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【摘 要】 城市经济的快速发展，对交通路桥设施的建设和维护提出新的要求，特别是对建筑材料的要求越来越高。随着建筑施工技术的不断革新，钢纤维混凝土技术作为新型的优质水泥基复合材料，具有性能优越、施工简便、价格低廉的优势，在实际路桥施工中得到广泛应用。从钢纤维混凝土技术的性能优势入手，通过钢纤维混凝土施工技术在路桥施工中的实践案例来解析其应用要领。
【关键词】 钢纤维混凝土；施工技术；路桥施工；应用
随着城市经济与交通事业的快速发展，高等级公路和桥梁的建设步伐日益加快，与此同时，对建筑材料的要求也越来越高。钢纤维混凝土作为一种新型的优质水泥基复合材料，可以实现按照使用要求设计材料的目的。因其性能优越、施工简便、价格相对低廉等优点而在道路路面、橋梁结构、房屋建筑等工程领域广泛应用。
1 钢纤维混凝土的基本性能
钢纤维混凝土是在普通混凝土中，均匀地乱向分布一定量的钢纤维，经硬化而得，与普通混凝土相比，具有一系列优越的物理力学性质：强度与重量比值增大；较高的抗拉、抗压和抗弯的极限强度。在混凝土中掺入适量钢纤维，其极限抗压强度可以提高，单轴抗拉极强度可提高40%～50%，抗弯极限强度可提高50%～150%；良好的抗冲击性能。钢纤维混凝土在纤维掺量为0.8%～2.0%时，其冲击韧性指标可提高50倍～100倍，甚至更高；变形性能明显改善。钢纤维对混凝土抗压弹性模量影响不显著，但对抗拉弹性模量提高较多，钢纤维对混凝土长期收缩变形的影响也较明显，钢纤维可使混凝土的收缩率降低10%～30%；抗裂和抗疲劳性能显著提高；优越的抗剪性能；良好的阻止和抑制因温度应力引起裂缝产生与扩展的能力；良好的抗冻性与耐磨性能。
2 钢纤维混凝土在路桥施工中的应用
2.1道路施工中的应用
由于钢纤维混凝土路面具有减薄铺装厚度、纵缝不设或少设、横向缩缝少、良好的耐磨性及冻融性等优点，延长路面使用寿命，从而在路面工程中获得广泛应用。
2.1.1新建全截面钢纤维混凝土路面
全截面采用钢纤维混凝土的路面厚度为普通混凝土路面厚度的50%～60%，钢纤维掺量为0.8%～1.2%。双车道路面一般不设纵逢，横缝间距20m～30m，最长可取50m。
2.1.2新建复合式钢纤维混凝土路面
复合式路面可以做成双层式或三层式。双层式路面的构造是在全路面板厚的上层约全厚40%～60%铺设钢纤维混凝土。三层式复合路面是上下两层分别做成钢纤维混凝土层，中间夹普通混凝土层。结构上比较合理，但施工复杂。根据经验，三层式复合路面宜在机械化铺设条件较高的地区使用。
2.1.3碾压钢纤维混凝土路面
将钢纤维置于碾压混凝土中，从而使路面的强度和韧性增强，改善碾压混凝土的力学性能。
2.1.4钢纤维混凝土罩面
旧混凝土路面损坏采用钢纤维混凝土铺筑罩面层。钢纤维混凝土罩面分结合式、直接式、分离式三种结合。结合式罩面面层与旧混凝土相互粘结为一整体，共同发挥结构的整体强度作用。分离式罩面层与旧混凝土不粘结，而是中间设置一个隔离层，各层独立发挥作用。直接式是直接在旧水泥混凝土面层上加铺钢纤维混凝土罩面层。一般用于损坏较轻微的旧水泥混凝土路面。
2.1.5钢纤维水泥砂浆或钢纤维细石混凝土罩面修补
用钢纤维水泥砂浆或钢纤维细石混凝土对损坏的路面进行修补罩面。钢纤维体积率以1%～2%为宜，长径比可略高于钢纤维增强混凝土的长径比。一般限制在70～100范围内。
2.2桥梁施工中的应用
2.2.1桥面铺装
采用钢纤维混凝土桥面铺装层不仅可以增强桥面的抗裂性、耐久性和提高舒适性能，还可以增强桥梁抗折强度，增加桥梁本身刚度，减少铺装厚度，降低结构自重，改善桥梁受力状况。此外，采用钢纤维混凝土和橡胶沥青混凝土复合的双层桥面也是一种有效措施。
2.2.2桥梁上部承受荷载部位
采用钢纤维混凝土作为主拱圈（主梁）或在应力集中区局部加强，改善结构受力性能，有效控制结构变形，减轻自重，推动桥梁结构向大跨度、轻型化方向发展。结构性能良好，造型美观，而且可减少上部材料用量，使下部墩台数量也相应减少，从而降低造价，提高经济效益。通过修建钢纤维混凝土桥梁降低梁高，满足使用上的特殊要求。
2.2.3桥梁墩台等结构局部加固
对动载长期作用下造成的桥梁墩台及桥面板裂缝或表层剥落病害，采用转子Ⅱ型喷射机喷射5cm～20cm钢纤维混凝土以满足结构的整体性和抗震性要求。一般钢纤维类型采用剪切钢纤维；采用硫铝酸盐快硬水泥和TS型速凝剂提高早期抗裂性能；对旧混凝土表面喷砂或凿毛，增加新旧混凝土的整体性。
2.2.4钢筋混凝土桩加强
采用钢纤维混凝土对桩顶或桩尖局部增强，桩的穿透力有较大提高，锤击次数减少，大大提高打击速度。一般在桩顶和桩尖部位采用钢纤维混凝土，增强桩顶的抗冲击韧性，避免桩顶在打入设计深度以前出现破裂，并增加桩尖入土能力，提高打击速度。桩身部分仍用预应力或非预应力钢筋混凝土。当然也可以全断面整体浇筑钢纤维混凝土，但其经济效益会有所下降。
2.3采用喷射钢纤维混凝土衬砌隧道和边坡防护
加固采用喷射钢纤维混凝土衬砌隧道是一种有效的技术措施。具有加强结构整体性和防止隧道渗漏水的作用。在边坡岩石节理裂隙发育的地质不良地段，采用普通混凝土支护并用喷射钢纤维混凝土加强或全截面采用喷射纤维混凝土支护加固。
3 施工技术及施工细节及要求
（1）清理方面：桥梁桥面铺设钢纤维混凝土时要求做到清除表面浮浆混凝土，并将梁顶面彻底凿毛，最后用活水湿润，这样操作主要是为了确保铺装层与桥面板的连接牢固。 （2）铺设钢筋：构造钢筋先须按照设计要求绑扎，准确定位并固定牢固，不能出现钢筋漏绑、数量不对、钢筋弯折、断面等情况
（3）模板安装：根据桥梁的设计要求，对模板的平面为止和高度做精确测量并预留合理空间防止出现爆浆的情况，模板支立稳固，要求接头处紧密平顺。
（4）钢纤维混凝土搅拌：按照分级式下料、分散式下料、强制振动式下料相结合的下料方式，通过强制型搅拌机进行充分搅拌每一级物料，防止出现钢纤维结团。搅拌时先将粗骨料、钢纤维、水泥干拌2min，再加水湿拌5min，确保了钢纤维混凝土的质量。
（5）铺筑：在进行混凝土铺筑时，先将拌和料从搅拌机卸出到浇筑完毕60min内，及时剔除结团的钢纤维，然后采用平板振捣器和振动梁振捣，然后将钢纤维混凝土均匀摊铺在桥面上，最后用刮尺刮平收浆抹面。
（6）表面拉毛：钢纤维混凝土桥面浇筑完毕后，便对桥面进行收浆和拉毛处理，以确保桥面的平整密室且粗糙度符合二层铺设的要求。
（7）切缝：在切缝处理环节，根据设计要求对每个墩顶都设置了一道横向切缝，以确保桥面的拉伸强度和抗冲压力强度符合预计算值。
（8）养护：根据桥梁的设计要求，自钢纤维混凝土浇筑完毕，钢纤维混凝土的养护时间为大约为14天，主要采用塑料薄膜覆蓋的方式保证桥面湿度适宜，不出现裂缝，路桥的养护工作有专人进行，养护的时间和方式也有明确要求。采用钢纤维混凝土技术进行建筑施工，实践证明了该技术比传统的混凝土技术具有非常明显的优势，不但保证了路桥的质量，缩短了工程的工期，同时也大大降低了路桥建设和后期维护的费用。
4 结束语
钢纤维混凝土自发展以来，已在道路路面、桥面、机场跑道等工程中得到广泛应用，同时也取得了一定的经济效益和社会效益。由于钢纤维混凝土具有较大的抗拉强度，较高的抗裂性能和抗冲击性能，其用于路桥面铺装层可使其优越性能得以充分发挥，从而使道路路面、桥梁结构处于良好的工作状态。随着钢纤维生产技术的不断进步和基础理论的不断完善，钢纤维混凝土在路桥工程的应用将进一步拓宽。
参考文献：
[1]程庆国，高路彬等.钢纤维混凝土理论及应用[M].北京：中国铁道出版社，1999.
[2]高丹盈，程红强，冯虎.钢纤维混凝土与老混凝土粘结面渗透性能[J].水力发电学报.
[3]王宏.公路桥梁预应力混凝土施工中存在的问题与对策[J].中小企业管理与科技.2011（08）.
[4]赵芃，黄欣.浅谈公路工程施工技术管理[J].中小企业管理与科技.2011（05）.
【关键词】 钢纤维混凝土；施工技术；路桥施工；应用
随着城市经济与交通事业的快速发展，高等级公路和桥梁的建设步伐日益加快，与此同时，对建筑材料的要求也越来越高。钢纤维混凝土作为一种新型的优质水泥基复合材料，可以实现按照使用要求设计材料的目的。因其性能优越、施工简便、价格相对低廉等优点而在道路路面、橋梁结构、房屋建筑等工程领域广泛应用。
1 钢纤维混凝土的基本性能
钢纤维混凝土是在普通混凝土中，均匀地乱向分布一定量的钢纤维，经硬化而得，与普通混凝土相比，具有一系列优越的物理力学性质：强度与重量比值增大；较高的抗拉、抗压和抗弯的极限强度。在混凝土中掺入适量钢纤维，其极限抗压强度可以提高，单轴抗拉极强度可提高40%～50%，抗弯极限强度可提高50%～150%；良好的抗冲击性能。钢纤维混凝土在纤维掺量为0.8%～2.0%时，其冲击韧性指标可提高50倍～100倍，甚至更高；变形性能明显改善。钢纤维对混凝土抗压弹性模量影响不显著，但对抗拉弹性模量提高较多，钢纤维对混凝土长期收缩变形的影响也较明显，钢纤维可使混凝土的收缩率降低10%～30%；抗裂和抗疲劳性能显著提高；优越的抗剪性能；良好的阻止和抑制因温度应力引起裂缝产生与扩展的能力；良好的抗冻性与耐磨性能。
2 钢纤维混凝土在路桥施工中的应用
2.1道路施工中的应用
由于钢纤维混凝土路面具有减薄铺装厚度、纵缝不设或少设、横向缩缝少、良好的耐磨性及冻融性等优点，延长路面使用寿命，从而在路面工程中获得广泛应用。
2.1.1新建全截面钢纤维混凝土路面
全截面采用钢纤维混凝土的路面厚度为普通混凝土路面厚度的50%～60%，钢纤维掺量为0.8%～1.2%。双车道路面一般不设纵逢，横缝间距20m～30m，最长可取50m。
2.1.2新建复合式钢纤维混凝土路面
复合式路面可以做成双层式或三层式。双层式路面的构造是在全路面板厚的上层约全厚40%～60%铺设钢纤维混凝土。三层式复合路面是上下两层分别做成钢纤维混凝土层，中间夹普通混凝土层。结构上比较合理，但施工复杂。根据经验，三层式复合路面宜在机械化铺设条件较高的地区使用。
2.1.3碾压钢纤维混凝土路面
将钢纤维置于碾压混凝土中，从而使路面的强度和韧性增强，改善碾压混凝土的力学性能。
2.1.4钢纤维混凝土罩面
旧混凝土路面损坏采用钢纤维混凝土铺筑罩面层。钢纤维混凝土罩面分结合式、直接式、分离式三种结合。结合式罩面面层与旧混凝土相互粘结为一整体，共同发挥结构的整体强度作用。分离式罩面层与旧混凝土不粘结，而是中间设置一个隔离层，各层独立发挥作用。直接式是直接在旧水泥混凝土面层上加铺钢纤维混凝土罩面层。一般用于损坏较轻微的旧水泥混凝土路面。
2.1.5钢纤维水泥砂浆或钢纤维细石混凝土罩面修补
用钢纤维水泥砂浆或钢纤维细石混凝土对损坏的路面进行修补罩面。钢纤维体积率以1%～2%为宜，长径比可略高于钢纤维增强混凝土的长径比。一般限制在70～100范围内。
2.2桥梁施工中的应用
2.2.1桥面铺装
采用钢纤维混凝土桥面铺装层不仅可以增强桥面的抗裂性、耐久性和提高舒适性能，还可以增强桥梁抗折强度，增加桥梁本身刚度，减少铺装厚度，降低结构自重，改善桥梁受力状况。此外，采用钢纤维混凝土和橡胶沥青混凝土复合的双层桥面也是一种有效措施。
2.2.2桥梁上部承受荷载部位
采用钢纤维混凝土作为主拱圈（主梁）或在应力集中区局部加强，改善结构受力性能，有效控制结构变形，减轻自重，推动桥梁结构向大跨度、轻型化方向发展。结构性能良好，造型美观，而且可减少上部材料用量，使下部墩台数量也相应减少，从而降低造价，提高经济效益。通过修建钢纤维混凝土桥梁降低梁高，满足使用上的特殊要求。
2.2.3桥梁墩台等结构局部加固
对动载长期作用下造成的桥梁墩台及桥面板裂缝或表层剥落病害，采用转子Ⅱ型喷射机喷射5cm～20cm钢纤维混凝土以满足结构的整体性和抗震性要求。一般钢纤维类型采用剪切钢纤维；采用硫铝酸盐快硬水泥和TS型速凝剂提高早期抗裂性能；对旧混凝土表面喷砂或凿毛，增加新旧混凝土的整体性。
2.2.4钢筋混凝土桩加强
采用钢纤维混凝土对桩顶或桩尖局部增强，桩的穿透力有较大提高，锤击次数减少，大大提高打击速度。一般在桩顶和桩尖部位采用钢纤维混凝土，增强桩顶的抗冲击韧性，避免桩顶在打入设计深度以前出现破裂，并增加桩尖入土能力，提高打击速度。桩身部分仍用预应力或非预应力钢筋混凝土。当然也可以全断面整体浇筑钢纤维混凝土，但其经济效益会有所下降。
2.3采用喷射钢纤维混凝土衬砌隧道和边坡防护
加固采用喷射钢纤维混凝土衬砌隧道是一种有效的技术措施。具有加强结构整体性和防止隧道渗漏水的作用。在边坡岩石节理裂隙发育的地质不良地段，采用普通混凝土支护并用喷射钢纤维混凝土加强或全截面采用喷射纤维混凝土支护加固。
3 施工技术及施工细节及要求
（1）清理方面：桥梁桥面铺设钢纤维混凝土时要求做到清除表面浮浆混凝土，并将梁顶面彻底凿毛，最后用活水湿润，这样操作主要是为了确保铺装层与桥面板的连接牢固。 （2）铺设钢筋：构造钢筋先须按照设计要求绑扎，准确定位并固定牢固，不能出现钢筋漏绑、数量不对、钢筋弯折、断面等情况
（3）模板安装：根据桥梁的设计要求，对模板的平面为止和高度做精确测量并预留合理空间防止出现爆浆的情况，模板支立稳固，要求接头处紧密平顺。
（4）钢纤维混凝土搅拌：按照分级式下料、分散式下料、强制振动式下料相结合的下料方式，通过强制型搅拌机进行充分搅拌每一级物料，防止出现钢纤维结团。搅拌时先将粗骨料、钢纤维、水泥干拌2min，再加水湿拌5min，确保了钢纤维混凝土的质量。
（5）铺筑：在进行混凝土铺筑时，先将拌和料从搅拌机卸出到浇筑完毕60min内，及时剔除结团的钢纤维，然后采用平板振捣器和振动梁振捣，然后将钢纤维混凝土均匀摊铺在桥面上，最后用刮尺刮平收浆抹面。
（6）表面拉毛：钢纤维混凝土桥面浇筑完毕后，便对桥面进行收浆和拉毛处理，以确保桥面的平整密室且粗糙度符合二层铺设的要求。
（7）切缝：在切缝处理环节，根据设计要求对每个墩顶都设置了一道横向切缝，以确保桥面的拉伸强度和抗冲压力强度符合预计算值。
（8）养护：根据桥梁的设计要求，自钢纤维混凝土浇筑完毕，钢纤维混凝土的养护时间为大约为14天，主要采用塑料薄膜覆蓋的方式保证桥面湿度适宜，不出现裂缝，路桥的养护工作有专人进行，养护的时间和方式也有明确要求。采用钢纤维混凝土技术进行建筑施工，实践证明了该技术比传统的混凝土技术具有非常明显的优势，不但保证了路桥的质量，缩短了工程的工期，同时也大大降低了路桥建设和后期维护的费用。
4 结束语
钢纤维混凝土自发展以来，已在道路路面、桥面、机场跑道等工程中得到广泛应用，同时也取得了一定的经济效益和社会效益。由于钢纤维混凝土具有较大的抗拉强度，较高的抗裂性能和抗冲击性能，其用于路桥面铺装层可使其优越性能得以充分发挥，从而使道路路面、桥梁结构处于良好的工作状态。随着钢纤维生产技术的不断进步和基础理论的不断完善，钢纤维混凝土在路桥工程的应用将进一步拓宽。
参考文献：
[1]程庆国，高路彬等.钢纤维混凝土理论及应用[M].北京：中国铁道出版社，1999.
[2]高丹盈，程红强，冯虎.钢纤维混凝土与老混凝土粘结面渗透性能[J].水力发电学报.
[3]王宏.公路桥梁预应力混凝土施工中存在的问题与对策[J].中小企业管理与科技.2011（08）.
[4]赵芃，黄欣.浅谈公路工程施工技术管理[J].中小企业管理与科技.2011（05）.