钢纤维混凝土的路面施工技术探讨

钢纤维混凝土的路面施工技术探讨

张喜国

黑龙江省龙建路桥第四工程有限公司

钢纤维混凝土作为复合材料，在实际中可以使路面的抗拉、抗剪、抗裂等性能得到提升，并且根据其实际应用情况来看，此种路面还具有较高的强度及韧性，因此可以使其抗疲劳、抗冲击等能力得到提升，可以说目前在道路施工中钢纤维混凝土路面属于一种较为理想的施工用材料。同时在实际施工中需要注意受此种路面材料性质的影响使其对施工技术有着较高的要求，因此必须要结合实际的工程条件及施工要求来制定完善的施工方案，以此来提高钢纤维混凝土路面的施工质量及效果。

一、钢纤维混凝土路面所具备的优势分析

第一，在钢纤维混凝土路面的应用中其强度及重量的比值得到有效增大，而这也使得此种材料在道路工程施工中具有较好的经济效益，此种使用优势使得其在实际中得到更好的推广及应用。

第二，钢纤维所具备的特征使其与混凝土进行混用可以有效的提高路面整体的强度，这样可以使路面能够承载更大的外部载荷，相应的抗拉强度和主拉应力控制的抗剪、抗弯强度都明显提高。

第三，变形性能明显改善，钢纤维混凝土弹性阶段的变形性能与其他条件相同的素混凝土没有显著差别，受压弹性模量和泊松比与混凝上基本相同，韧性则是衡量变形性能的重要指标，钢纤维混凝土的韧性比素混凝土大大提高。

第四，抗裂和抗疲劳性能有较大改善，由于钢纤维对混凝土的阻裂作用，钢纤维混凝土比素混凝土具有更好的抗裂性能和抗疲劳性能。

二、钢纤维混凝土原材料的选择

1、水泥

一般可采用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥。因钢纤维混凝土路面特殊工作条件、厚度小，故路面混凝土应尽可能采用强度高、干缩性小、抗磨性及抗冻性好的水泥。

2、集料

粗骨料，宜采用岩浆岩或未风化的沉积岩碎石，不宜采用石灰岩碎石，最大粒径不宜大于20mm和钢纤维长度的1/2。细集料可用天然砂，要求颗粒坚硬耐磨、级配良好、表面粗糙有棱角。

3、钢纤维类型及尺寸

采用的钢纤维为碳钢纤维，路面用钢纤维宜用熔抽型、剪切性。其抗拉强度应不低于550MPa，纤维直径一般为0.4mm～0.7mm，长度一般为直径的50倍～70倍。

三、钢纤维混凝土路面施工技术

1、设置钢纤维分散装置

由于钢纤维一次性直接投入搅拌机易出现结团现象，为使钢纤维充分分散，在搅拌机上安装上振动式钢纤维分散机，分散机功率为1.0kW，分散能力约为40kg/min。由于分散机安装在搅拌机上，分散时间较长，增加了搅拌时间，生产效率有所降低。

2、搅拌

采用强制式搅拌机。钢纤维混凝土搅拌机，使用双锥反转出料搅拌机，容量为250L。由于采用1.2％的钢纤维掺量，且坍落度较小，为不使搅拌机超负荷工作，适当降低搅拌机的利用率。为防止钢纤维结团，采取先干后湿的工艺，投料程序：砂～钢纤维～碎石～水泥的顺序投于料斗。首先在搅拌机里干拌1～2min，再加水湿拌2min左右。总搅拌时间控制在6min内。搅拌时间过长会形成纤维结团，且每次的搅拌量控制在搅拌机容量的1/3以下。

3、运输

钢纤维混凝土运输采用自卸运输车。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。

4、摊铺与振捣

在进行钢纤维混凝土路面施工的过程中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。

5、表面处理

为防止钢纤维外露或竖直伸出表面，以保证车辆及行人安全，在整平前可用凸棱的金属压滚或其它方法，将竖起或外露的钢纤维压入后再整平，抹面和压纹时也不得将钢纤维带出，抹平的表面应在初凝前进行压纹和拉毛，压纹和拉毛工具，宜使用压滚和刷子，不得使用竹扫帚。路面切缝宜采用割缝机割出要求深度的槽口，割槽时间不宜过早或过迟，在钢纤维抹面后12～48小时左右，抗压强度达到5～10Mpa作为切缝时间。

6、切缝与养护

当钢纤维混凝土养生强度达到设计强度约50％时，用切割机切缝，缝深3cm，缩缝设置为10m/道，并保持施工缝与胀缝或缩缝设计位置吻合，施工缝与路中线垂直，不设置传力杆。对胀缝、缩缝均采用10号石油沥青填缝。混凝土路面采用洒水养生，终凝后用麻袋覆盖，每天洒水养护，保持混凝土呈潮湿状态。养生时间在10～15d。待混凝土测试强度达到规定的强度再开放交通。在钢纤维混凝上路面的施工较普通混凝上路面复杂，因此在施工中一定要严格控制各环节的施工质量。

结语：

目前在道路施工中钢纤维混凝土路面的应用较为常见，虽然此种路面在施工中对施工技术应用的要求更为复杂，但在实际应用过程中可实现对良好经济效益的获取。为此在进行钢纤维混凝土路面施工的过程中，需要确保其各项技术可以按照设计的方案来进行作业，来达到有效提高路面施工质量的目的，同时还需不断的对相关技术进行优化及完善，促使其在路面施工中起到更好的应用效果。

参考文献：

[1]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;

[2]张晓峰,边陇超,毛礼鸿.浅谈钢纤维混凝土路面施工技术[J].公路交通科技(应用技术版),2017(7).