研究成果在汕湛高速公路云浮至湛江段及支线工程桥梁伸缩缝施工中得到了广泛应用。实施工程单位严格按照配合比配制钢纤维混凝土，坍落度控制在140 mm～180 mm之间(表2)。施工时应注意做好防污染措施；浇筑过程中，采用机械振捣辅以人工振捣的方式，避免空洞、坑穴，确保钢纤维混凝土的均匀性、密实性以及抗裂性能；此外还需严控混凝土的平整度，使其表面与路面齐平，并高于伸缩缝装置顶面3 mm，不能低于伸缩缝装置顶面，避免因高差导致伸缩缝提早破坏；养护方面，采用洒水覆盖养生，利用麻袋或土工布等遮挡物覆盖，避免太阳直射，同时定期洒水，养护期间交通管制；运营期，按时进行检查并清理伸缩缝内堵塞的杂物。
由图4可知，当砂率为46%时，由于水泥足量，所以随着钢纤维掺量增加，混凝土强度也随着增加。当砂率为48%时，混凝土强度先显著增大后缓慢增加，钢纤维掺量60 kg/m3混凝土强度较掺量40 kg/m3时增大7%，达到71.1MPa；掺量为80 kg/m3时，强度增加不明显，为71.6MPa，说明掺量60 kg/m3的钢纤维和粗集料刚好能被砂浆均匀地包裹，钢纤维充分的发挥了其连结作用；而当掺量提高到80 kg/m3时，钢纤维虽然也发挥了其连结作用，但是由于粗集料和钢纤维间砂浆粘附不均匀，骨料间有细微空隙，导致混凝土抗压强度增强不大，甚至降低。砂率提高到50%时、钢纤维随着钢纤维掺量的增加，混凝土强度先增大后减小，在钢纤维掺量60 kg/m3时，达到最大71.6MPa，掺量80 kg/m3时较其强度降低1.9MPa。
【摘 要】结合汕湛高速公路云浮至湛江段及支线施工的工程实践,针对伸缩缝锚固区钢纤维混凝土施工存在的混凝土开裂、强度不足、剥落等问题,配制不同砂率与不同纤维掺量、不同纤维长度的钢纤维混凝土,做试验研究,分析了砂率和钢纤维掺量以及钢纤维长度对钢纤维混凝土抗压强度、坍落度的影响.根据结果得出:在该配合比材料下,伸缩缝用C50钢纤维混凝土配合比宜选取钢纤维掺量60 kg/m3和砂率48％组合,钢纤维的长度宜为30～40 mm,坍落度宜控制在140～180 mm之间.
[4]陈华艳,罗才松. 桥梁伸缩缝用钢纤维混凝土的配制与性能研究[J]. 石家庄铁道学院学报,2007，20(3):54-57.
(2)同等掺量下，随着钢纤维长度的增加，混凝土强度表现出先增大后减小的规律，而坍落度则随着钢纤维长度的增加而增大。
(3)在本文选用的配合比材料下，伸缩缝用C50钢纤维混凝土配比宜选取钢纤维掺量60 kg/m3和砂率48%组合，钢纤维的长度宜为30～40 mm，坍落度宜控制在140～180 mm之间。
(4)钢纤维为上海某金属纤维厂生产的剪切压痕型钢纤维，抗拉强度≥600MPa,产品规0.3～0.7×1×30 mm；与混凝土基体粘结较好。
按照《公路工程水泥混凝土试验规程JGJ 55-2011》以及《钢纤维混凝土结构设计与施工规程CECS38：92》的相关规定,本次分析以混凝土强度等级C50配合比设计为基础，试验选用以上材料，粗集料掺配比例5～10 mm：10～20 mm为40%：60%；减水剂掺量为1.2%。根据经验，水灰比取0.34，试验过程中混凝土塌落度控制在140 mm～180 mm之间。搅拌方式为机械搅拌，振捣方式为人工插捣，抗压试件尺寸为150 mm×150 mm×150 mm。
由图6可知，当砂率不变时，随着钢纤维掺量的增加，混凝土的坍落度先平缓减小，后急剧减小。砂率48%时，掺量60 kg/m3较掺量40 kg/m3时坍落度减少5.6%，掺量80 kg/m3较掺量60 kg/m3时坍落度减少14.7%。可知钢纤维掺量和砂率对混凝土坍落度均有影响，而钢纤维掺量对混凝土的影响更大。从经济性和混凝土抗压强度以及工作性能上考虑，砂率48%和钢纤维掺量60 kg/m3的组合较为合理，而砂率48%和钢纤维掺量80 kg/m3的组合，在抗压强度上增强不明显，混凝土拌和困难，和易性不佳。
由图3可知，钢纤维掺量为40 kg/m3时，钢纤维混凝土强度随着砂率的增加而增加。砂率增加2%，强度增加约2.3MPa；掺量为60 kg/m3时，随着砂率的增加，钢纤维混凝土强度先显著地增强6.3%,达到71.1MPa，后缓慢减到70.6MPa，是因为砂率增大，集料的总表面积增加，砂浆不能充分均匀地包裹并填充到钢纤维与骨料；掺量为80 kg/m3时，钢纤维混凝土的强度先增大后减小，在砂率48%时，强度达到最大的71.6MPa，而砂率为50%时，混凝土流动性、和易性大幅度降低，混凝土强度降低到69.7MPa。
[2]吴晓光,唐煜，李佳颖. 混杂钢纤维混凝土的力学与抗冲击性能测试研究[J].公路,2015,8(8):226-229.
汕湛高速公路云浮至湛江段及支线.4m/59座、中桥1 186.8m/17座、小桥285.3m/12座。伸缩装置型号主要是采用80型、160型两种模数式伸缩装置，最大伸缩量分别为80 mm、160 mm。当联长L≤120m时，采用80型伸缩装置；120m≤L≤220m时，采用160型伸缩装置。伸缩缝锚固区采用C50以上钢纤维混凝土浇筑，由于混凝土配合比不合理，道路通车在即，存在着伸缩缝锚固区实施工程质量差、进度慢、锚固区混凝土开裂等迫切性问题。
由图7可知，同掺量下，钢纤维长度从20 mm增加到50 mm，混凝土强度表现出先增强后减小的规律。当钢纤维长度为35 mm时，比长度20 mm时的混凝土强度增加1.9%，为71.1MPa；而钢纤维长度为50 mm时，混凝土强度却降低3.1%。表明钢纤维长度应与混凝土最大粒径匹配，当钢纤维长度为集料最大粒径的1.5倍左右时，钢纤维对碎石的锚固作用较强。
在锚固区应用钢纤维混凝土代替普通混凝土，能够显著提升混凝土的强度、韧性与抗裂等性能，实施工程质量，改善伸缩缝的使用性能，减少开裂，延长常规使用的寿命[1-3]。但是，近年来国内针对桥梁伸缩缝用钢纤维混凝土的研究较少，只是根据经验选择钢纤维混凝土的钢纤维掺量与砂率，没明确的配合比，且主要是针对的是C40钢纤维混凝土[4,7]。而随着交通的发展需求，高等级钢纤维混பைடு நூலகம்土已经在伸缩缝中得到应用。本文结合工程实践，重点对伸缩缝用C50钢纤维混凝土在钢纤维掺量与砂率的耦合作用下，以及不同钢纤维长度下的性能进行分析。
通过图3、图4的分析可知，从经济性和混凝土抗压强度方面考虑，砂率48%和钢纤维掺量60 kg/m3的混凝土是合理的组合。
由图5可知，当钢纤维掺量不变时，砂率对坍落度的影响规律基本相同，即随着砂率的增加而减小。当钢纤维掺量为60 kg/m3时，随着砂率增加，坍落度先减小2.9%，然后再减小5.9%，说明在砂率48%时，水泥砂浆量较为足量，当砂率50%时，骨料总表面积增大，水泥砂浆的润滑作用明显降低。而砂率50%、钢纤维掺量80 kg/m3时，坍落度为135 mm，不满足施工要求的坍落度。
桥梁伸缩缝作为分散桥梁结构负荷，提高桥梁耐久性、行车安全性与舒适性的关键部位，存在着常规使用的寿命短、破坏率超高、维修较难等问题。通过调研，发现锚固区混凝土开裂与剥离是伸缩缝结构破坏的主要形式(图1、图2)，其原因是混凝土抗压抗拉强度不足、混凝土浇筑不密实。
当钢纤维种类、长度一定时，对每一个钢纤维的掺量都有着一个最佳的砂率[5]。因此，首先建立工况一：配制砂率46%、48%、50%下，钢纤维掺量分别为40 kg/m3、60 kg/m3、80 kg/m3的9种钢纤维混凝土(表1)，分析砂率和钢纤维掺量对钢纤维混凝土的影响；通过一系列分析国内外相关文献，发现钢纤维长度宜为混凝土最大粒径的1.5～2.0倍[6]。所以，在工况一确定最佳砂率与钢纤维掺量的基础上，建立工况二：配制钢纤维长度分别为20 mm、35 mm、50 mm的3种钢纤维混凝土，并分析钢纤维长度对钢纤维混凝土的影响，最后得到合理的混凝土配合比。
【作者单位】广东华路交通科技有限公司,广州,510420;广东华路交通科技有限公司,广州,510420
(1)每一个钢纤维掺量存在着与之对应的匹配砂率，它们共同影响混凝土的强度和坍落度，相比砂率，钢纤维掺量对坍落度的影响更大。
(1)水泥选取P·Ⅱ52.5R硅酸盐水泥，28d强度为60.5MPa，其余指标均合格。
(2)由于钢纤维混凝土粗骨料粒径不宜大于20 mm[1],伸缩缝固定区宽度与深度不大，区域内钢筋多而密，所以粗集料选取连续粒级5～20 mm，岩石为闪长石。
由图8可知，同样掺量下，钢纤维长度从20 mm增大到50 mm，钢纤维混凝土的坍落度表现出逐渐增大的规律。钢纤维长度为20 mm时，钢纤维的“棚架”效应较为显著，有效地限制了混凝土的流动性，坍落度为160 mm，随着钢纤维长度的增长，钢纤维的棚架效应被降低，当钢纤维长度为50 mm时，坍落度较钢纤维20 mm时，增大15.6%，达到185 mm。
