性，行走在桥面上也会觉得舒适。要从根本上提升桥体的强度，先从慎重的铺装入手。可选复合的橡胶沥青及耐磨材质，同时掺入两类原材。与此同时，桥梁也可增添原先的抗弯强度。钢纤维还可有序防控表层的滑脱及墩台显露的裂痕。若掺入了剪切型的纤维材质，可增添快凝水泥及铝酸盐制作成的速凝剂，及早提升抗裂的桥身性能。建造桥梁本身时，可选钢纤维材质用作构建墩台及上侧桥梁。钢纤维可用作构建上侧的主梁，它强化了局部区段聚集的应力。借助上侧的加固，在更大范围内改进了桥梁可承受的性能并避免了缓慢的变形。桥体减轻了固有的自重，更大跨度的新式桥梁也更为实用且美观。建造上侧桥梁若选用纤维混凝土则会缩减必备的墩台总数，防控了表层潜在的裂痕。
3.4 对混凝土桩的浇筑
钢纤维混凝土针对于桩尖及桩顶都是适用的，然而路桥总体却较少采纳浇筑断面。从经济视角看，混凝土桩浇筑若选取常规混凝土更能降低成本。钢纤维原材在制作混凝土桩时可强化抗冲击，韧性也会更强。这样做避免了打桩前期暴露的桩基裂隙，桩尖也更易入土。浇筑混凝土桩选取了纤维混凝土，加快打击速率。然而，仍可沿用非预应力的桩身建造步骤。条件准许时，整体浇筑可选全断面状态下的钢纤维土桩。
四、钢纤维混凝土在路桥建设中的应用
4.1 钢纤维混凝土用于路桥的新建工程已经是非常普遍的了。它具有减少铺装厚度、纵缝不设或者少设、减少横向缩缝、使用寿命长等优点，完全符合路桥工程的要求。钢纤维混凝土融合了混凝土和钢纤维两大优势，在工程建设中不管是效率还是质量都得到事半功倍的效果。不仅包括路桥的新建，还包括补修工程。公路随着使用年限的增加，会出现破碎、断裂等问题。这时候如果用普通混凝土浇注会使路面的整个地基下沉。而利用厚度为 12cmC30 型号的钢纤维混凝土就能有效避免这个问题。它不仅能够保障原有的路基不受到损害，还能控制路面的平整度和坍落度。钢纤维混凝土在路面施工过程中要提升施工的速度，因为钢纤维混凝土凝结的时间短，硬化快，一旦超过时间，混凝土就难以塑性。在浇筑和摊铺的过程中不能加水，只能喷雾。钢纤维混凝土的面板尺寸要符合设计要求，一般尺寸在 6-10m 之间，面积不能>9。当钢纤维掺量较大时，取最大值 ；当掺量较小时，取最小值。
4.1.1 新建全截面钢筋混凝土应用。全截面使用的钢纤维混凝土和普通混凝土相比会厚到 50%-60%，钢纤维产量在 0.8-1.2%。横缝的间距在 20-50m。
4.1.2 新建复合式钢筋混凝土应用。复合式是路面铺上 2-3 层，2 层路面是在全路面板厚的上层铺上钢纤维混凝土，大概是总厚度的 40%-60%。3 层路面上下两层都是钢纤维混凝土，中间采用普通混凝土。这种铺设方法能够大大加强路面的承载力和使用寿命，三是铺设工序复杂、施工周期长。这种铺设方式一般在机械化设置条件较高的地区使用。
4.1.3 碾压钢纤维混凝土路面。碾压钢纤维混凝土是一种比较新颖的制作方法，是把钢纤维放在碾压混凝土中来减少混凝土的裂缝够横抗弯曲骨架，从而提高路面的强度和韧性。
4.2 钢纤维混凝土在桥梁的运用中也有很重要的性能，一是钢纤维混凝土的耐久性、抗裂性、抗拉性都能增强桥梁桥面的耐久性、抗裂性、抗拉性，最重要的是能增加整座桥梁本身的受力强度。在上部主梁的设计中，运用钢纤维混凝土能够减轻主梁自重，减少桥梁结构的变形，使桥梁本身变得轻型。不仅能够减少上部桥梁结构原材料的费用，还能减轻桥梁下部的承载力。桥梁墩台本身就能利用钢纤维进行加固。桥梁通车时间长，对桥面和桥墩都会产生不同程度的损坏，利用钢纤维混凝土能够修补车辆对桥体造成的裂缝。同时钢纤维混凝土的粘结性让修补混凝土和原有混凝土充分粘结在一起加固了桥体。
参考文献：
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[2]廖超.浅析路桥施工中钢纤维混凝土的施工技术[J].中华民居(下旬刊).2014(01)
[3]杨燕华.钢纤维混凝土桥面铺装施工技术的分析[J].江西建材.2016(16)
论文作者:梁旭
论文发表刊物:《低碳地产》2016年8月第15期
论文发表时间:2016/11/3
标签：混凝土论文; 钢纤维论文; 桥梁论文; 路面论文; 强度论文; 性能论文; 荷载论文; 《低碳地产》2016年8月第15期论文;