谈路桥施工中钢纤维混凝土施工技术的应用
摘要：我国在实现城乡一体化的进程中，越来越多的公路投入施工，路桥工程建设所用建筑材料要求也随之增高。本文从分析钢纤维混凝土的基本特性出发，探讨了钢纤维混凝土施工技术在路桥施工中的应用。
关键词： 钢纤维混凝土,路桥施工,特性,技术应用
随着我国城乡一体化政策的不断推进，不断有新的公路计划、新的公路投入施工。随着建筑材料的不断更新、要求不断增高逐步将钢纤维混凝土(SFRC)带入路桥工程建设者的视野当中。那么钢纤维混凝土施工技术如何在路桥施工中应用，其本身又有何特性呢。
一、钢纤维混凝土是一种新型水泥基复合材料，该材料是在普通混凝土中均匀掺入分散的钢纤维，然后硬化而成。钢纤维与普通混凝土构成一个有机整体共同承抗外力，能够有效地控制路桥混凝土裂缝的扩展，因而日益得到国内外学术界和工程界的关注。与普通混凝土相比钢纤维混凝土具有以下基本性能：
(1)强度与重量比值较大，抗弯抗压能力增强。实验结果表明，如果普通混凝土中均匀地掺入适量的钢纤维，混凝土的单轴抗拉极限强度可以提高40%到50%，抗弯极限强度50%到150%。实际上并非是混凝土的抗压强度得到了显著提高，而是钢纤维的存在使混凝土的抗破坏方式发生改变，遭压碾后混凝土虽碎未散。
(2)抗冲击性能有明显提高。钢纤维混凝土的纤维掺量达到一定数值时，与普通混凝土相比钢纤维混凝土可承受高出五十甚至一百倍的冲击力。
(3)抗变形性能得到改善。钢纤维能有效改善混凝土长期的收缩变形问题，可使混凝土的收缩率有效降低一到三成，让抗拉弹性明显提高。
(4)抗裂和抗疲劳、耐磨损性能比较高，钢纤维混凝土能很好的阻止和抑制温度、膨胀应力所致裂缝的出现和扩张。
(5)钢纤维混凝土抗剪性能明显提高。普通的混凝土的开裂荷载、极限荷载值相差无几，钢纤维混凝土却不是，这种混凝土开裂荷载出现后其荷载能力仍能够加大。实际进行过的剪切试验中，即使基体出现错动，钢纤维混凝土仍能具备差强人意的承载能力。
当然，钢纤维混凝土性能也会受到某些因素的影响。如所掺钢纤维的类型、长径比、用量还有基底混凝土原料等因素，其中影响最大的因素是钢纤维类型、长径比及掺量。
二、在路桥施工中要应用钢纤维要结合钢纤维混凝土的特性来展开。如：
(1)与路面、桥面使用钢纤维混凝土时要注意：钢纤维混凝土的配比设计虽和普通混凝土差别不大，但前者配比在强度的双控标准与韧性强度方面有不同之处，需要按照《混凝土结构设计规范》提前确定钢纤维体积率、注意单位用水用砂合理用量，以防对钢纤维体积率有影响。
单就桥面来讲，作为铺装层的钢纤维混凝土能大大增强桥梁的抗折强度、桥面的耐久性能，而且还能减少桥面铺测高度，减轻桥梁主体重量，进而改善桥的受力状况。当然如果采用钢纤维混凝土和橡胶沥青混凝土双料复合作为桥面，可以达到更好的效果。
(2)钢纤维混凝土施工时要选择合适的摊铺方式。路桥面布料时应有自己的特点，首先要做到将钢纤维均匀连续的掺入面板，不能随意中断;其次，钢纤维投进搅拌机之前要先通过分散机，料斗口可设置震动筛以使之均匀分散。
(3)施工时通过振捣可以利用振捣机械通过振捣的方式使钢纤维均匀连续分布来实现路桥混凝土面的密实性，以保证路桥面的抗裂性和匀实性。
(4)钢纤维混凝土的喷射方法。此应用技术主要用于隧道及其边坡的防护加固阶段，是一种非常行之有效的措施，它不但可以增强所加固隧道结构的整体性，而且还能防止隧道发生渗漏水、而且对于地质发育不良地段的边坡做进一步的防护和加固。
(5)钢性混凝土接缝施工时，鉴于钢纤维混凝土本身收缩性不大、抗裂性能强的特点，施工时如果可以封闭交通的话可以用摊铺机将路桥面做成无纵缝的整幅式。
(6)钢纤维混凝土的运输过程中，受到振动混凝土的坍落度和含气量都将有所损失.形成物粘稠度会下降。在此过程中钢纤维也会下沉，这可能影响到该种混凝土的均匀性，因此其运输距离应可能缩短，或者可以直接采用泵送。
另外，当钢纤维混凝土用于路面建设时，值得需要注意的是：
(1)针对全截面路面，钢纤维掺量为0.8%一1.2%，其厚度为普通混凝土路面厚度的五成到六成，此时路面的的抗冲击性能较好。一般不在双车道路面设纵缝，因为横缝的间距为20-30m，甚至50m，缩缝较少，不过这种经济投入会比较大。
(2)针对复合式路面，这种路面有上下两层钢纤维混凝土层、中间是普通混凝土层的三层式复合路面，和全路面板厚之上40%-60%的地方加铺钢纤维混凝土的双层式复合路面两种。这两种结构虽然合理，但施工技术却复杂，特别是前一种对于机械化铺设条件要求较高，采用时需要考虑周全。
(3)针对碾压路面，如果希望一定程度上改善碾压混凝土的力学性能，施工时可在碾压混凝土中铺设钢纤维来达到。
(4)对于钢纤维混凝土罩面层，用于修缮损坏不算高的旧混凝土路面。与旧混凝土层结为一体共同发挥结构整体强度的结合式罩面、在两者之间设隔离层使之间不会相互粘结且能各自发挥作用的分离式罩面层、直接将钢纤维混凝土铺设在旧混凝土面层上的直接式罩面层三种。
(5)针对罩面修补要注意：最好选用百分之一到二的钢纤维体积率，而且还要限制钢纤维长径比，多在高于钢纤维增强混凝土的长径比的七十到满百的范围内。
(6)关于养护措施方面，混凝土面层需要采用旧麻袋覆盖，而且要避免麻草袋对于路桥面的污染以及要防止水份蒸发过快而影响装饰效果和质量。
(7)关于钢纤维混凝土拌制和浇筑工作的检查，检查组成原料的材质和用量,每个工作日不应少于4次,若含水量变化太明显时还需要增加次数,并根据检测结果,及时调整用水量。搅拌钢纤维混凝土之后,一个工作班次要求检测一回拌和物的均匀性、粘稠度及钢纤维体积率,如果颜色不均匀一致,有泌水和钢纤维结团现象要及时处理。搅拌工作全部完成之后，还需在路桥施工现场分别取样，观察检测钢纤维混凝土的坍落度以及拌和物的保水性，以期保证路桥混凝土工程的质量。
结语：
国内关于钢纤维混凝土的研究和应用始于上世纪七十年代,近三十年来发展迅速。到目前为止全国已有多家工厂生产碳素和不锈钢纤维，技术大多从美、德等发达国家引进。经过30多年的研究开发,目前应用最广泛、技术上最成熟、基本性能了解最深、商业化程度最高的就是本文所述的钢纤维混凝土。各国普遍重视钢纤维混凝土的研究、开发与推广，这项技术被誉为继钢筋混凝土和预应力混凝土之后混凝土结构的第3次革命。当然，随着钢纤维混凝土基础理论的不断完善及其技术工艺的不断进步，我国国内路桥施工中此项技术应用领域将更加广泛，施工单位只要结合钢纤维混凝土自身的特性，采取有针对性的路桥工程建设方法，并且在保证质量的情况下就有可能取得预期的设计成果。
钢纤维混凝土在技术发展上日新月异，是值得所有路桥建设者瞩目的，综上所述，钢纤维混凝土由于一系列突出的特性及其自身良好的技术发展潜力,可以预见在十二五计划的未来几年内，在我国的路桥工程建设中将有更广泛的技术进步和广阔的发展前景。
参考文献
[1]郑巍巍，浅析路桥施工中混凝土产生裂缝的原因及处理技术[J].中国科技博览.2010(34):442
[2]颜陈红,王立平.路桥施工中钢纤维混凝土的施工技术分析[J].城市建设理论研究(电子版).2011(23).
[3]舒畅,路桥施工中钢纤维混凝土施工技术应用分析[J].科技资讯.2010(28):101
[4]张志勇,刘小兰钢纤维混凝土施工技术在路桥施工中的应用[J].科技与生活.2011(6):170