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1 钢纤维混凝土概述
钢纤维混凝土（ Steel Fiber Reinforced Concrent. 简称SFRC）是一种由水泥、粗细集料和随机分布的短钢纤维组合而成的复合材料。钢纤维混凝土中的钢纤维呈三维乱向分布，沿每个方向都有增强和增韧的作用，尤其对复杂应力区增强非常有效，可使混凝土物理力学性能产生质的变化，大大提高混凝土抗裂性能和抗冲击性能，使原本脆性的混凝土材料呈现很高的延性和韧性，以及优良的抗冻、耐磨性能，特别适用于要求连续、快速浇注混凝土的较大工程。
桥梁的混凝土桥面铺装层由于重型车辆的使用、交通量的增加，损坏非常严重，维修周期越来越短，这不仅妨碍了交通安全，也给维修工作带来不便。若改用SFRC 铺装桥面层，则可使面层厚度减薄，伸缩缝间距加大，从而改善桥面的使用性能，降低维修费用，延长使用寿命。
SFRC 应用于桥面铺装层，一般有两种：一种为部分粘结式的铺装层；一种为SFRC 增强钢筋网或钢丝网混凝土铺装层，亦称为复合式铺装层。
钢纤维的品种及性能是影响钢纤维混凝土质量的主要因素，钢纤维主要有以下几种：①切断钢纤维。②剪切钢纤维。③熔抽钢纤维。
钢纤维对混凝土的增强表现在当混凝土基体刚刚出现微裂缝时，钢纤维混凝土并未立即破坏，而是随着裂缝的稳定扩展，承载力继续上升，直到裂缝宽度增大到一个临界值时，钢纤维逐渐拔动或拔出，钢纤维混凝土才由于发生突然性的裂缝失稳扩展而破坏。为防止钢纤维混凝土因钢纤维被拉断而失去强度，钢纤维的抗拉强度不低于380kPa，钢纤维表面不得有油污和其他妨碍钢纤维与水泥浆粘结的杂质。钢纤维内含有的铁屑及杂质总量不得超过1%.钢纤维混凝土的水泥用量较一般混凝土高出10%左右。细集料砂的粒径为0.15~5mm，粗集料碎石最大粒径不宜大于20mm 或钢纤维长度的2/ 3.为保证钢纤维拌和物的和易性，混凝土的砂率一般不低于50%，必要时掺入减水剂或超塑化剂以降低水灰比。
2 钢纤维混凝土的配合比设计
钢纤维混凝土配合比的设计步骤与普通混凝土大体相同，所配置的钢纤维混凝土要进行实验，同时满足抗拉、抗压、抗折强度要求。通过对钢纤维混凝土的力学基本性能的研究发现钢纤维的加入对混凝土的抗压强度提高不大，但抗压韧性有很大改善。钢纤维混凝土当水灰比及集料最大粒径变化不大时，钢纤维含量特征参数影响钢纤维混凝土的抗拉强度。钢纤维混凝土极限荷载往往高于初裂荷载，初裂荷载与极限荷载的比值一般在0.8~1.0 之间，并且初裂荷载、极限荷载及韧性均随钢纤维混凝土含量的增大而增大。在相同钢纤维含量情况下，钢纤维混凝土强度随钢纤维的强度增大而增大。随钢纤维直径增大而减小。钢纤维混凝土抗剪强度随水灰比的减小而增大，随钢纤维体积率的增大而增大。
桥面铺装也称行车道铺装，是铺筑在桥面板上的防护层，是桥梁结构的重要组成部分。作用是保护属于主梁整体部分的行车道板不受车辆轮胎的直接磨耗，防止主梁遭受雨水的侵蚀，并能使车辆轮重的集中荷载起一定的分布作用。由于桥面天然敞露而受到大气影响十分敏感，根据以往实践经验，建桥时因对桥面铺装重视不足而导致日后修补和维护的.弊病不少，因此，如何合理改进桥面的构造和施工，愈来愈引起人们的注意。而且，桥面铺装质量的好坏和使用耐久性将直接影响到汽车的行驶质量和使用耐久性。
钢纤维混凝土因其具有良好的抗裂性、抗弯曲性、耐冲击性、耐疲劳性的特点，在桥面铺装中使用较一般水泥混凝土具有以下几点优势：
第一，减薄铺装厚度。钢纤维混凝土在相同荷载条件下铺装厚度可减少30%~50%，这样既减少了工程量又降低了桥梁恒载。
第二，加强桥面铺装与伸缩缝的连接强度。桥面伸缩缝是整个桥面的薄弱环节，在车辆的行驶过程中，由刚性桥面过度到柔性伸缩缝再到刚性桥面，不可避免地产生强烈的震动，震动释放出的巨大能量对伸缩缝与混凝土连接结构极具破坏性。钢纤维混凝土因其较强的耐冲击性保证其与伸缩缝连接钢筋牢固粘结，使伸缩缝发生的变形、位移、或翘曲都较小，大大提高了伸缩缝的使用寿命。
第三，延长了桥面的使用寿命。在重交通荷载作用下，钢纤维混凝土桥面开列要比普通混凝土缓慢得多，其桥面裂缝宽度小，不连续开列后延性仍很好，混凝土剥落、坑槽现象很少。这都有利于桥面和桥梁的使用寿命，改善了车辆的行驶条件。
4 钢纤维混凝土桥面铺装施工及养护
4.1 钢纤维的分散
由于钢纤维一般用箱装或袋装，体积较密实，在投入搅拌机拌和前，用钢叉将其中的成团钢纤维打散开，或应用机械方法加以分散，否则会引起钢纤维的结团现象，影响施工质量。在拌和料中加入的钢纤维应分散均匀，才能在混凝土中起到增强作用，如果加入的钢纤维分散不均匀，将使混凝土缺少钢纤维或钢纤维结团，不仅没有增强作用，还会引起局部强度削弱。
钢纤维混凝土混合料按设计配合比规定材料用量进行配制。为了使钢纤维在混凝土中分布均匀、不结团，必须控制好投料顺序、搅拌方法和时间，这是有别于普通混凝土的关键工艺，也是保证施工质量的重要环节。
必须使用强制式搅拌机，宜采用先干拌后湿拌的方法，根据搅拌机容量和施工配合比确定一次搅拌量，为避免超载，一次搅拌量不宜大于搅拌机额定搅拌量的80%.正式浇筑前进行试拌，鉴定拌和质量合格后，才正式开工。
4.2 投料顺序
投料顺序为：碎石→钢纤维干拌1min→砂→水泥→钢纤维干拌lmin.在投入钢纤维时用网筛均匀撒入料斗中，不要成堆倒入。
4.3 拌和方法
先干拌后湿拌。上料干拌，观察钢纤维是否成团，干拌时间应在1min 以上，但不宜超过2min，如有成团现象时，在转盘投料时要调整钢纤维分散程度，可分次投入钢纤维，直到不成团为止，然后确定投料时间及方式；干拌之后要加水减水剂水溶液湿拌，湿拌时间为1.5min 左右。严格控制拌和时间，拌和时间总计6min 左右。搅拌好的SFRC 应该是钢纤维均匀分散在整个混凝土拌和物中，无粘团和集结现象。拌合时间要比普通混凝土长1min，严格控制混凝土坍落度，钢纤维混凝土拌合均匀是控制质量的关键。
4.4 运输
钢纤维混凝土坍落度较小，不宜采用混凝土搅拌车运输，可采用自卸汽车运输，作业时要严格控制运输时间。由于钢纤维混凝土中加入减水剂，必须尽量加快施工速度。必须符合钢纤维混凝土拌和料运输、铺筑完毕的允许最长时间。拌和料从搅拌机卸出到浇筑不宜超过30min.运输过程中应避免拌合物离析，已产生离析的，应作二次拌和后方可灌筑。
4.5 浇筑
在桥梁伸缩缝之间为一个连续施工区段，在连续施工区段内的钢纤维混凝土必须连续浇筑。稠度相同的钢纤维混凝土看起来比普通混凝土干涩，但经振捣后仍表现为较好和易性，因而严禁在浇筑时往拌和料中加水。而且浇筑过程在一定规定连续的区域内不得中断。
第一，摊铺。用机翻车运输至指定地点，用人工将SFRC拌和料大致铺整平，摊铺系数按1.2~1.3 控制，钢纤维混凝土松铺系数较普通混凝土的要大，在摊铺时可通过现场试验确定，无论机械或人工布料，均应保证钢纤维混凝土能均匀摊铺在桥面上。人工布料时应用铁锹反扣法将钢筋孔隙先填满，再铺平其他部分。严禁抛掷和搂耙，防止混凝土拌和物离析。在摊铺过程中如有结团现象，及时用人工撕开抖散或剔除，以免发生蜂窝。
第二，振捣压实。钢纤维混凝土拌和料振捣密实，要比普通水泥混凝土拌和料振捣密实所消耗能量大，振捣时间长，但也不能过振，振捣时间过长，也会引起钢纤维下沉，使其结构上层与下层钢纤维分布密度不均匀。必须用大功率平板振动器振捣密实使钢纤维呈二维平面分布，这样在平面内钢纤维硅受力才均匀。先用插入式振动器沿模板边沿振捣，最后用梁式振动器振捣整平，严禁使用插入式振捣器在混凝土内部插捣，以确保钢纤维在混凝土中的均匀分布。在振动梁施工过程中，应对混凝土不足处或多余处及时处理，如发现有钢纤维团出现，要及时将团状物打撒并均匀撒于混凝土中。用表面带凸棱的金属圆滚筒将竖起钢纤维及浮在面上的钢纤维和石子压下去，然后用金属圆滚筒将表面滚压平整。
第三，刮板整平表面。滚压平整后，用3mm 以上刮尺或刮板进行纵横向精平表面，施工时要及时将刮起的钢纤维压入混凝土中，以确保混凝土中钢纤维不外漏表面。铺装表面可为糙面，这样有利沥青层连结，不需抹压太光。
4.6 切缝
桥面铺装由于纵向分幅施工不设纵向施工缝，横向在每个墩顶部设一道横向假缝，其它以15~20m 间距设横向假缝，并与防撞栏的假缝对齐，缝宽3~5mm，缝深2.5cm，切缝时间由气温和SFRC 强度确定：一般强度控制在8~15MPa 为宜。切缝完成后用聚氨脂焦油灌缝。
4.7 抗滑处理
由于普通混凝土桥面施工常用的压槽法和拉槽法难以达到高速公路抗滑构造深度要求，且易将钢纤维带出，我们采用刻槽法施工，具体做法是在钢纤维混凝土初硬后（ 强度8~15MPa）用刻槽机横向刻槽，槽距25mm，槽宽3mm，槽深3mm.不得使用粗麻袋、刷子和扫帚制作细观抗滑构造。
4.8 养护
由于钢纤维混凝土早期强度较高，故应加强早期湿润养护，为确保与沥青结合面的清洁，采用自来水养护，不覆盖草袋、砂等覆盖物，为防止气温过高，水分蒸发过快，采用塑料薄膜覆盖湿养。待测试强度分别达到普通混凝土相应强度（ 即4.5MPa 和30MPa） 且不小于7d 时方可安排施工车辆在桥面行驶。
钢纤维混凝土力学理论及其在桥面铺装中的应用
本文介绍了钢纤维混凝土的`意义及力学理论,重点阐述了钢钎微混凝土力学理论在公路桥面铺装中的应用.
作 者：姬海军 作者单位：焦作市公路管理局,河南焦作,454000 刊 名：科技风 英文刊名：TECHNOLOGY TREND 年，卷(期)： “”(1) 分类号：U4 关键词：钢纤维混凝土 力学理论 桥面铺装 应用钢纤维混凝土在桥面铺装抢修工程中的应用
钢纤维混凝土在京福路K30+924通道桥桥面铺装抢修工程中的应用表明:钢纤维混凝土可以发挥良好的.抗拉、抗弯、抗裂等性能,可改善桥面铺装的使用性能,延长桥面铺装使用寿命,缩短施工工期,是重交通量路段桥面铺装局部抢修最佳方案之一.
作 者：朱俊霞 ZHU Jun-xia 作者单位：山东高速集团德州分公司,山东,德州,253034 刊 名：山东交通科技 英文刊名：SHANDONG JIAOTONG KEJI 年，卷(期)： “”(2) 分类号：U445.7 关键词：桥面铺装 局部抢修 钢纤维混凝土钢纤维混凝土在桥面铺装中的应用与施工
钢纤维增强钢筋混凝土桥面铺装有着良好的经济效益.本文针对钢纤维混凝土在桥面铺装中的应用与施工进行了分析与探讨.
作 者：崔勇 作者单位：新疆疆南路桥工程有限责任公司,新疆,喀什,844000 刊 名：中国科技博览 英文刊名：CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY REVIEW 年，卷(期)：2009 “”(16) 分类号：U443.33 关键词：钢纤维混凝土 桥面铺装 施工摘要：在市政公路大力建设过程中，非常重要的一个组成部分是桥梁；特别是城市化进程的加快，桥梁工程数量越来越多，人们对桥梁施工质量也提出了更高的要求。钢纤维混凝土因为具有一系列的优势，开始被广泛运用到桥梁桥面铺装施工中。
关键词：市政桥梁；路面铺装；钢纤维混凝土
钢纤维混凝土是以混凝土为基体的新型复合材料，其物理、力学性能较为优越；钢纤维混凝土出现之后，就受到了人们充分的重视；实践研究表明，将钢纤维混凝土应用到市政桥梁铺装施工中，可以促使桥面铺装层的抗拉强度、抗裂性以及耐磨性等得到显著增强，还可以避免桥面结构在较大程度上受到车轮荷载疲劳及冲击的影响。
1钢纤维混凝土的特性
具体来讲，钢纤维混凝土是将适量的短钢纤维掺加到普通混凝土中，形成新型复合材料。将钢纤维掺加到混凝土，能够促使混凝土内部微裂缝扩展受到混凝土基体中短钢纤维的阻碍作用，也能够有效阻滞宏观裂缝的产生；外部压力由水泥基料和纤维共同承受，但是混凝土裂开之后，由纤维来受力；研究表明，将适量的钢纤维掺加于混凝土中，混凝土的抗拉、抗疲劳性能够得到增强，市政桥梁桥梁施工质量得到有效提升。众所周知，在市政桥梁结构中，桥梁上部的主梁承受着车辆荷载以及结构自重，通过桥面铺装工作的开展，能够有效分散车轮集中荷载，保护主梁，避免受到车辆轮胎的磨损作用或者雨水的腐蚀作用。
2.1合理选择施工材料
在钢纤维方面，因为钢纤维混凝土的破坏都是由于钢纤维的拔出，因此，钢纤维混凝基体界面的粘结强度会直接决定到钢纤维强度的大小。钢纤维的表面、形体、基质性能等会影响到粘结强度的提高。为了促使钢纤维的粘结强度得到提高，需要将0.6*30-800哑铃型钢纤维运用到市政桥梁桥面铺装施工中，这样可以促使桥面铺装层的'抗冲击韧性、抗疲劳性能得到有效提升，按照1：100的标准来控制钢纤维掺入量与混凝土体积的比例。在水泥和砂方面，将425号普通硅酸盐水泥运用到市政桥梁桥面铺装施工中，一般采用粗砂，并且依据施工要求来控制砂的级配。在碎石方面，钢纤维混凝土所选择的石料粒径需要保证在钢纤维长度的三分之二以内，一般为5-20毫米之间。如果有过大的石料颗粒，会对钢纤维的性能产生直接影响，无法有效分散钢纤维。为了促使钢纤维混凝土的和易性能得到提高，需要依据碎石级配要求，将5-20毫米之间的碎石运用到市政桥梁桥面铺装施工中。
2.2桥面铺装层下梁面或平层的处理技术
要结合工程具体情况，来科学处理桥面铺装层下梁面或平层；一般情况下，可以将三种处理技术给运用过来；一种为在浇筑T梁引桥部分整体层时，需要将适当的剪力钢筋给插入进来，剪力钢筋的型号和间距分别为d10毫米和75*75厘米，按照6米和5米的标准来控制其深入整体层与铺装层的长度；采取这种方式，铺装层的锚固长度能够得到增加，梁面强度也能够得到增强；在具体施工中，要弯倒部分剪力筋，不能有尖角留出，否则可能会损坏到车辆的轮胎；第二种则是如果设计出现了变更，且已经浇筑了部分桥段，那么就需要凿花混凝土面，彻底清除掉浮浆；按照75*75厘米的标准来控制混凝土面钻孔时间距，插入钢筋棒之后，借助于环氧树脂来固结；最后一种则是如果主桥箱梁顶面没有调层，梁顶有较多的预应力筋，那么钢筋就不能够采用钻孔插埋的方式，要将地毯式凿除方法给运用过来，以便能够将新鲜的混凝土面彻底凿出来。
2.3标高带及钢筋网的设置
选用模板时，选择角钢，阴角朝上安装，为了有效控制高程，需要有机接触滚筒与角钢。借助于水泥砂浆来填塞角钢底，这样模板刚度能够得到增强，漏浆问题也不会出现。对角钢测点合理设置，控制其距离在1.5米左右，严格控制测量精准度，保证在1毫米左右。要将一系列的防裂措施给运用过来，以便促使钢纤维混凝土的开裂率得到有效减少，如将钢筋网设置于钢纤维混凝土铺装层中。要保证钢筋网与混凝土顶面的距离，一般保持在3厘米左右，这样切缝起来比较的方便。
2.4钢纤维混凝土的搅拌和运输
在桥面铺装施工中，需要保证在混凝土基体中最大限度的均匀分布钢纤维，这样方可以将其功能给充分发挥出来，一般借助于搅拌施工技术来促使其均匀分布。将强制式拌和机搅拌方式给运用过来，并且严格控制搅拌最大量，一般为五分之四左右的额定量。要将钢纤维不结团以及均匀搅拌的原则贯彻实施到钢纤维混凝土搅拌过程中，科学确定投料次序及方法。一般在施工中，需要开展多次试验，将二次投料三次搅拌法给运用过来；在钢纤维混凝土搅拌过程中，可以将电子计量系统给运用过来，以便更加准确的投料；在运输过程中，一般采用混凝土拌和车，促使钢纤维均匀性得到保证，避免有钢纤维振动下沉问题出现。
2.5摊铺及振捣施工技术
本环节是桥面铺装工程中十分关键的，工程整体质量会直接受到钢纤维混凝土浇筑技术的影响，在混凝土浇筑过程中，需要冲洗待浇地面，部分地段有着较薄的铺装层，那么在扫浆作业中，需要将浓水泥浆给运用过来。在钢纤维混凝土摊铺作业时，需要借助于搅拌车来向施工桥面直接运输混凝土，卸料时，需要进行2分钟左右的转动，并且均匀的搅拌熟料，完成卸料工作之后，避免使用振动梁推浆，而是要借助于拉板或者铁铲来整平混凝土。为了促使施工进度符合预期，需要将4台振动棒以及5名铲浆人员配置于每一个施工点，混凝土摊铺设计需要高于标高，以便更加顺利的开展收浆工作。
2.6切缝技术
市政桥梁桥面铺装施工过程中，需要严格控制切缝技术的时间，避免过早或者过晚；过早的话，在锯片振动作用下，会有松动问题出现于粘合的碎石、钢纤维以及水泥中，进而导致桥面早期破坏问题的发生；而过晚的话，则很容易导致有收缩开裂问题出现于混凝土中，一般来讲，混凝土最佳强度为8-15Mpa之间。
2.7养护
混凝土终凝之前，需要开展养护工作，借助于喷雾器来洒雾水，当用手指按压混凝土，没有痕迹出现，将湿麻袋给覆盖上来，表面不会受到水流的破坏作用时，淋水于麻袋上；要覆盖7天以上的麻袋，然后进行14天左右的淋水养护。
3结语
综上所述，人们生活水平和质量的提升，对市政桥梁建筑工程的质量提出了更高的要求，钢纤维混凝土因为具有一系列的优势，被广泛运用到桥面铺装施工中；在具体实践中，要结合工程具体情况，严格依据相应的施工流程和标准来进行施工，控制每一个施工环节的质量，做好工程养护环节，以便促使工程质量得到提升，桥梁整体使用寿命得到延长。
参考文献
[1]常瑞民.市政桥梁桥面铺装施工中钢纤维混凝土的应用探析[J].四川水泥，（10）.
[2]杨继.市政桥梁桥面铺装施工中钢纤维混凝土的应用研究[J].建筑工程技术与设计，（11）.
[3]徐先松.钢纤维混凝土在市政桥梁路面铺装施工中的应用分析[J].建筑工程技术与设计，2015（12）.
环氧沥青在钢桥面铺装中应用的设计
以西南地区一座跨长江的.特大型桥梁的桥面铺装为例,简要介绍了环氧沥青混凝土设计的相关内容,从桥区的自然气候情况和环氧沥青混凝土铺装前对钢桥面板的除锈、涂装、防水粘结层要求进行了筒述,并对不同用处中环氧沥青结合料及沥青混合料组成设计及要求进行了介绍,从而为类似工程积累经验.
作 者：应国强 刘厚平YING Guo-qiang LIU Hou-ping 作者单位：应国强,YING Guo-qiang(浙江衢州交通设计有限公司,浙江衢州,324002)刘厚平,LIU Hou-ping(湖州市交通规划设计院,浙江湖州,313000)
刊 名：山西建筑 英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE 年，卷(期)： 36(3) 分类号：U443.33 关键词：桥面铺装 环氧沥青 环氧沥青配合料 应用设计钢纤维喷射混凝土在隧道初期支护中的应用论文
摘 要：结合槎路隧道工程实例，介绍在隧道衬砌施工中喷射钢纤维混凝土过程中对钢纤维的技术要求和具体的施工工艺以及所具有的经济效益。
关键词：钢纤维；韧性；干喷；体积率
1 引言
钢纤维混凝土是由水泥、水、中粗砂、骨料、钢纤维及必要时掺入外加剂或掺和料按一定比例配制而成。钢纤维混凝土具有良好的综合力学性能，钢纤维的加入可提高混凝土的强度、韧性及抗裂性，使混凝土的特性由脆性向弹塑性过渡，是目前国内外比较先进的外掺料。钢纤维按材质分为普通碳素钢和不锈钢两种类型，一般多用普通碳素钢钢纤维。钢纤维混凝土自1963年进入实用化阶段以来，在高层建筑、公路路面和桥面机场等工程中得到广泛的应用，不仅提高了结构的使用寿命，而且节约了大量投资。但其在隧道衬砌方面的应用却不多。本文结合黎南复线槎路隧道的施工工艺，对钢纤维混凝土在隧道衬砌方面的应用进行研究介绍。
2 工程概况
黎南复线槎路隧道位于广西壮族自治区南宁市南郊区，隧道起讫里程为DK2+070～DK44-290，全长2 220m.该隧道属于浅埋暗挖隧道，大部分埋深在5～10m 左右，且要穿越超过400m 的公路及房屋建筑。地质为膨胀泥岩、粉砂质泥岩，圆砾土及煤层等；地下水丰富，开挖过程中涌水量较大，且具有溶出型侵蚀性和腐蚀性，施工难度较大。根据工程地质情况及相关要求，在施工时，全隧采用“新奥法”施工工艺，暗洞段采用复合衬砌和复合加强衬砌两种方法。在穿越公路、楼房等建筑物段采用复合加强衬砌，即在初期支护中喷射钢纤维混凝土。
3 喷射钢纤维混凝土
3.1 对钢纤维的基本要求
为了达到最佳施工质量及相关要求，在进行喷射钢纤维混凝土施工时，对钢纤维的几何参数及体积率都有具体的要求。
3.1.1 钢纤维的几何参数
钢纤维混凝土的增强效果与钢纤维的长度、直径、长径比有关。钢纤维增强作用随长径比增大而提高。钢纤维长度太短起不到增强作用，太长施工困难，影响拌和质量，直径过细在拌和时易弯折，过粗则在同体积率时，其增强效果差。试验表明，钢纤维长度在15～ 60mm、直径或等效直径在0.3～1.2mm、长径比在30～100的范围内选用，其增强效果和施工性能可满足要求。不同的钢纤维混凝土结构中选用的钢纤维不同。
3.1.2 钢纤维的体积率选用范围
钢纤维混凝土中钢纤维的体积率过小，其增强作用较差，国内外一般以0.5%为最小体积率。钢纤维体积率超过2 时，拌和物的和易性变差，施工困难，质量难以保证。确定钢纤维掺入量时根据钢纤维的性能、混凝土结构对增强效果的要求及经济合理的原则选定。结构对增强要求低时可选用低值，结构对增强要求较高时可选用高值。
3.2 配合比设计及要求
槎路隧道因喷射钢纤维混凝土地段相对分散，同时受机具设备和开挖方法的限制，在施工时均采用干喷法施工。在此就干喷法施工的主要问题进行论述。
3.2.1 配合比设计槎路隧道初期支护混凝土设计强度为C20混凝土，其理论配合比为：42.5MPa普通硅酸盐水泥，400kg；中粗砂（河道中），835kg；粗骨料（河卵石）5～ 15mm，835kg；耐腐蚀剂，32kg；钢纤维，80kg.
3.2.2 有关要求
（1）钢纤维参数及掺量：根据采用的喷射机型号，本隧道选用钢纤维类型为ZH一06凸痕型，长度为20mm，等效直径0.4mm，长径比为50，钢纤维体积率为1% ，约每立方混凝土8Okg.
（2）水泥：钢纤维混凝土中常用强度等级为42.5MPa或52.5MPa的普通硅酸盐水泥，钢纤维混凝土中水泥用量较大，一般为36O～450kg/m.
（3）细骨料：采用硬质、洁净的中砂为宜，细度模数Mk =2.5～3.3.据经验，天然含水率在5%～7%为宜。
（4）粗骨料：天然河卵石或质地坚硬的人工碎石均可，平均粒径在5-15mm 为宜。
（5）水：只要不含影响水泥正常凝结硬化及对纤维和基体有腐蚀作用（pH< 4的酸性水和含硫量（按SO3计）超过水量的1% ）的有害物质的水均可。
（6）外加剂：槎路隧道整体处于膨胀泥岩和粉砂质泥岩中，泥岩中的水具有侵蚀性和腐蚀性，需加6% ～8% 的耐腐蚀剂。隧道开挖中渗水较大时，为尽快提高混凝土的早期强度，一般按2 %～4%的掺量加入速凝剂。在渗水量不大时，为避免混凝土的后期强度损失过大，速凝剂尽可能少加或不加。
3.3 喷射钢纤维混凝土施工
3.3.1 工艺流程
3.3.2 关键技术
（1）混凝土拌制、存放和运输。钢纤维在拌和料中的分布均匀性，不仅与原材料和搅拌工艺有关，而且受搅拌机械和投料方法影响更大。试验表明：采用强制搅拌机比自落式搅拌机效果好。本隧道施工中因受机械设备影响而采用自落式搅拌机。投料时采用先投水泥、砂和碎石，在拌和过程中分散加入钢纤维的方法进行拌和，拌和时间不少于2min.
钢纤维混凝土施工时，喷锚料应尽量随拌随用，掺入速凝剂时存放时间不得超过20min，不掺入速凝剂时干混合料存放时间不超过2h，否则被视为废料，不可再行使用。在运输和存放过程中不得淋雨、流入水或混合杂物。
（2）喷射作业。混合料通过胶管长距离的高速输送，在喷头处已稍有分离，水在距受喷面lm 左右处加入，喷射应根据其当前标定的'给水速度调整水阀，按混凝土配合比设计确定的水灰比供水。喷射混凝土时，喷枪要垂直正对工作面，连续平稳地自下而上水平横向移动，喷头一圈压半圈的旋转喷射。
在施工时还应注意风压对喷射钢纤维混凝土的影响。在混合料输送时，采用适当的风压是钢纤维均匀分布、减少回弹损失的主要条件。风压太大钢纤维的分布就不均匀。试验表明，钢纤维混凝土喷射堆中心的钢纤维含量为喷堆周边的85.3% ，这种现象产生的主要原因是由于料流喷出后，分布在料束外缘的钢纤维在接近受喷面前被横向气流吹至周围（其中部分钢纤维落地，部分钢纤维滞留在喷堆周边），因此，降低风压则横向气流的压力和流速也会降低，这样不仅会减少钢纤维的回弹损失，也会改善钢纤维分布的不均匀性。一般混合料输送距离在100m以内时，喷射风压控制在0.15～0.2MPa为宜。
（3）养护。混凝土施工质量的好坏，受养护的影响相当明显。因此在混凝土喷射完毕后要及时洒水或喷水雾养护。避免因养护不及时而导致喷射钢纤维混凝土的质量不合格。
4 取得的经济效益
槎路隧道喷射钢纤维混凝土段总长605m，它的使用对降低工程成本、提高工程质量和加快施工进度起着积极的作用，并有良好的经济效益。体现在以下方面：
（1）减少混凝土的用量及开挖土石方量。喷射钢纤维}昆凝土取消了素喷混凝土中的预留沉降量（15cm），使隧道断面开挖土方量每米减少1.9m3，合计1 150m……二次衬砌混凝土减少了复合预留变形到位的数量（平均厚度7cm），节约了二次衬砌混凝土890m……采用喷射钢纤维混凝土进行支护补强，减少了素喷混凝土一半的厚度，因而降低了工程成本。
（2）钢材用量减少。喷射钢纤维混凝土可代替“新奥法”中传统的网喷支护，即可取消钢筋网片，减少了施工工序，加快了施工进度，本隧道共节约钢筋网片39.13t.
（3）干喷集料回弹率比素喷少。在干喷（水在喷头处加入）实施过程中，通过试验，素喷混凝土集料回弹率平均在25 左右，而干喷混凝土由于钢纤维的成网和联结作用，回弹率平均只有14％左右。
5 结束语
槎路隧道在复合加强衬砌段初期支护采用喷射钢纤维混凝土取得了良好效果。实践表明，钢纤维应用广泛，不仅在初期支护中应用，在二次衬砌中及其它的地下工程防护、公路路面、水利工程、房屋工程及局部受压构件等均可使用钢纤维混凝土增强，并能提高效益。
参考文献：
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钢纤维桥面铺装混凝土施工技术研究
为确保绥满线高速公路桥面铺装的施工质量,分析研究了钢纤维混凝土的特点,就其配合比设计、投料、搅拌工艺、养护等方面,作了系统试验研究.对于施工设计、施工工艺等作详细的介绍,以供同行探讨.
作 者：焦明辉 徐强 顾铁增 作者单位：黑龙江大兴建筑安装有限责任公司,黑龙江,哈尔滨,150091 刊 名：黑龙江科技信息 英文刊名：HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年，卷(期)： “”(26) 分类号： 关键词：钢纤维混凝土 桥面板 施工SMA在桥面铺装中的质量控制
结合江西某大桥桥面SMA-16混合料的.铺装工程实例,简单介绍了SMA混合料配合比设计及生产控制,对SMA混合料在桥面铺装中的施工工艺进行了较为详尽的论述,积累了SMA混合料桥面铺装经验.
作 者：温俊峰 温俊萍 WEN Jun-feng WEN Jun-ping 作者单位：温俊峰,WEN Jun-feng(江西省公路管理局,江西,南昌,330000)温俊萍,WEN Jun-ping(江西省高等级公路管理局,江西,南昌,330000)
刊 名：山西建筑 英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE 年，卷(期)：2009 35(16) 分类号：U443.31 关键词：SMA混合料 桥面铺装 施工工艺钢纤维混凝土在路桥施工中的应用分析
钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入乱向分布的短钢纤维所形成的一种新型的多相复合材料.这些乱向分布的.钢纤维能够有效地阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成,显著地改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能,具有较好的延性.本文主要介绍了钢纤维混凝土的基本性能和钢纤维混凝土在路桥施工中应用,并提出了钢纤维混凝土施工方面的控制.
作 者：苏长勇 黄国强 作者单位：宜春市公路管理局,江西,宜春,336000 刊 名：中国新技术新产品 英文刊名：CHINA NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS 年，卷(期)： “”(12) 分类号：U4 关键词：钢纤维混凝土 基本性能 施工应用 控制桥面铺装施工中振荡压实技术的应用
结合邵怀高速公路第37,41合同段桥面沥青混合料铺装施工振荡压路机的实际应用,对采集的沥青路面的压实度增长率、横向压实度的均匀度和平整度等技术参数进行了分析,阐述了振荡压路机压实的工作原理.振荡压路机实际应用效果表明,振荡压实技术在桥梁结构免受振动冲击影响的前提下,能够快速提高沥青混合料压实度的增长率,充分保证沥青混合料的'压实度,有效地提高了桥面的平整度.
作 者：阳奇 作者单位：岳阳市公路桥梁基建总公司 刊 名：广东科技 英文刊名：GUANGDONG SCIENCE & TECHNOLOGY 年，卷(期)： “”(4) 分类号：U4 关键词：振荡压实 压实度 平整度分析配比试验强度的基础上，通过某工程实例，证实钢纤维混凝土实际
应用于旧混凝土路面修补工程的可行性。钢纤维混凝土是一种性能优良
的新型复合材料。与普通混凝土相比，其抗拉、抗弯、抗裂及耐磨、耐
冲击、耐疲劳、韧性等性能都有显著提高，它不仅可使面层减薄，缩缝
间距加大，改善路面的使用性能，延长路面使用寿命，而且还可节省工
程造价，缩短施工工期。
随着国民经济建设和公路交通事业的飞速发展，城市道路和国道干
线公路上的车辆荷载及密度越来越大，行驶速度越来越快，致使路面的
损坏也日趋严重起来。特别是对损坏的水泥混凝土路面而言，它不仅翻
修投资大，且施工周期较长，严重
影响交通畅通及行车安全。如用普通水泥混凝土修复路面虽有强度高，
板块性好，有一定的抗磨性及承受气象作用的耐久性好等特点，但它的
最大缺陷是脆性大、易开裂、抗温性差，路面板块容易受弯折而产生断
裂，所以就要求路面面板应有足够的抗弯、抗拉强度和厚度。用钢纤维
混凝土修筑路面，就是意将钢纤维均匀地分散于基体混凝土中（与混凝
土一起搅拌），并通过分散的钢纤维，减小因荷载在基体混凝土引起的
细裂缝端部的应力集中，从而控制混凝土裂缝的扩展，提高整个复合材
料的抗裂性。同时由于混凝土与钢纤维接触界面之间有很大的界面粘结
力，因而可将外力传到抗拉强度大、延伸率高的`纤维上面，使钢纤维混
凝土作为一个均匀的整体抵抗外力的作用，显著提高了混凝土原有的抗
拉、抗弯强度和断裂延伸率。特别是提高了混凝土的韧性和抗冲击性。
实践证明，采用钢纤维混凝土这一新型高强复合材料对路面修理，既可
提高路面的抗裂性、抗弯曲、耐冲击和耐疲劳性，而且可改善路面的使
用性能，延长使用寿命从而减少老路开挖，对节省工程造价等具有重要
的经济效益和社会效益；为提高道路补强与改造提供了良好的途径。
1 基本要求
1．1 钢纤维混凝土材料
钢纤维混凝土就是在一般普通混凝土中掺配一定数量的短而细的钢纤维
所组成的一种新型高强复合材料。由于钢纤维阻滞基体混凝土裂缝的产
生，不但具有普通混凝土的优良性能，而且具有良好的抗折、抗冲击、
抗疲劳以及收缩率小、韧性好、耐磨耗能力强等特性。可使路面厚度减
薄50％以上，缩缝间距可增至15m～30m，不用设胀缝和纵缝。钢纤维混
凝土用钢纤维类型有圆直型、熔抽型和剪切型钢纤维。其长度分为各种
不同规格，最佳长径比为40～70，截面直径在0．4mm～0．7mm范围内，
抗拉强度不低于380MPa。在施工时钢纤维在混凝土中的掺入量为1．0％
～2．0％（体积比），但最大掺量不宜超过2．0％。水泥采用425＃～
525＃普通硅酸盐水泥，以保证混合料具有较高的强度和耐磨性能。钢
纤维混凝土用的粗骨料最大粒径为钢纤维长度的2?3。不宜大于20mm。
细集料采用中粗砂，平均粒径0．35mm～0．45mm，松装密度1．37g/cm3。
砂率采用45％～50％。
1．2 钢纤维混凝土配合比
钢纤维混凝土混合料配合比的要求首先应使路面厚度减薄，其次是保证
钢纤维混凝土有较高的抗弯强度，以满足结构设计对强度等级的要求即抗压强度与
抗折强度，以及施工的和易性。钢纤维混凝土配合比设计基本按以下步骤进行。
（1）根据强度设计值以及施工配制强度提高系数，确定试配抗压
强度与抗折强度；钢纤维混凝土抗折强度设计值的确定：
fftm＝ftm（1＋atmPfLf/df）
式中 fftm―――钢纤维混凝土抗折强度设计值；
ftm―――与钢纤维混凝土具有相同的配合材料、水灰比和相近稠度
的素混凝土的抗折强度设计值；
atm―――钢纤维对抗折强度的影响系数（试验确定）；
Pf―――钢纤维体积率，％；
Lf/df―――钢纤维长径比，当ftm＜6．0N/mm2时，可按表1采用。
（2）根据试配抗压强度计算水灰比；
（3）根据试配抗压强度，确定钢纤维体积率，一般浇筑成型的结构范围在0．5％～2．0％之间；
（4）按照施工要求的稠度确定单位体积用水量，参照表2；
（5）确定砂率，见表3；
（6）计算混合材料用量，确定试配配合比；
（7）按照试配配合比进行拌合物性能试验，调整单位体积用水量和砂率，确定强度试验用基准配合比；
（8）根据强度试验结果调整水灰比和钢纤维体积率，确定施工配合比。
试验结果表明，在经验和计算的基础上确定水泥用量、砂率及水灰
比，并根据不同配比时的钢纤维混凝土强度进行试验（见表4），当水
泥用量在380kg?m3～400kg?m3时强度较高，但此时砂率较小，
砂石中有分离现象。因此将砂率调到0．48，如此强度虽有降低，但其
余性能却可得到改善。为此，调整最佳配比即水泥∶黄砂∶碎石∶水＝
1∶2．16∶2．34∶0．48。1．3 钢纤维混凝土拌和
为防止钢纤维混凝土在搅拌时纤维结团，在施工时每拌一次的搅拌
量不宜大于搅拌机额定搅拌量的80％。采用滚动式搅拌机拌和，在搅拌
混凝土过程中必须保证钢纤维均匀分布。为保证混凝土混合料的搅拌质
量，采用先干后湿的拌和工艺。投料顺序及搅拌时间为：粗集料→钢纤
维（干拌1min）→细集料→水泥（干拌1min），其中钢纤维在拌和时分
三次加入拌和机中，边拌边加入钢纤维，再倒入黄砂、水泥，待全部料
投入后重拌2min～3min，最后加足水湿拌1min。总搅拌时间不超过6mi
n，超搅拌会引起湿纤维结团。按此程序拌出的混合料均匀。尚若在拌
和中，先加水泥和粗、细集料，后加钢纤维则容易结成团。而且纤维团
越滚越紧，难以分开，一旦发现有纤维结团，就必须剔除掉，以防止因
此而影响混凝土的质量。
1．4 钢纤维混凝土浇捣
钢纤维混凝土浇捣与普通混凝土一样，浇筑和振捣是施工中的重要环节
，直接影响钢纤维混凝土的整体性和致密性。不同之处就是其流动性较
差，在边角处容易产生蜂窝，因此，边角部分可先用捣棒捣实。板角采
用插入式振动器振捣，然后用夯梁板来回整平。在混凝土面层抹平过程
中，因钢纤维直径较粗而易冒出路面，影响到行车安全，故在施工时需
注意清除。
2 工程实例
某二级公路水泥混凝土路面修补工程段全长112m，宽2×3m，修补前路
面板呈破碎、断裂状，原为一般普通混凝土浇筑，部分板底基层下沉。
现用钢纤维混凝土修补路面，基层补强采用C15素混凝土浇筑，旧混凝
土路面平均凿除深度25cm（包括基层松动部分），拟采用12cm厚、C30
钢纤维混
凝土浇筑路面。
2．1 施工材料
2．1．1 原材料
水泥：425＃普通硅酸盐水泥；
细集料：用中粗砂，平均粒径0．35mm～0．48mm，含泥量＜2％；
粗集料：碎石5mm～20mm，含泥量＜1％，质地坚硬；
钢纤维：选用长度30mm、当量直径0．60mm由浙江某厂生产的低碳结构
钢剪切扭曲型，型号DN－30，其强度380MPa以上。该产品性能稳定，使
用效果良好。
2．1．2 配合比
钢纤维混凝土配合比设计按照抗折强度和抗压强度双控标准要求及施工
的工作度采用以抗折强度为主要指标进行设计。设计抗折强度6．5MPa
、抗压强度35MPa。经试验室进行几种配比方案确定：水泥∶黄砂∶碎
石∶钢纤维∶水并强度试验，结果见表5。
2．2 施工工艺
2．2．1 基层处理及路面浇筑
在钢纤维混凝土浇筑前，为提高水泥混凝土面层下基层和垫层的刚度，
做好对旧混凝土板及板底基层
的处理工作，即在破损板及板底脱空破裂的旧混凝土板块凿除后，对部
分板底基层进行补强处理。凿除旧混凝土板时，凿除深度必须满足原路
面设计要求，再将原基层松动部分全部清除。被清除后的基坑及深度一
律用C15贫混凝土进行处理。待混凝土半干状态时即可浇筑路面。按要
求先用C15普通混凝土浇筑至路面面层厚度12cm时，经底面层整平处理
后再用钢纤维混凝土浇筑。
2．2．2 钢纤维混凝土搅拌
钢纤维混凝土搅拌采用滚筒式搅拌机。为使钢纤维在混凝土中分散均匀
，采用二次投料三次搅拌法，即先将石子和钢纤维干拌1min，加入砂子
、水泥再干拌1min，最后注水湿拌1．5min左右，总搅拌时间控制在6m
in内，搅拌时间过长会形成湿纤维团。且每次的搅拌量宜在搅拌机公称
容量的1?3以下。
2．2．3 运输与浇筑
混凝土运输采用自卸运输车，运至施工地点进行浇筑时的卸料高度不得
超过1．5m，以防混凝土离析。钢纤维混凝土采用人工摊铺，用人工将
其大致摊铺整平，摊铺后用平板振动器振捣，振捣的持续时间以混凝土
停止下沉，不再冒气泡并泛出水泥浆为准，且不宜过振。振捣时辅以人
工找平，混凝土整平采用振动梁振捣拖平，再用钢滚筒依次滚压进一步
整平，整平的表面不得裸露钢纤维。在做面时需分两次进行，即先找平
抹平，待混凝土表面无泌水时，再做第二次抹平，抹平后沿模板方向拉
毛，拉毛深度1mm～2mm。拉毛时避免带出钢纤维，如采用滚式压纹器进
行处理则效果更佳。
2．2．4 养护与切缝
钢纤维混凝土设有多种切缝。胀缝与路中心线垂直，缝壁必须垂直，缝
隙宽度必须一致，缝中不得有连浆现象，缝隙内应及时浇灌填缝料，当
混凝土达到强度25％～30％时，采用切缝机进行缩缝切割，切缝深度3
cm，缩缝设置16m?道。施工缝位置宜与胀缝或缩缝设计位置吻合，施
工缝与路中心线垂直，不设置传力杆。对胀缝、缩缝均采用10＃石油沥
青，灌式填缝。
混凝土做面完毕后，及时采用湿法养护，终凝后及时覆盖草袋，并每天
均匀浇水，保持潮湿状态，养护10d～15d。与此同时做好封闭交通，待
强度测试达到规定要求后即可开放交通。
2．3 施工质量控制
钢纤维混凝土的质量除对原材料、配合比以及施工过程的主要环节进行
控制外，还重点对钢纤维混凝土的搅拌、钢纤维的投入以及混凝土振捣
的控制，同时按规定对每天所浇筑混凝土的28d抗折、断块抗压强度进
行检验，均达到了设计要求，使平整度、坍
落度、主要技术指标得到有效控制。
3 经济与社会效益
从经济和社会效益分析，钢纤维混凝土路面与普通水泥混凝土路面相比
，其特点：①面层厚度可减薄至1/2以上，使施工工期缩短，因此节约
原材料及减少工程量后所带来的一切费用；②路面使用寿命延长因此而
节省的费用；③减少缩缝带来的材料、人工等所节省的费用；5节省养
护、减少时间延误及维修费用；除此以外，还有路面质量好，接缝少，
延长车辆使用寿命等费用。综合分析，对于旧混凝土路面，若采用钢纤
维混凝土进行罩面修复，则一次性投资的费用比挖掉重建混凝土路面要
节省许多。同样，从一次性投资、使用年限、维修费用、资金的时间价
值来全面评价钢纤维混凝土路面工程的经济效益，与新铺沥青混凝土路
面评价综合效益，钢纤维混凝土路面虽一次性投资较前者高，但从其维
修费用、使用年限的不同考虑，以及和资金的时间效益，用年成本法计
算其等值年金，结果表明钢纤维混凝土路面每年支出的费用比沥青混凝
土路面要低35％。采用钢纤维混凝土修补法，不但可使钢纤维混凝土的
质量及其增强效果得到保证，而且还可提前开放交通，具有显著的经济
效益和社会效益。
4 结语
钢纤维混凝土自发展以来，已在公路路面、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。它除了具有良
好的抗弯强度外，而且还具有优异的抗冲击、抗开裂性能。在对钢纤维
混凝土进行的冲击荷载等试验研究中表明：掺以体积率为1％～2％的钢
纤维增强混凝土与基体比较，其抗冲击强度可提高10倍～20倍，弯曲韧
性可提高20倍左右，抗弯强度可提高1倍～6倍，抗拉强度可提高2倍左
右，疲劳强度提高50％，抗裂强度可提高2倍，抗压强度可提高10％～
30％。由此可见，钢纤维混凝土的抗裂性与抗冲击是非常优异的。此外
，用钢纤维混凝土修筑旧混凝土路面还能达到早期强度高，提前通车的
目的。
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