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摘要：隨著我國市場經濟的飛速發展和城市化進程的加快，城市道路橋梁等基礎設施建設也在逐步增加，城市出行方式的種類也越來越多，這給道路橋梁工程建筑材料提出了更高的標準。鋼纖維混凝土是一種新型多相復合建筑材料，其優點包括耐用、承載能力強、抗拉強度高、耐腐蝕、環保等，對有效提高道路橋梁的耐磨性、抗凍性和抗裂性具有十分重要的作用。隨著科技的發展，涌現出越來越多的新技術、新材料，同時應用于鋼纖維混凝土技術，對提升道路橋梁結構的質量性能也具有一定的實際意義。文章首先介紹鋼纖維混凝土的基本性能，其次闡述鋼纖維混凝土的施工技術流程，最后分析鋼纖維混凝土在道路和橋梁施工中的具體應用。

關鍵詞：道路橋梁施工；鋼纖維混凝土；技術特點

近年來，我國經濟的發展也帶動了城市化進入了快速發展的時期，人們對建筑施工質量的要求也達到了新的水平。隨著公共基礎設施建設的大力推進，建筑技術的不斷進步，鋼纖維混凝土技術應運而生。鋼纖維混凝土技術就是在施工過程中，在混凝土中加入固定量的短鋼纖維以增強混凝土的抗拉強度以及承載能力。由于鋼纖維在混凝土中均勻亂向分布，對控制普通混凝土中裂縫具有明顯的優勢，能顯著提高混凝土的韌性和強度，有效提高其承載能力、抗沖擊性、抗裂性。因此，鋼纖維混凝土目前已廣泛應用于我國道路橋梁等基礎設施的建設，具有重要的現實意義。

1鋼纖維混凝土概述

鋼纖維混凝土是利用鋼纖維降低混凝土中內外力作用下產生的裂縫數量以及膨脹的作用。在作用的早期階段，水泥基材作為承受混凝土外力的主要載體，出現裂縫后，鋼纖維成為載體的主力，該階段下的鋼纖維受力也是有臨界值的，超過后材料也將出現較大的變形，破壞材料。同時鋼纖維混凝土具有很多方面的優勢，其自身抗疲勞和抗壓縮特性良好，與普通混凝土相比，可以極大得改善其物理性能，比如增加強度、重量比；大大提高拉伸、彎曲、極限強度；具有很好的抗裂性、耐沖擊性等。通過在混凝土中加入適當比例的鋼纖維并充分混合均勻，對于道路和橋梁的施工都具有十分重要的實際意義。比如橋梁常由于其重量過大而引起塌陷，如果科學合理地使用鋼纖維混凝土材料，就可以有效減少其重量，還能大幅度改善由于溫度變化引起的裂紋。另外鋼纖維混凝土還具有很強的抗剪切性和抗霜凍耐磨性，具有顯而易見的工程優越性。

2鋼纖維混凝土施工技術

2.1選擇合適的鋼纖維材料道路橋梁的施工質量很大程度取決于施工技術，因此在進行鋼纖維混凝土施工時，對于鋼纖維品種選擇，其強度應該和基材強度差不多，拉伸極限應超過480MPa，鋼纖維含量在0.46%～1.96%，鋼纖維直徑通常控制在0.42～0.65mm，最小直徑不能小于0.38mm，其長度不能太長，使其長徑比能保證鋼纖維的機械性能符合施工要求，控制在45～75。另外鋼纖維在進行攪拌前需要先與細骨料定量混合均勻或選擇較粗直徑、更好材料的纖維，重要的是保證鋼纖維易分散的特性。2.2設計合適的配料比和分散裝置鋼纖維混凝土的配合比例應遵循普通混凝土拌合料設計原則進行，也可以根據施工現場的實際情況進行試驗，確定混凝土具體的配料比。混凝土和鋼纖維的均勻混合也是非常重要的一個環節，為了確保鋼纖維和混凝土混合前前保持均勻分散，鋼纖維可以通過分散器進入混合器，保持分散機的功率為0.75～1.0kW，分散力優選為20～60kg/min。2.3嚴格控制攪拌時間對于混凝土和鋼纖維的攪拌時間的控制，在攪拌機內要把混合的材料進行干燥攪拌1min。適當加入外加劑或減水劑再濕拌達2min左右，改善混合料，提高施工質量，還能減少水泥用量。2.4選擇合適的攪拌機鋼纖維混凝土攪拌機有雙錐反轉出料攪拌機和強制攪拌機兩種類型，通常情況下低攪拌功率對增加攪拌機的使用壽命非常有益。當纖維含量高或者坍落度小時，可以適當選用較低的攪拌功率避免混合器過載，延長其使用年限。2.5合理澆注和振搗為了保證鋼纖維混凝土良好混合，澆筑和振搗這兩個過程很有必要。首先鋼纖維混凝土澆注必須連續，而且做到隱藏澆注接頭，每次倒料要壓在15～20cm以保證鋼纖維混凝土的整體連續性。另外，振搗時需要使用插入式振動棒，使鋼纖維朝向振動棒的振動方向聚集，形成團簇效應，還可以使用平板振搗器以保證鋼纖維的二維分布。在振搗過程中為了保證混凝土的邊緣致密，應該讓鋼纖維縱向帶束排列，利于板體傳遞收縮應力、溫度應力和載荷，還需在振搗后將混凝土表面做好抹平光滑工作，壓實暴露的鋼纖維，防止暴露的剛纖維生銹。2.6做好成型后的維護工作鋼纖維的組成包括粗骨料、大砂率，加上一般情況都是亂向分布，不太美觀。基于這方面考慮，可以使用真空吸水工藝對鋼纖維混凝土路面進行機械平整，防止鋼纖維暴露；還可以使用壓紋機用來防止尼龍纖維暴露的現象。2.7運輸方面對于鋼纖維混凝土的運輸，考慮到會影響坍落度、含氣量以及混合物稠度，應采用泵送。在不能使用的條件下，則應盡量減少運輸距離，增大出料口，以防止出現運輸過程中的重力下沉，導致鋼纖維拌合均勻較差，從而節約成本。

3道路施工中鋼纖維混凝土技術的應用

鋼纖維可用于減少路面厚度和減少縱向接縫量，而鋼纖維混凝土的優勢也很明顯，如良好的抗凍耐磨性、橫向縮縫少，對延長路面使用壽命大有益處，因此在道路施工中已被廣泛使用。但同時由于其鋪設的薄厚度以及數量少的水平收縮接縫，在施工中道路的使用較為頻繁，具有很多類型。3.1復合型鋼纖維混凝土路面顧名思義，復合型鋼纖維混凝土路面不只一層，通常表現為兩層式或三層式，兩層型是底層為普通混凝土的道路的上層鋪設40%～60%全厚的鋼纖維混凝土；三層型是在上下兩層鋼纖維混凝土的中間再加一層普通混凝土。盡管結構和施工過程比較復雜，需要相關施工人員具有豐富的施工經驗，但是這種結構的路面更耐用，通常三層復合型鋼纖維混凝土路面應在極端條件的地區使用。另外，這種復合型鋼纖維混凝土需要較高的施工成本，通常適用于高度機械化的地區使用。3.2全截面鋼纖維混凝土路面全截面鋼纖維混凝土對路面厚度的控制，可取普通混凝土道路的46%～52%，一般為50%左右；鋼纖維含量范圍為0.79%～1.18%，一般為1%左右；通常不會設置縱向縫隙，而橫向縫隙之間的空隙最好控制在20cm左右，距離最大不能超過0.5m。3.3碾壓鋼纖維混凝土路面碾壓鋼纖維混凝土路面的主要施工方法是瀝青混凝土路面的施工方法，將鋼纖維置于混凝土中，軋制成型混凝土路面。這種將鋼纖維放置在碾壓混凝土的方法，可以改善碾壓混凝土的力學性能，有效提升路面的韌性和強度，但目前對實現壓實度和平整度的統一還存在一些難度。3.4鋼纖維混凝土罩面鋼纖維混凝土罩面在道路施工中的作用為修復受損的混凝土路面，維修和養護舊的混凝土路面。鋼纖維混凝土本身具有良好的建筑材料塑性，對提高混凝土的抗拉、抗彎、抗裂性能都很有幫助。因此，采用鋼纖維混凝土罩面修復路面是提高路面的性能和使用壽命的有效手段，不僅減薄表層的厚度、擴大接頭間距，而且節省工程造價，具有一定的經濟效益和社會效益。鋼纖維混凝土罩面包括結合型、直接型、分離型三種，結合型是指將新舊混凝土表層相互作為一個整體結合起到增強整體結構的強度作用；分離型是指新的覆蓋層單獨作用，不和舊的混凝土粘結，中間還設置了隔離層，獨立的層面分別發揮作用；直接型是指將鋼纖維混凝土直接加在舊的水泥混凝土表面層，這種方式多用于修補損壞程度較小的舊水泥混凝土路面。

4橋梁施工中鋼纖維混凝土技術的應用

4.1改善橋面鋪裝鋼纖維鋼筋混凝土作為橋面鋪裝層具有很多好處，可以有效地加強橋體的剛度和彎曲強度；大大提高橋梁的舒適性和抗裂性等，延長了橋梁的使用年限；改善了橋梁的受力狀況，使橋梁能更好地發揮其功能，保證了較高的施工質量水平。對于鋼纖維混凝土橋面鋪裝，其厚度是正常厚度的一半，包括兩層和三層結構，兩層結構是指鋼纖維混凝土作為上層、普通混凝土作為下層；三層結構是指上下層為鋼纖維混凝土，中間層為普通混凝土，這種結構施工過程更復雜，具有一定的施工難度，因此采用兩層鋪設的結構較多。4.2加固橋梁部分結構由于長時間的負荷作用，橋梁難免存在一些問題，比如出現裂紋、表面剝落等，對橋梁結構進行加固十分有必要。橋梁施工中通常采用剪切鋼纖維和切削鋼纖維兩種鋼纖維材料，應控制兩種材料的產量在1.0%以下，還可以采用轉子Ⅱ型噴射機進行鋼纖維混凝土噴涂。這種方式是一項有效的科學的技術措施，對提升橋梁的抗震性、滿足橋梁結構的總體需要大有益處。此外，為了改善表面的區域下落現象，可以利用鋼纖維鋼筋混凝土進行部分區域加強工作，使用硫鋁酸鹽與TS型速凝劑快硬水泥，防止橋梁出現裂縫，在混凝土表面噴砂或鑿，增強新舊混凝土完整性。4.3強化鋼筋混凝土樁對樁頂或樁尖部分使用鋼纖維混凝土可以大大提高樁的穿透性，一方面，能對其抗沖擊強度和韌性有一定程度的提高，還能有效降低沖擊頻率；另一方面也能防止樁尖在打入設定深度之前出現破裂現象，有效地提高了樁尖進土的深度，顯著提高打擊速度。但是對橋梁整體使用鋼纖維混凝土需要巨大的資金成本，因此可以對樁身采用預應力鋼筋混凝土或非預應力鋼筋混凝土，用于節約施工成本。

5結束語

綜上所述，隨著我國的道路橋梁建設中不斷更新的施工技術，鋼纖維混凝土作為一種新型多相復合建筑材料，在抗壓、抗彎、抗拉、抗沖擊、抗裂等方面發揮了巨大的優越性，因而被企業青睞廣泛應用于道路和橋梁施工，對提高建筑施工質量水平意義重大。我國目前鋼纖維混凝土技術還處于起步階段，其理論和應用還有待完善，仍然需要更多的技術人員及專家進行不斷探索和研究，優化和改進該技術。文章通過鋼纖維混凝土技術在道路和橋梁施工中的具體應用和施工技術的分析，希望能為鋼纖維混凝土施工人員中提供一些借鑒。相信在不久的將來，鋼纖維混凝土技術將會越來越完善，更加廣泛地用于道路和橋梁建設。

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作者：楚發強 單位：河南中原高速公路股份有限公司