鋼纖維混凝土路面施工技術(shù)探討

申大為

（河北承德承秦高速公路管理處，河北 承德067000）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展以及道路建設(shè)事業(yè)的興旺，交通成為了我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人們生活穩(wěn)定的保障性因素。路面承載力問(wèn)題，成為目前人們關(guān)注的重點(diǎn)。普通混凝土與鋼纖維摻雜形成的復(fù)合型新型材料——鋼纖維混凝土，能夠充分阻止微裂縫的形成與擴(kuò)展，進(jìn)一步改善混凝土路面的抗凍、抗拉、抗疲勞等性能，因而得以廣泛應(yīng)用。

1 鋼纖維混凝土原料的科學(xué)配比

鋼纖維混凝土必須根據(jù)具體的工程要求選擇合適的原料，其配比也應(yīng)當(dāng)結(jié)合建筑工程實(shí)際的抗彎、抗壓性能以及設(shè)計(jì)斷面尺寸等要求，進(jìn)行合理的配比?，F(xiàn)階段來(lái)說(shuō)，還沒有形成完善的、統(tǒng)一的材料選擇和配比方法，必須結(jié)合試驗(yàn)以及計(jì)算形式確定。

首先，確定砂率。根據(jù)大量實(shí)踐以及計(jì)算得出，砂率一般確定在38%～50%之間。需要結(jié)合實(shí)際的攪拌物條件，確定卵石以及19mm碎石的最大砂率。

其次，確定水灰比用量。計(jì)算水灰比用量時(shí)，需要先計(jì)算普通混凝土的抗彎曲、抗拉伸強(qiáng)度，然后結(jié)合路面使用壽命，設(shè)計(jì)最少水泥用量和最大水灰比。依照設(shè)計(jì)公式，計(jì)算單位用水量。先計(jì)算出水泥用量，然后計(jì)算相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)下所需用水量。測(cè)量攪拌物坍落度，然后計(jì)算用水量。一般情況下，坍塌變化度在10mm之內(nèi)，變化幅度為10mm，那么，每單位就降低用水量7kg。鋼纖維體積發(fā)生變化，相應(yīng)的用水量也會(huì)隨之變化。當(dāng)發(fā)生0.05%的變化幅度時(shí)，單位用水量變化8kg。當(dāng)直徑變化10mm 時(shí)，用水量也需要變化10kg。詳細(xì)情況見表1。

表1 鋼纖維體積同用水量的變化系數(shù)

2 鋼纖維混凝土施工技術(shù)

2.1 鋼纖維混凝土抗滑技術(shù)

為了進(jìn)一步增強(qiáng)鋼纖維混凝土路面的抗滑能力并使被磨損的鋼纖維不裸露，需要通過(guò)硬刻槽的方式構(gòu)造路面。當(dāng)鋼纖維混凝土強(qiáng)度在6～12MPa范圍時(shí)，應(yīng)該使用刻槽機(jī)橫向刻槽，一般情況下，深度為3mm，槽距25mm，寬度為3mm。

2.2 切縫路面技術(shù)

在進(jìn)行路面切縫時(shí)，對(duì)切縫時(shí)間的掌握非常重要。如果切縫時(shí)間過(guò)早，會(huì)導(dǎo)致水泥、碎石、鋼纖維等黏貼不牢固，出現(xiàn)松動(dòng)，進(jìn)而影響路面的質(zhì)量，在道路早期運(yùn)營(yíng)中，出現(xiàn)路面破壞。如果切縫時(shí)間過(guò)晚，就會(huì)導(dǎo)致混凝土開裂不均勻。一般情況下，需要將鋼纖維混凝土強(qiáng)度維持在8～15MPa 內(nèi)。路面板長(zhǎng)度通常為7m，面板最大尺寸為6m×12m?？梢越Y(jié)合混凝土面板大小，確定切縫距離，通常情況下，縫寬4mm，縫深2.5mm，在進(jìn)行切縫之后，需要選擇合適的材料灌縫。

在運(yùn)輸過(guò)程中，鋼纖維材料不可避免地受到振動(dòng)影響，形成一定程度的下沉，進(jìn)而影響到鋼纖維混凝土的均勻性。因此，在選擇混凝土攪拌場(chǎng)地時(shí)，盡可能選擇與施工工地距離較近的地方，縮短運(yùn)輸距離，降低運(yùn)輸振動(dòng)對(duì)混凝土均勻性的影響。具體施工步驟如下。

（1）攤鋪與振搗

在澆筑鋼纖維混凝土過(guò)程中，一定要預(yù)防澆筑接頭的產(chǎn)生。每次倒料，需要至少相壓15cm，從而保證混凝土結(jié)構(gòu)的連續(xù)性，進(jìn)一步增強(qiáng)其抗拉性與堅(jiān)固性。在實(shí)際施工過(guò)程中，絕大多數(shù)情況都是選擇振動(dòng)棒（插入式）進(jìn)行操作，很容易導(dǎo)致鋼纖維的集中聚集。為了更好地保證鋼纖維結(jié)構(gòu)的均勻分布，應(yīng)該選擇平板振動(dòng)器。在進(jìn)行振搗過(guò)程中，需要控制振搗時(shí)間，防止過(guò)振，“多管齊下”，保證路面施工質(zhì)量以及混凝土使用質(zhì)量。

（2）抹面與壓紋

在路面施工基本結(jié)束之前，需要全面檢查路面情況，將裸露在路面的鋼纖維，進(jìn)一步壓入混凝土。然后使用滾式壓紋機(jī)，在混凝土表面橫向壓紋。

（3）保證切縫與路面養(yǎng)護(hù)

在路面施工基本結(jié)束之后，還需要做切縫處理。切縫機(jī)切縫位置需要與施工漲縮縫相吻合。保護(hù)鋼纖維混凝土路面，主要采用灑水的方式，維持路面的潮濕性。在10～15d左右開始養(yǎng)生，一直到路面強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。在澆筑路面施工完成后，需要加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)與管理，保持路面的潮濕度，這是保養(yǎng)最重要的工作。

3 路面施工質(zhì)量控制注意事項(xiàng)

3.1 原材料的選擇及使用

在進(jìn)行原材料的選擇時(shí)，不宜選擇倒鉤形、切斷形鋼絲，因?yàn)榛炷谅访媸艿侥p時(shí)，就會(huì)露出鋼纖維，這種類型的纖維結(jié)構(gòu)很容易扎破輪胎。按照一定比例，將鋼纖維摻入混凝土，從而形成一種強(qiáng)度比較高的復(fù)合材料，其彈性較高，具有抗沖擊、抗拉、抗壓等特點(diǎn)。單絲要求抗拉強(qiáng)度≥600MPa。要想充分發(fā)揮鋼纖維的最佳性能，鋼纖維長(zhǎng)度不應(yīng)低于直徑的1/3，不超過(guò)其直徑的2倍。在路面建筑中，最大鋼纖維混凝土直徑不應(yīng)超過(guò)19mm，其長(zhǎng)度在38～65mm 之間。混凝土中鋼纖維一定要均勻分布，為了預(yù)防攪拌結(jié)團(tuán)發(fā)生，不要選擇波浪形纖維。要想更好地保證其耐磨性與工作性能，應(yīng)該將高效減水劑加入混凝土中。禁止使用氯鹽成分以及海水，防止其失效或風(fēng)化。

3.2 攪拌施工注意事項(xiàng)

在鋼纖維混凝土運(yùn)輸及施工過(guò)程中，很容易出現(xiàn)結(jié)團(tuán)現(xiàn)象。為此，應(yīng)該先使用分散機(jī)充分分散鋼纖維后，再進(jìn)行攪拌。為了保證最佳分散效果，應(yīng)將分散力控制在20～60kg/min之間，功率保持在0.75～1.0kW之間。其他原材料必須與鋼纖維充分融合，要想進(jìn)一步預(yù)防鋼纖維結(jié)團(tuán)，必須嚴(yán)格控制攪拌時(shí)間及材料投入順序。在道路施工中，一般都需要分級(jí)投料。先投入砂料、鋼纖維，再投入碎石、水泥；先攪拌干料再攪拌濕料。

3.3 澆筑施工注意事項(xiàng)

相對(duì)于其他混凝土材料來(lái)說(shuō)，鋼纖維混凝土凝結(jié)時(shí)間非常短，硬化速度非?？?。所以說(shuō)，在整個(gè)澆筑過(guò)程中，必須保證澆灌流程的順利進(jìn)行以及澆灌環(huán)節(jié)的緊湊性。與此同時(shí)，嚴(yán)格按照時(shí)間要求進(jìn)行澆灌。在整個(gè)建筑過(guò)程中，如果出現(xiàn)攪拌含水量低的情況，需要通過(guò)噴霧形式，預(yù)防混凝土水分蒸發(fā)，不能直接加水。在布料過(guò)程中，必須通過(guò)試驗(yàn)形式，確定松鋪高度。若坍塌度相同，松鋪高度需要高出普通混凝土10cm。一定要保證整個(gè)布料過(guò)程中，鋼纖維的分布均勻。與此同時(shí)，可以選擇機(jī)械振搗的方法，保證路面的密實(shí)度。一方面需要考慮混凝土路面的平整度、密實(shí)度；另一方面，還需要考慮道路成功運(yùn)營(yíng)之后的安全性與可靠性。因此，在路面平整之后，還需要保證20mm深度范圍內(nèi)，鋼纖維混凝土的平整。

4 結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)鋼纖維混凝土的特性，就鋼纖維混凝土的合理配置、路面施工質(zhì)量控制、鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三個(gè)方面，詳細(xì)論述了鋼纖維混凝土路面的施工技術(shù)。鋼纖維混凝土因其優(yōu)越性而在建筑行業(yè)中得以廣泛應(yīng)用。為了更好地保證路面施工質(zhì)量，必須按照一定的施工標(biāo)準(zhǔn)與流程，全面控制施工技術(shù)。

[1] 楊成忠.鋼纖維混凝土路面機(jī)械化施工[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，2012，（6）：35-37.

[2] 李安忠.關(guān)于鋼纖維混凝土路面施工技術(shù)的思考[J].中國(guó)科技博覽，2010，（11）：160.

[3] 華全榮.鋼纖維混凝土在橋面鋪裝施工中的應(yīng)用[J].建材與裝飾（上旬）：市場(chǎng)營(yíng)銷，2011，（10）：208-209.

[4] 彭漢杰.鋼纖維混凝土路面施工技術(shù)分析[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2012，（13）：208-209.

[5] 王維.山區(qū)高速公路水泥混凝土路面適應(yīng)性探討[J].中南公路工程，20011，（1）：108-111.

[6] 潘新華.上下夾層鋼纖維混凝土路面施工技術(shù)的應(yīng)用[J].湖南交通科技，2010，（2）：28-29.