浅谈上下层撒布式钢纤维水泥混凝土路面施工工艺
关键词：钢纤维，水泥混凝土路面，施工工艺，研究应用，经济效益，发展前景
上下层撒布式钢纤维水泥混凝土路面是根据水泥混凝土路面板的力学特征，代用新型建筑材料钢纤维，分别在普通水泥混凝土路面板的下层和上层撒布一定数量的钢纤维，形成一种新的复合路面结构，从而改变水泥混凝土路面板脆性大、抗弯拉强度低等弱点，发挥钢纤维在水泥混凝土中力学性能，提高水泥混凝土抗弯拉、抗冲击、抗疲劳的能力。同时，按照水泥混凝土路面强度换算，可最大限度地减少水泥混凝土路面的铺设厚度，降低工程造价。
一、上下层撒布式钢纤维水泥混凝土路面优势分析
1、上下层撒布式钢纤维混凝土路面比普通混凝土路面不仅具有优异的弯拉性能，而且还有良好的抗裂、抗收缩、抗冲击、耐疲劳等力学性能，降低路面的维修费用，延长路面使用寿命。
2、用少量钢纤维撒布于混凝土受弯试件的下层和上层的关键部位，能有效地提高混凝土的弯拉强度30%左右。
3、上下层撒布式钢纤维混凝土路面比普通混凝土路面可增大缩缝间距至10-15米，由此可节约接缝材料，减少切缝工作量。
4、和普通混凝土相比，每公里降低工程造价8-15%。
5、和普通混凝土相比，混凝土总用量少，可加快施工进度，缩短工期。
6、经过试验路表明，上下层撒布式钢纤维混凝土是性能良好，经济实用，工艺可行的新型路面，具有可供推广的价值和前景。
二、施工前的准备工作
（一）对施工项目进行事前实验
1、实验项目的内容：
（1）上下层撒布式钢纤维水泥混凝土路面的设计。
（2）上下层撒布式钢纤维水泥混凝土路面的施工工艺。
（3）上下层撒布式钢纤维水泥混凝土路面的试验及质量控制。
（4）上下层撒布式钢纤维水泥混凝土路面的经济评价。
2、试验的目的：
通过上下层撒布式钢纤维水泥混凝土路面的试验，探索其经验，降低水泥混凝土路面的工程造价，提高水泥混凝土路面的抗弯拉强度，抗冲击强度，抗疲劳的能力，为今后推广应用奠定基础。
（二）材料验收
混凝土的性能与水泥密切相关,所以水泥进场时必须有出厂合格证或水泥物理试验报告,并对其品种、标号、物理力学性能进行检查验收。
集料中含杂质的检验集料(砂、石子)占混凝土总体积的70%以上,混凝土质量除与水泥品质有关外,也与集料中杂质含量有密切关系。目前主要对集料的含泥量、有机质含量、生石灰和其他轻物质含量进行检查验收。
三、上下层撒布式钢纤维水泥混凝土路面的设计
1、原材料:
目前国内在上下层撒布式钢纤维水泥混凝土路面的施工中多采用32.5MPɑ普通硅酸盐水泥;细度模数为2.8的河砂;粗集料颗粒分别为5～20㎜和1.6～31.5㎜的级配碎石;切削型钢纤维。
2、钢纤维在混凝土中的撒布位置：
一般的，钢纤维的撒布位置是：上层距混凝土顶面、下层距混凝土的底面均为15～20㎜。
四、上下层撒布式钢纤维水泥混凝土路面的施工工艺
上下层撒布式钢纤维水泥混凝土路面的施工工艺与普通混凝土路面基本相同,主要不同点是在混凝土板底层和面层要分别撒布一定的钢纤维和摊铺细石混凝土。经施工实践，其工艺流程是：
基层准备→摊铺细石混凝土→撒布底层钢纤维→摊铺粗石混凝土→振捣→撒布面层钢纤维→摊铺细石混凝土→平板振捣→振动整平→收浆抹平→养护→切缝、养护。在实际施工中，还应特别注意以下事项：
1、钢纤维的撒布，应严格按钢纤维掺量要求，计算钢纤维可撒布面积的用量，专人用摇筛均匀撒布，不许漏撒，切忌成团、成堆分布。底层钢纤维的撒布，应根据施工进度分段进行以防人员和车辆扰动。
2、摊铺粗石混凝土时，应注意摊铺厚度比要求的混凝土厚度约低1.0厘米,以免铺筑钢纤维混凝土面层时高出模板。
3、摊铺和整平粗石混凝土后，用插入式振捣棒捣实，才可撒布面层钢纤维和摊铺面层细石混凝土。
4、上下层撒布钢纤维混凝土路面的切缝间距，可比普通混凝土的切缝间距增大1-2倍。
5、为加快施工进度，也可将底层钢纤维直接撒布在路面基层顶面，细石混凝土铺筑钢纤维上面，待粗石混凝土摊铺后，采用插入式振捣密实，其它工艺不变。后经取芯观察，发现底层钢纤维均在混凝土内0.8-2.0㎝。
五、上下层撒布式钢纤维水泥混凝土路面施工质量控制
1、施工现场质量控制
为使上下层撒布式钢纤维的施工质量达到设计要求，工地试验人员每天早晨和中午都要测定一次现场砂石材料的含水量，将理论配合比换算成当天的配合比，水、砂、钢纤维全部过磅称重。
2、试件制作
每天每工作班或每200立方取4组抗折试件，其中钢纤维和普通混凝土各两组，每组分别为7D和28D龄期强度,试件必须有代表性并随机抽取(即:从拌合站或摊铺现场抽取),钢纤维要立即送工地试验室装模制作,因试模体积小,上下层钢纤维按其比例需人工均匀不同方向摆布,装好试模用振动台振捣密实。普通混凝土直接装模振动台振捣密实。
其它质量控制方法和程序与普通水泥混凝土施工操作程序一样，不需再述。
六、上下层撒布式钢纤维水泥混凝土路面的效益分析
通过试验证明这种结构是可行的,而且在经济比较中按施工单位中标价核算,上下层撒布式钢纤维混凝土路面比普通水泥混凝土路面在混凝土板厚的设计选取上具有相当优势：由试验路我们可以测得，每公里普通水泥混凝土路面按标准设计，其厚度一般在23厘米左右，而上下撒布式水泥混凝土的设计厚度仅为16-18厘米即可完全满足要求。这样在每公里造价的核算中，上下层撒布式钢纤维混凝土路面的工程造价比普通水泥混凝土路面大约可降低4.6%。