聚酯纤维沥青混凝土在路面大修工程中的应用

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篇1：聚酯纤维沥青混凝土在路面大修工程中的应用

聚酯纤维沥青混凝土在路面大修工程中的应用

根据路面大修工程实例,本文阐明了正确选择纤维材料,严格控制施工程序,在沥青混合料中添加适量聚酯纤维,对沥青砼路面的抗裂作用效果是显著的',并简要介绍了纤维材料的选用,施工注意事项等.

作 者：田野  作者单位：驻马店公路工程开发公司,河南驻马店,463000 刊 名：科技信息 英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 年，卷(期)： “”(13) 分类号：U4 关键词：沥青混凝土   路面   聚酯纤维   应用  

篇2：浅谈碎石化施工技术在水泥混凝土路面大修工程中的应用

摘 要 水泥混凝土路面以其承载能力强、取材广泛和维护费用少等优点在我国公路建设中得到了持续地发展，近年，这类路面在早期均出现了不同程度的病害，其主要原因有：重载交通的增长，或因混凝土面板偏薄，或因混凝土面板下基础缺乏稳定性，路面损坏严重，各地区大面积维修或改造已成为普遍现象。多锤头碎石化这类被用到路面维修的施工中，产生了不小的经济效益。

关键词 碎石化 水泥混凝土 大修工程 应用

下面就以“省道316巢庐路CLL-2标段水泥混凝土路面大修工程”为例，来谈一谈碎石化施工技术在水泥混凝土路面大修工程中的应用。

巢庐路CLL-2标段起讫桩号为K65+254至K70+000，全长4.75公里。路面为水泥砼路面，该路段的修建对沿线地区的经济发展起到了重要的作用。随着沿线地区经济的快速发展，其交通量日益增加，超载、重载交通较多，路面出现不同程度损坏，特别是冶父山至庐江段，原有路面已不能满足需要，对其进行大修成为亟待解决的问题。旧水泥混凝土路面在早期均出现了不同程度的病害，其主要原因是：重载交通的增长，或因混凝土面板偏薄，或因混凝土面板下基础缺乏稳定性，路面损坏严重，唧浆、沉降现象严重，路况不断恶化。巢湖市公路局大修工程部在对经济社会效益进行了充分比较后，决定对省道316巢庐路K65+254-K70+000段进行多锤头碎石化施工。

1.碎石化施工技术要求：

1.1机械设备的准备：

1.1.1多锤头破碎机：

巢庐路混凝土路面大修工程中采用的是山东公路机械厂生产提供的的自行式破碎设备，该设备采用进口液压元件及电器元件，性能稳定。设备后部平均配备两排成对锤头，锤头的提升高度在油缸行程范围内可独立调节，该破碎机具备一次破碎3.95米车道的能力，其主要技术参数为：型号 HB4000-2，工作速度 120 m/h，行驶速度8 Km/h，工作锤数量12个（包括边锤数量4个），发动机型号：额定功率2800 Kw，转速1500转，最大破碎宽度4 m，最小破碎宽度0.8m，破碎频率30-35次/分钟。

1.1.2 Z型振动压路机：

压路机采用的是山东公路机械厂生产提供的yz18a Z形振动压路机，单压实轮，自装配，自动力，携带Z型钢箍，通过螺栓固定在压实轮表面，碾压时应进行振动压实。它是用于破碎水泥混凝土路面后的表层补充破碎。

1.1.3 钢轮振动压路机：

该压路机采用的是徐工集团生产的XS260单钢轮振动压路机。单振动轮，自装备自动力， 21吨，施工中采用振动压实。该压路机用于摊铺沥青之前，在Z型压路机之后压实破碎后的混凝土表面，也用于修复破碎后通车的特殊路段。施工时按标准规范执行。

1.2制定临时交通管制方案：

由于进行碎石化处理的施工路段在没有摊铺完沥青混凝土面层之前是不允许开放道路交通的，因此,在施工期间对交通管制的要求相对就比较高，为了确保碎石化技术的处理效果, 实行半封闭施工，根据施工计划先封闭右半幅，左半幅通车，等右半幅摊铺完水稳后再封闭左半幅，右半幅通车。

1.3做好隐蔽构造物的调查：

进行破碎施工前，结合设计图纸提供的隐蔽构造物的分布情况，如：半幅扩建的涵洞、通道、地下管线等情况进行调查，标记结构物的位置。以确定破碎是否会对这些构造物造成损坏。正常情况下：

首先，埋深在1米以下的构造物（或管线）是不会由于破碎而带来损坏的，可以正常施工。埋深0.5-1.0m的构造物（或管线）可能因为路面碎石化而受到一定影响，这种路段可以降低锤头高度进行轻度打裂。埋深不足0.5m的构造物（或管线）以及桥梁等，应禁止破碎，避让范围为结构物端线外侧3m以内的所有区域。

其次，距路肩10m以外的建筑物不易因路面碎石化受到破坏，这种路段可以正常破碎；对于路肩外5-10m范围内存在建筑物的路段，施工时应降低锤头高度对路面进行轻度打裂；对于路肩外5m以内存在的建筑物的路段，应禁止破碎。

1.4清除存在的沥青面层：

在碎石化前，应清除旧水泥混凝土路面上的沥青修复材料，因为这些材料的存在，会影响到破碎处理的效果。

1.5其他要求：

任何与施工期间维持交通无关的路面加宽或路肩修复，也应在施工之前修复到混凝土路面的高程。

2.碎石化施工工艺及施工方案：

2.1路面碎石化前的处理：

2.1.1修复旧混凝土路面基层病害：

在路面破碎前对因基层强度不足而产生的唧泥、沉陷、断裂严重病害板块挖除，采用原路面基层材料进行更换基层，若发现底基层损坏，应一起更换底基层，然后重新铺筑C35（或与现状混凝土面板相同的标号）混凝土面板。

2.1.2排水系统设置或修复：

对任何路面而言，要获得良好的使用性能，完善的排水设施是必不可少的，在存在下列问题时需要设置横向排水盲沟：凹形竖曲线、现有混凝土板块明显唧泥、平曲线超高段的底边及所有其他存在排水问题的区域。如果条件允许，至少应在路面碎石化施工前两周应使排水系统投入正常允许。

2.2施工工艺：

2.2.1施工放样：

每10m或25m在路中线、左、右幅中线（车道位置），左右幅边线用线标记点位。测量三点高程，计算设计与原地面高差。便于调平层施工依据作参考。

2.2.2施工要求：

首先，摊铺面层前的最长间隔时间。除非监理工程师另有批准，在混凝土破碎和摊铺水稳碎石底基层之间的最长间隔时间不超过48小时。

其次，路面破碎要求。要把75%的混凝土路面破碎成颗粒(肉眼观测)表面最大尺寸不超过7.5厘米，中间不超过22.5厘米，底部不超过37.5厘米。若破碎后的块径超过最大尺寸，应用密级配的破碎粒料替换并压实到监理工程师满意。在独立的软土地基区域，破碎难度大，可能不能达到以上的粒径要求，这些暂时不予破碎处理的路段，可采用预裂并压实的工艺进行处理。在任何情况下，表面的最大粒径不超过30厘米且大部分裂缝应延伸到混凝土路面的全部深度。采用其他的破碎方法时应获得监理工程师的批准。

操作的次序首先由施工协作队对路面排水系统进行修通，有利于表面排水，

由于路面的横坡，新铺沥青面层底层或基层底层边缘可能存水，因此根据排水方向确定哪一个车道首先破碎是很重要的，特别是超高段多车道为同一坡度时，破碎从路拱高出车道依次开始。

原来挖补的部分有许多是超厚的，对于这些部分，相应的破碎尺寸可增大到正常厚度的中间层22.5厘米的要求。达到正常厚度板的中间层破碎尺寸要求且裂缝间距小于45cm时被认为是合适的。破碎施工绝不允许因破碎造成隐蔽构造物的损坏，所有设备应严格遵守桥涵的吨位限制。

2.2.3选定代表性路段进行破碎试验：

在认可水泥路面破碎机破碎程序之前，经监理工程师认可。试验路段应为监理工程师在工程项目范围内确定的位置，尺寸为车道全宽，长度为100m进行控制。施工时应记录不同的破碎情况下相对应的水泥路面破碎机设置的参数,如锤头高度和地面行驶速度等。

当试验段完成后，为了进一步验证水泥路面被破碎后的具体尺寸，确保路面被破碎成设计图纸规定的要求。根据设计要求、在业主、监理现场旁站的前提下，应在两个独立的位置开挖0.929平方米的试坑，施工时开挖试坑进行检查。试坑不能选择在有横向接缝或工作缝的位置，路面破碎粒径应在全深度内检测，试坑应用密级配碎料回填并压实至工程师满意。通过试验段破碎，最终确定符合施工要求的破碎设置参数。如果破碎的混凝土路面粒径没有达到要求，那么破碎程序必须进行相应调整并相应增加试验区，以保证结果满足要求。最终，符合要求的MHB的设置应纪录备查。破碎的程序应得到监理工程师和施工单位双方的认可，确定的程序将用于试验区之外的路面破碎。施工时应不断监控破碎操作并在施工过程中不断地进行小的调整以确保破碎结果满足要求，如果为达到要求，MHB的设置应进行大的调整时，施工现场技术人员应通知监理工程师，经调整后破碎粒径符合设计要求，监理工程师同意才进行试验区以外的路面破碎。

决定将k65+725-k65+925段作为碎石化试验段，长度为200m。试验路段确定的破碎程序将用于本工程。在施工过程中应不断检查破碎作业情况，并根据需要对设备进行细微调整，以确保达到施工质量要求。

2.2.4确定具体的工艺技术流程：

在实践推广过程中，该项技术经过最近几年的不断优化、不断发展，目前已经形成了一套较为成熟的工艺流程，主要的工艺流程为：

MHB破碎一遍→Z型压路机振动压实2遍→采用级配碎石回填局部凹处→光轮压路机振动压实4~5遍→测回弹弯沉值→挖换弹簧板块→光轮压路机静压2遍→测回弹弯沉值（底基层面控制弯沉）→得4~12小时后摊铺调平层（根据设计高程与破碎后路面高程差减去补强厚度（34cm）所得。

2.2.5与相邻车道的连接：

破碎一个车道的过程中，实际破碎宽度应超过一个车道，与相邻车道搭接一部分，宽度至少是15厘米，这样，即使临近车道尚未破碎时，已破碎车道也可以摊铺沥青面层或调平层基层，而且摊铺部分也不会超过已完全破碎的路面而覆盖未破碎的路面从而影响临近车道的破碎。

2.2.6主要技术控制措施：

碎石化质量控制的指标主要有破碎率和破碎尺寸两项。一般情况下，要求把75%的水泥混凝土路面破碎成表面最大尺寸不超过7.5cm，中间不超过22.5cm，底部不超过37.5cm的粒径。破碎后颗粒尺寸可通过调整重锤下落高度进行控制。

碎石化后混凝土颗粒间应形成紧密嵌挤结构，颗粒应嵌入或紧贴旧路基层，消除脱空板原有间隙。破碎时，与相邻车道衔接宽度应大于15cm。破碎后路面不得开放交通，若通车造成破碎后路面不平整或透层油粘结层损坏，应重新压实。

碎石化效果不仅用回弹弯沉或回弹模量作为评价指标，还需结合破碎层的强度变异性进行综合评定。对局部弹簧板块的挖换，应在旧路面破碎后进行，换挖板块需通过回弹弯沉测试确定。

碎石化后沉降量受旧路路况影响较大，不宜作为碎石化技术控制指标。水泥混凝土路面破碎后封闭交通，以免影响破碎层强度均匀性。

2.2.7施工中和施工后修复软弱基层或底基层：

有时部分单独的软弱基层或底基层会在破碎施工时发现，而且用以上的几种办法也不能进行破碎，同样的情况也可能发生在压实操作中，不论何种情况，应按监理工程师的指令进行修复。

2.2.8清除原有填缝料：

在铺筑面层以前所有松散的填缝料或其他类似物应进行清除，如需要应填充密级配碎石粒料。

2.2.9凹处回填：

不应修整破碎后混凝土路面或试图平整路面以提高线形，这样将破坏混凝土路面碎石化以后的效果。在压实前发现的5厘米的凹地应用密级配碎石粒料回填并压实到工程师满意的程度。对于修复处压实后的高程，应修整出等于或好于周围混凝土路面状况的平滑表面。重要的是确定凹地是否是由于路基或低基层的不稳定造成的，如果是由于软弱地基造成的，该区域将按前述软弱地基的方法处理。

2.2.10破碎后的压实要求：

压实主要作用是将表面较长较宽的颗粒进一步破碎，紧固下层块料以增加结构强度。在潮湿条件下不应进行压实操作，以避免损坏下面底基层。应避免过度压实，特别是在稳定性有问题的地方。

首先，Z型钢轮压路机振动压实。压实的主要作用是将破碎的路面表面的扁平颗粒进一步破碎，同时稳固下层块料，为新铺的水稳提供一个平整的表面，破碎后的路面采用Z型压路机振动压实3遍，压路机压实速度不允许超过5km/h。

其次，光轮压路机振动碾压。调平后的碎石化路面采用光轮压路机振动压实3遍，压路机压实速度不允许超过5 km/h。在路面综合强度过高或过低的路段应避免过度压实，以防造成表面粒径过小或将碎石化层压入基层。

最后，破碎混凝土路面的检验性压实。检验性压实，是指在有问题的区域有意识地用荷载检验破碎后的混凝土路面和路基基层结合料的稳定性。按工程师指令，通常用加载的双轴卡车进行。本过程有利于确定在破碎或压实过程中未发现的薄弱区域，但仅在沥青面层操作之前进行，使用方法必须避免过度压实对破碎基层的损坏。

3.破碎混凝土路面养护：

除了指定的用于开放横穿交通的区域外，破碎后的混凝土路面的任何路段均不得开放交通（包括不必要的施工运输），在这些区域开放交通不得超过24小时，施工时我段采取半幅通车半幅施工的顺序，确保碎石化后砼路面的养护质量，包括如果破碎材料由于开放交通而松散或不稳定而进行的重新压实。不稳定路段的处理按软弱地基路段进行。

结论 破碎并压实的混凝土路面，具有破碎混凝土块组成的紧密结合、内部嵌挤、高密度的材料层，施工简便迅速，综合造价低，特别适合于交通繁忙的主干线旧水泥混凝土路面大修工程，并且环境保护较好、无污染。通过与传统的翻挖重建方案比较，碎石化技术在巢庐路混凝土路面大修工程中显示了较强的经济优势，同时节省了天然集料资源和废料占地费用、保护了集料产地生态环境，解决了混凝土废弃物处理困难和由此引发的对环境的负面影响问题。

篇3：浅谈玻纤格栅在沥青混凝土路面中应用

浅谈玻纤格栅在沥青混凝土路面中应用

玻纤格栅是一种提高沥青路面性能的新材料,它对沥青混合料起到物理改性作用.本文分析了玻纤格栅的性能及作用,介绍了玻纤格栅加筋沥青混凝土路面的施工技术和质量控制要点.

作 者：金文达  作者单位：江苏省吴江市市政设施管理处,江苏,吴州,215200 刊 名：中国科技博览 英文刊名：ZHONGGUO BAOZHUANG KEJI BOLAN 年，卷(期)： “”(5) 分类号：U414 关键词：玻纤格栅   性能   加筋   施工技术  

篇4：沥青碎石在大修工程中的应用论文

沥青碎石在大修工程中的应用论文

施工工艺

1．混合料拌合采用LB-型沥青拌和楼拌和。按照目标配合比对冷料仓采用筛分进行初配，再对热料仓进行试配，对热拌沥青混合料进行还原筛分试验，确定生产配合比石料最佳级配和最佳油石比，通过铺试验段，验证生产配合比，最终确定生产配合比为1#：2#：3#：4#为20：50：10：20，最佳油石比3.5%。沥青加热温度控制在160℃~170℃，石料温度控制在高于沥青10℃~20℃，出料温度控制在165℃~180℃。

2．混合料的摊铺本项目LSPM-25沥青稳定碎石柔性基层设计厚度为8.0cm，路面宽度为9.0m，施工时采用两台ABG423摊铺机同时作业联合摊铺的方式：前行的第一台摊铺机靠地方分开带一侧，边沿采用钢丝绳拉线，一侧传感器搭正在钢铰线上，另一侧用浮动基准梁，后行的第二台摊铺机靠软路肩一侧，一侧传感器搭正在钢铰线上，另一侧用滑动传感器，两台摊铺机相距5m~10m，横向搭接宽度10cm-15cm，把滑动传感器放正在前一台摊铺机铺出的基准面上，调整好横坡，进行摊铺。正常松铺系数为1.15~1.30，通过试铺得出LSPM-25沥青稳定碎石混合料松铺系数为1.19，摊铺速率为1.2m/min。

3．混合料的压实成型压实的指标是提高沥青混合料的强度、稳定性和抗疲劳性。压实不到位，导致路面空隙率增大，从而加快沥青混合料的老化。压实程序按初压、复压和终压三道工序。要留意初压的及时性；复压的指标是使沥青混合料密实、稳定、成型，沥青混合料的密实水平取决于这一道工序，必须取初压紧密衔接；终压是为了消除轮迹、收光，最初构成平整的压实面。为了保证混合料的密实、平整及形状规则，碾压作业按如下进行：（1）压实程序初压时采用一台双驱双振钢轮压路机（13t）碾压一遍，前进时关闭振动，退却开启振动。对付LSPM-25沥青稳定碎石混合料，由于集料粒径较大，复压采用双振压路机和轮胎压路机联合碾压的组合方式，正在复压时先采用一台轮胎压路机（26t）碾压二遍。终压采用一台钢轮压路机（14t）碾压两遍进行收光。（2）压实方式碾压时压路机当由路边压向路中。每次相邻重叠宽度为：双驱双振钢轮压路机30cm，轮胎压路机20cm，钢轮压路机60cm。（3）压实温度压实温度的高低，直接影响沥青混合料的压实质量。在摊铺完毕后要及时进行碾压，摊铺机后面的碾压作业段长度以30m左右为宜。到达了密实度后，再以最少的碾压遍数进行表面修整收光，此时压路机可离摊铺机近一点。实践证实，沥青稳定碎石混合料的最佳压实温度为120~130℃之间，也就是说能在120℃前完成复压做业是最理想的。

4．混合料离析及其预防方法

（1）大粒径沥青碎石柔性基层在生产和施工过程中非常容易产生离析，离析的后果会导致路面早期粉碎，大大缩短了其使用寿命。因此预防离析就成为了技术控制的重点。

（2）加强材料管理，由于沥青稳定碎石LSPM-25集料较粗，粒径大，在生产、推铺时比较容易产生离析，因此要从集料的源头开始控制其级配的变异性，从各个环节减少和避免混合料离析现象。各种级配的石料除正确的、严格的分类堆放外，规格大的集料应放在石料堆的下部；针片状石料和细料滚动较慢，因此应放在石料堆的中间。集料在运输到拌和的过程中，会产生同样的离析。因此原材料的稳定性是混合料离析的首要因素。原资料如果不稳定，变异性较大，将会导致混合料的级配不稳定，使混合料过粗或细致，产生离析。各种规格集料仓之间用片石砌隔墙隔开，以免混料，场地应进行硬化，细集料必须用防雨布进行覆盖。每批材料进场都要按规范要求进行取样筛分，严格控制各档集料的变异性。在料场容许的状况下，尽可能降低料堆的高度。料堆底部的粗集料上料时先用装载机将料重新拌和。加强料场的管理，是减少随机离析的'关键。

（3）在矿料设计时，19~26.5mm筛孔的通过率尽量靠正在上限，那样就减少了最大粒径的用量，而骨架主要由19~26.5mm的集料撑起，那样能够有效地防止施工过程中由于粗集料过多引起的离析。在生产之前，试验工程师应对各料仓的流量进行标定，确定风门的开启度，以确保沥青混合料在生产的过程中，级配达到设计要求。在生产过程中特别要控制好31.5mm、4.75mm、2.36mm和0.075mm那几个关键筛孔的通过率，这几档集料对混合料的均匀性影响较大，必须达到设计级配。在施工过程中试验工程师应当在上、下午对混合料进行取样筛分，对混合料的变异进行微调。

（4）施工过程控制。摊铺机螺旋送料器的下缘距下承层顶面的高度应调到10~12cm之间。两台摊铺机的锤振击力保持一致。摊铺过程外，摊铺机速率保持2.0m/mim均匀行驶，尽量减少粗料滚向两侧而带来的离析，减少摊铺机收料斗的收料频率。碾压中，要确保压路机滚轮湿润（但要防行水量过大引起沥青混合料温度的骤降），以免粘附沥青混合料。轮胎充气压力不小于0.5MPa，必须均匀一改。并为了防行碾压过程外集料被过多压碎，振动压路机的压实后温度不宜低于100℃。

数据检测

1．弯沉检测经现场检测，沥青碎石基层代表弯沉为27.172（0.01mm）<50（0.01mm），满足设计要求。实测弯沉见表1。

2．马歇尔试验马歇尔试验检测见表2。

施工中应注意的事项

（1）柔性基层新技术，在施工过程中，应严格施工程序，分阶段性进行检测，做到以试验数据为依据。

（2）大粒径沥青碎石柔性基层作为补强层最小厚度为8cm，对于旧路弯沉特异值的点应作特殊处理，要保持旧路强度均匀。

（3）压路机碾压顺序一定要正确，碾压遍数要达到。

（4）混合料离析问题是施工控制的难点和关键环节。从混合料的拌合、运输、摊子等各个环节严把质量关，在拌合过程中，严格控制好级配，不能随意变化料源，随意调整生产配合比，保持拌合时级配稳定。在运输过程中，料车要尽量保持匀速行驶，连续摊铺。

后期效果

1．由于大料径沥青碎石中大碎石的骨架结构和大孔隙率，使破碎后的旧砼板块之间的集中应力在大碎石的孔隙中被消解分散，达到了最终解决“反射裂缝”上延的目的。

2．由于沥青路面渗透性的存在，路面结构层间水常常导致高等级公路的过早水损坏，所以LSPM的大孔隙同时起到疏导、排除路面结构层间水的作用。

3．由于粗集料形式是完整的骨架嵌挤结构，具有较强的抵抗车辙变形能力。

4．施工工期缩短，降低了原材料的消耗量，减少了后期的维修成本。

结束语

LSPM-25大粒径沥青碎石柔性基层，有较强的抗疲劳性和抗车辙性，减少了水泥稳定碎石的反射裂缝，缩短了施工工期，特别在边通车边施工的大修路段，大大地减少了因施工带来的交通的压力。施工过程对离析的产生，和加强路面以外的路基的排水是对大粒径柔性基层结构成功的关键。

篇5：土工格栅在双西线路面大修工程中的应用

土工格栅在双西线路面大修工程中的应用

本文结合双西线路面大修工程,通过利用土工格栅处理旧路面中的网裂病害,对土工格栅在路面大修工程中的应用进行总结.实践表明,土工格栅在路面大修工程中的应用,具有明显的.经济技术效益.

作 者：方冰 Fang Bing  作者单位：大连长兴岛临港工业区公路管理段,辽宁大连,116317 刊 名：辽宁省交通高等专科学校学报 英文刊名：JOURNAL OF LIAONING PROVINCIAL COLLEGE OF COMMUNICATIONS 年，卷(期)： 11(2) 分类号：U418.6 关键词：土工格栅   路面大修  

篇6：钢纤维混凝土材料在旧混凝土路面修补工程中的应用

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。

篇7：钢纤维混凝土材料在旧混凝土路面修补工程中的应用

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。

参考文献

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［2］中国工程建设标准化协会标准．钢纤维混凝土结构设计与施工规程．北京：中国建筑工业出版社，1992，6

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［4］蒙云．钢纤维混凝土新型路面设计与施工．重庆：重庆大学出版社，1995，7

［5］李启棣，吴淑华．钢纤维混凝土的特性及其应用．铁道建筑，1989（1）