公路职称范文浅议钢纤维混凝土的应用

　　摘要：钢纤维混凝土以其优良的力学性能及整体结构性能，常被用于公路的施工及维护，采用钢纤维混凝土的公路路面性能满足标准要求，并且延长了路面的使用寿命，延缓了裂缝的快速扩展，因此，它减少了对路面维护频次及维修所用的材料和人力资源，给公众和商业降低了运输时间成本。

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　　一、我国公路养护状况及其前景探析

　　为了更好地适应新形势的要求，促进国内公路养护管理的事业又好又快的发展，更好地为国民经济发展、群众出行安全、便捷方便出行服务，在“十二五”公路护养的管理纲要中，比较突出的两方面的内容有：

　　(一)积极地推进绿色养护

　　推广水泥路面的就地利用、沥青路面的再生和温拌、废旧轮胎橡胶的利用等废旧路面材料的循环加工利用技术与施工方法和工艺，大力解决路面由于耐久性的不足导致的早期损坏、车辙、水损坏、疲劳裂纹、反射裂缝等常见病害，在养护施工作业中尽可能降低排放，减少对环境的污染。

　　(二)加强养护新技术的研发应用

　　推广研发公路养护成套科学技术与管理、公路隐蔽工程和桥梁检测技术、全寿命周期的设计与养护、应急处置技术，高速公路快速养护施工技术等，高度重视挖补、灌缝、水泥路面日常养护等技术、设备，材料的研发与应用，着力提高国内公路养护整体的技术水平 。

　　二、钢纤维混凝土的工作原理

　　钢纤维混凝土具有优良的力学性能，如比强度大，性价比高、施工方便、耐磨性优良、高弹性模量等适合于公路维护材料的特点，它在受力的前期，钢纤维与混凝土作为整体受力，混凝土承受绝大多数的应力，随着应力的增加，直到混凝土抵抗不住外界应力而出现裂纹的临界状态时，钢纤维开始成为抵抗外力的主力，而且纤维与裂纹形成某种角度会对裂纹的扩展形成不同程度的阻力，以次起到增强路面强度的作用 。

　　(一)钢纤维混凝土在工程中的使用方法

　　早在上世纪七十年代，美国battele公司开发的熔抽钢纤维技术为钢纤维混凝土在工程上的应用打下了很好的基础，我国也正是这个时期开始展开对钢纤维混凝土路面技术方面的研究，钢纤维混凝土路面技术与起施工方式有着很重要的关系，一般的施工方法如下：

　　1、将原旧混凝土板凿除，当原基层发生松动时，应全部清除，通过使用C15贫混凝土来处理[3]。

　　2、搅拌的设备采用滚筒式搅拌机，这样的搅拌方法会使钢纤维混凝土在混凝土中分散得更加均匀，二次投料三次搅拌法是被经常采用的方法，先将钢纤维和石子按照一定的配比搅拌1分钟，再加入适量地水泥和砂子进行1分钟的搅拌，接着加水将搅拌时间再延长2分钟，搅拌时间总计不大于6分钟，假如搅拌的时间过长，容易形成湿纤维团。

　　3、采用自卸运输车运输钢纤维混凝土，在浇筑时要特别注意，高度最后不要超过1.5m，如果超过这个高度，混凝土容易发生离析，并且最好用人工摊铺整平，摊铺好后用平板振动器进行振捣，当混凝土停止下沉，不再出气泡并泛出水泥浆时，再停止振捣，并且不要过振，用人工来找平，再采用振动梁来振捣拖平，使用钢滚筒滚压进一步整平，整平的表面不可以出现钢纤维裸露的情况，在做面时分两次进行，即先找平抹平，如果混凝土的表面基本不发生泌水，再做第二次抹平，接下来再沿着模板方向开始拉毛，拉毛的深度范围一般为1mm-2mm，拉毛时不要带出钢纤维[4]。

　　4、钢纤维混凝土一般情况下没有多种切键。胀缝与路中心线保持垂直，缝壁必须垂直。缝隙的宽度应保持一致，缝中不允许有连浆现象，缝隙内应及时浇灌填缝料，当混凝土达到强度的30%左右时，再通过切缝机进行缩缝切割，切缝的深度一般为3cm左右。施工缝的位置与胀缝或缩缝设计位置应相互适合，施工缝与路中心线垂直，不需要设置传力杆。对胀缝、缩缝都采用10号石油沥青，灌式填缝。混凝土做面后，最好及时采用湿法进行养护，终凝后应及时用覆盖物遮盖，并且均匀地浇水，尽量保持潮湿状态，养护240小时到360小时，同时要封闭交通，在强度测试达到标准后再将交通开放。

　　(二)钢纤维混凝土使用效果

　　当对普通混凝土与钢纤维混凝土进行性能比较时，发现钢纤维混凝土比普通混凝土的抗折强度高了30%左右，抗压强度提高了20%左右，通过对通车一年情况的观察，发现钢纤维混凝土没出现明显的断板、裂缝、错台等现象。个别地方会出现裂缝，但不会快速扩张而断开，并且缩缝位置因为钢纤维网整体连接的作用，不容易完全断开，具有一定的传荷能力，不容易形成错台等病害。

　　三、钢纤维混凝土的经济效益分析

　　(一)直接成本

　　在工程投标单价的基础上计算，24cm普通水泥混凝土层单价约为287.5元/m3，18cm钢纤维水泥混凝土面层单价约为479.2元/m3，所以每立方米钢纤维水泥混凝土会在普通水泥混凝土造价的基础上增加17.3元。

　　(二)间接成本

　　面层厚度最大可以减少一半以上，这使得施工工期缩短，节约了原材料和工程中所带来的费用;路面寿命得到延长节省了费用;减少缩缝带来的人工、材料费用;减少了维护时间及维修费用。另外，由于路面的维修量减少，交通的畅通性更好了，给货物运输、旅客运输提供了良好的环境，车速也会相应提高，所以公众时间和商业时间的成本得到了有效的降低。

　　四、钢纤维混凝土应用实例探讨

　　(一)沪杭高速公路(上海段)的桥面,伸缩缝使用了比较先进的毛勒缝。通过在混凝土中掺人了钢纤维，进一步提高毛勒缝混疑土的抗弯拉强度,抗冲击耐疲劳强度和阻裂限缩性能。国内采用的钢纤维一般为熔钢抽丝纤维与钢板切削纤维,它们的抗拉强度可达到550一750MPa。纤维的韧性以纤维可以弯折成90度为准，经过反复弯折两次即可,纤维两端为弯头形状,加上扁平粗糙的一面,可以提高纤维和水泥砂浆的粘结力。以占混凝土体积的百分率表示钢纤维用量,一般常采用0.75一1.2%。在毛勒缝中钢纤维的掺量为0.75%。所有检测指标均满足设计要求，并且使用的效果非常好，维护频次明显降低，减少了可观的维修费用。

　　(二)2012年12月由上海青浦公路工程有限公司负责实施的金商公路新开河桥桥面修复工程项目，在桥面铺状上采用C35钢纤维混凝土，结构形式;主桥面采用厚12cmC35钢纤维混凝土面层+2cm沥青油毛毡防水层，桥头接线采用厚12cmC35钢纤维混凝土+10cmC15素混凝土层，钢纤维采用宜兴市宜剑钢纤维有限公司生产“道桥”牌钢纤维，外加剂采用厦门市创慧工贸有限公司生产的XH-1抗水剂，砂采用细度模数为2.95的中砂。水泥：粗集料：中砂：外加剂：钢纤维：水=398：992：798：7.95:71.2:183。取样抗折强度最低4.89MPa,最高5.23MPa，均能满足设计要求，使用效果非常好，有效地降低了维修费用。

　　结语：钢纤维混凝土在公路施工维护的应用解决了降低维修频次的问题，但如何能更合理地使用钢纤维混凝土仍然是一个很大的课题，今后在这方面的深入研究会更多，尤其是随着路面力学性能检测体系科学化、系统化的发展，它将会有更广阔的使用舞台。

　　参考文献：

　　[1] 刘萍，钢纤维混凝土在公路施工中的应用[J].青海交通科技，2010，4

　　[2] 章奏东，钢纤维混凝土在高速公路工程中的应用[J].江西建材，2009，106

　　[3]徐茂林，钢纤维混凝土材料在旧路面修补中的应用[J]黑龙江交通科技，2007(3)

　　[4]唐寻，宋显宏，杨和礼，钢纤维混凝土修补机场破损道面的方法研究[J]混凝土，2008(4)

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