提高钢纤维混凝土在公路面层施工中的应用

提高钢纤维混凝土在公路面层施工中的应用

黄琦 王宇 窦文超

身份证号 : 37018119950116**** 山东 济南 250000

身份证号:37018119940109**** 山东 济南 250000

身份证号:37018119950216**** 山东 济南 250000

摘要：钢纤维混凝土作为一种复合材料，在实践中可以提高路面的抗拉、抗剪和抗裂性能。从实际应用来看，这种路面还具有较高的强度和韧性，可以提高其抗疲劳和抗冲击性能。可以说钢纤维混凝土路面是目前道路建设中较为理想的建筑材料。同时，在实际施工中，需要注意这种路面材料性能的影响，这就使其对施工工艺有了更高的要求。因此，必须结合实际工程条件和施工要求制定完善的施工方案，以提高钢纤维混凝土路面的施工质量和效果。

关键词：钢纤维混凝土技术；公路面层施工；应用

前言：混凝土在各个施工结构中其施工质量要求不断增加，混凝土施工质量和施工种类不断地变化。钢纤维混凝土作为混凝土施工中的新型方法，是通过在普通混凝土中掺入短钢纤维而形成的具有高度完整性和抗磨损性能的混凝土。由于其在公路施工中的各种优势，被广泛的应用在当前各种道路施工中。

1、钢纤维混凝土的基本性能

钢纤维混凝土(SFRC)是在普通混凝土中随机均匀分布一定量的钢纤维并硬化而成。与普通混凝土相比，它具有一系列优越的物理力学性能，强度与重量之比增加。高拉伸、压缩和弯曲极限强度。混凝土的极限抗压强度、单轴抗拉强度和弯曲极限强度可分别提高40% ~ 50%和50% ~ 150%。良好的抗冲击性。当钢纤维混凝土的纤维含量为0.8% ~ 2.0%时，其冲击韧性指数可提高50倍~ 100倍甚至更高。变形明显改善。钢纤维对混凝土的压缩弹性模量没有显著影响，但拉伸弹性模量增加较多，钢纤维对混凝土的长期收缩变形有明显影响。钢纤维可以降低混凝土的收缩率10% ~ 30%。抗裂性和抗疲劳性显著提高；优异的剪切性能；良好的防止和抑制温度应力引起的裂缝产生和扩展的能力；良好的抗冻性和耐磨性。

2. 钢纤维混凝土在道路面层施工中的应用

2.1混凝土和钢纤维配合比的科学选择

钢纤维与混凝土配合主要的参考依据是路面的厚度、抗弯强度的设计以及钢纤维混凝土的抗折强度设计，在实践使用中主要采用以下公式进行计算：钢纤维和混凝土的配合比=素混凝土的抗折强度值×（1+钢纤维的强度系数×钢纤维的体积率×钢纤维的长度比）。从上述公式可以看出，钢纤维混凝土配合比和素混凝土的水灰配合比以及钢纤维的使用率、相关的浇筑范围以及钢纤维的强度紧密相连，其比例应该通过相关的强度和性能进行确定。

2.2摊铺与振捣

钢纤维混凝土路面施工需要确保其施工的连续性，以此来防止在浇筑的过程中出现浇筑接头过于明显的情况，一般在进行钢纤维混凝土浇筑的过程中其厚度需要控制在15～20cm左右，以此来保证路面浇筑整体施工的连续性。一般在在浇筑过程中需要采取摊铺机进行作业施工，并根据实际的情况来采取人工作业的方式对路面整平，以此来防止在路面施工中出现起伏及高度差等情况。因使用插入式振动棒插入钢纤维混凝土进行振捣，会使钢纤维朝振动着的振动棒聚集，产生集束效应，所以为确保钢纤维的分布，应使用平板振动器振捣成型。为保证边角混凝土密实，将振捣棒顺路线方向插入，使钢纤维成纵向条状集束，从而使钢纤维的排列有利于承受板体收缩力、温度应力，有利于荷载的传递。振捣持续时间以混凝土停止下沉，不再冒出气泡并泛出泥浆为准，同时防止过振。

2.3钢纤维混凝土的搅拌与投料

在投料的时候需要按照先干后湿的步骤安排投料，而且要严格按照投料顺序和时间进行投放，要先放入砂石，然后放入钢纤维，边放边搅动，最后放碎石块和水泥。按照这样的投料方法和顺序制作出来的钢纤维混凝土才能将钢纤维与水泥混合均匀，这样在使用的时候才能发挥其应有的作用。如果投料与搅拌的程序错误，那么得到的钢纤维混凝土的效果就会大打折扣，会影响工程的施工质量。

2.4钢纤维混凝土的运输

由于钢纤维混凝土在运输过程中受到振动，使钢纤维下沉，坍落度和含气量都会有损失，影响钢纤维混凝土的均匀性。因此，选择钢纤维混凝土的搅拌场地时尽量缩短运输距离，并注意选择合适的自卸运输车辆，以保证浇筑时的卸料高度不得超过1.5m，确保混凝土卸料过程中不发生离析现象。同时，宜注意运输时的温度，避免造成混凝土的施工和易性下降。

2.5钢纤维混凝土罩面

道路使用会受到外界的各种损坏，针对这样的情况，就可以将钢纤维混凝土加入到路面中，从而铺设一层保护层，一定程度上可以起到对路面的保护作用，这样的操作就是钢纤维混凝土罩面。这样的运用在实际操作中还可以分成三种，分别是分离式、结合式、直接式，不同的方式是针对不同情况的道路使用的。分离式是指将钢纤维罩面层与旧的混凝土层进行分离，在中间加入其他成分进行铺设;结合式是指混凝土罩面层与旧的混凝土粘结为一个整体;直接式是指直接在旧的混凝土路面上铺设钢纤维混凝土罩面层。

2.6压纹采用压纹机压纹

压纹时间一般应以用手指轻压而混凝土无明显痕迹为准，压纹过早会纹迹过深，破坏混凝土面层并将钢纤维丝拉出；压纹纹路应与纵缝垂直，两次压纹纹路应平行，间距应同压纹机纹路间距相同，不得出现纹路交叉， 宽度偏大等现象，压纹时用力要均匀、平顺，同时要掌握好压纹速度，动作要迅速才能保证纹路质量，禁止混凝土凝固后才压纹。混凝土终凝后覆盖草袋洒水养护。终凝后24小时及时切缩缝，切缝前先弹线，保证顺直并与纵缝垂直，切缝深度要符合设计要求，禁止切到钢筋，切缝宽度要均匀，深度一致，不得有夹缝，切缝后及时灌注沥青。

2.6成型

因为钢纤维经过分散搅拌之后随机分布在混凝土中，且钢纤维混凝土本身砂率比普通混凝土较高，粗骨料比普通混凝土较细，振捣后需要对其进行压入防止钢纤维的外漏，并用机械设备抹平路面。通常情况下，为了防止在拉毛阶段时钢纤维外漏于路面，一般应用压纹机压纹的方式。需要注意的是，拆模之后必须尽快地解决振捣时漏振与钢纤维外漏于路面等问题。

2. 钢纤维混凝土施工控制措施

3.1选择好的原材料

要根据实际情况确定合理的钢纤维种类，使其具备相应的强度等级，实践中由于混凝土搅拌机的类型较多，要根据实际工程确定合适的搅拌机，要高度重视搅拌机的利用率，避免出现超负荷情况，一般情况下，通常选择强制式搅拌机或双锥反转搅拌机。

3.2钢纤维混凝土养护施工

整平、振实混凝土后，应停止施工4小时，也可以根据具体的天气情况、塌落度进行时间的确定，为确定混凝土是否处于初凝状态，可选用脚踩上面，出现5毫米脚印下沉为标准。在混凝土表面选用抹光机进行一到两遍粗抹，随后进行提浆、搓毛及压实作业。一次抹光作业完成后，下次抹光作业应在混凝土表面水分蒸发后进行，同时选用人工的方式对部分凹陷与不平整位置进行补浆与抹平，随后选用机械设备进行全面抹平作业。确保抹平与压实整个面层后，应复核其平整度，检查工作应在机械抹光后利用靠尺完成，进而对面层平整度进行良好控制。在钢纤维混凝土养护中，主要选用的材料为薄膜、草包等，确保其表面具备14天的湿润程度，并将其养护周期控制在28天。

结束语：

钢纤维混凝土是一种新兴的混凝土材料，在路面施工中得到了成功应用，并且取得了非常显著的效果，不仅能够在很大程度上提升道路工程的施工质量，保障行车的舒适性和安全性，还可以延长路面的使用寿命，应该得到相关技术人员的重视。在我国JTGD40－2011《公路水泥混凝土路面设计规范》中，对抗裂纤维混凝土的配合比以及补强纤维混凝土的设计进行了详细介绍，并对适用于路面施工的纤维材料进行了拓展，能够为纤维混凝土路面的施工提供良好的指导，推动我国交通运输事业的稳步发展。

作者信息:黄琦，济南通达公路工程有限公司，王宇，济南通达公路工程有限公司，窦文超，济南新中联建材有限公司

参考文献：

1. 武永华.钢纤维混凝土在道路面层施工中的应用[J].市政技术,2014,06:149-151+157.

2. 李新勇.纤维混凝土路面施工技术在施工中的应用[J].交通世界,2017(28):138～139;

3. 仇益梅.高速公路钢纤维混凝土路面的应用与推广[J]. 公路交通科技（应用技术版）. 2011（03）.