浅谈公路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用

尹宜柱

【摘要】随着经济的迅速发展，我国城市化建设进程不断加快，这也对公路桥梁的建设质量提出了更高的要求，本文从钢纤维混凝土的概述出发，对公路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用进行详细探讨。 【关键词】公路桥梁；钢纤维混凝土；技术应用

一、公路桥梁中钢纤维混凝土的概述

（1）按照钢纤维的制造方式，其主要可分为切断钢纤维#切削钢纤维#剪切钢纤维和熔抽钢纤维四种类型，其中切断钢纤维拥有较强的抗拉强度，但与水泥沙浆在界面黏结较差，可以将钢纤维表面进行变形处理并以此制成末端带钩#表面具有刻印的#波纹形状钢纤维；切削钢纤维指的是通过旋转铣刀切削厚钢板或者软钢锭制作而成，其抗拉强度远远大于原材料的抗拉强度，其截面通常呈现出三角形[2]，且与水泥混凝土有着较好的结合性；通过剪切冷轧薄板可以制成宽度为0.25～0.9mm，厚度在0.2～0.5mm以及抗拉强度在450～800MPa的剪切钢纤维，一般情况下剪切钢纤维的黏结性能要好于切断钢纤维；通常所讲的熔抽钢纤维通过熔融钢水制成，从纤维的抗拉强度上讲，其大小受到热处理条件和强熔钢成分的影响差别巨大[3]，由于熔抽钢纤维的表面并不规则，导致了它的表面氧化层强度很低，进而造成钢纤维与混凝土的黏结性能大打折扣。

（2）在桥梁道路工程上用钢纤维可以大大增强混凝土的各项使用性能，这主要是由于混凝土中的钢纤维可以很大程度上减小由于基体内外力作用而产生的裂缝和扩展，在作用前期，外力主要是通过钢纤维和水泥基料一同承受的，且水泥基料是此阶段所受力的主要载体，当基料出现裂缝后，钢纤维就成为了力的主要载体，此阶段下钢纤维所受到的力是有临界值的，一旦超过这个临界值则会出现较大的变形以至于导致复合材料的破坏。

（3）钢纤维混凝土是通过在普通混凝土中参加不规则分布的钢纤维所制成的混凝土材料，相较于普通混凝土来讲，其各项物理性能得以大为改善，现对其进行具体分析，首先强度#重量间的比值增大，还可以大幅度提高抗拉#抗弯#抗压的极限强度和抗裂#抗疲劳性，材料的抗冲击性能也得以增强，不仅如此由于钢纤维的加入，材料的变形性能也得以明显改善[4]，可以大幅度改善温度波动时由温度应力所产生的裂缝，钢纤维混凝土还有较强的抗剪性能和抗冻耐磨性能。钢纤维的类型#掺量以及长径比是最为关键的影响因素。

二、公路施工中钢纤维混凝土技术的应用 （1）应用在公路施工中：在全截面钢纤维商品混凝土路面的施工作业时，要确保其路面的的厚度为普通路面厚度的55%左右，允许在山下五个百分点内跳动，且钢纤维掺量通常介于0.8%～1.2%之间。对于双行道路面，通常不设纵缝，且其横缝的间隔距离不能高于50m，一般取20～30m；对碾压钢纤维商品混凝土路面的施工时，通常会将钢纤维掺入碾压商品混凝土中，以便达到提高路面韧性和强度的目的，改善该商品混凝土的力学性能；对于双层式钢纤维商品混凝土的路面铺设，一般是上层约全部厚度的40%～60%时铺钢纤维商品混凝土；对于三层式钢纤维商品混凝土的路面铺设，分为上、中、下三层进行，施工比较复杂。一般是在中间铺设普通的商品混凝土，而在上、下两层铺钢纤维商品混凝土。这种铺法仅适用于且机械化设备齐全、条件较好的地区；钢纤维商品混凝土铺设罩面层共有三种方式：直接式、分离式、结合式，直接式多用于原商品混凝土损坏不严重的路面，仅需直接在旧水泥商品混凝土面层上加铺即可；分离式即在罩面面层与旧商品混凝土中间构建一个隔离层，使二者各自发挥作用；结合式则是使二者相互粘连为一体，共同发挥其强度作用。此外，铺设、修补罩面时，其钢纤维体积率应控制在1%～2%，长径比不低于70、不高于100即可；在多年冻土地区，也可选用钢纤维商品混凝土路面以减少路面吸热，维持冻土的热平衡，最终提高其抗冻性能；道路施工中应用钢纤维商品混凝土应注意的其他问题：第一，加快施工速度，以防钢纤维商品混凝土的凝结和硬化；第二，使用喷雾防止水分蒸发时切忌在浇筑和铺摊中随意加水；第三，用硬刻槽方式制作抗滑构造，需在规定的时间之内控制好滑模、轨道三辊轴机组、轨道三辊轴机组滑模的数值，并考虑施工时间的平均气温。

（2）应用在桥梁施工中：1）在桥面铺设时应用，既可使桥面的耐久性、抗裂性和舒适性等都得以改善，又能增加桥梁本身刚度和抗折强度，最终增强其受力能力。2）在桥梁主拱圈（主梁）或应力集中区域利用钢纤维商品混凝土，可以减轻桥梁自身的重量，有效地控制结构变形，推动桥梁建设走向大跨度化和轻型化。此外，墩台数量的相应减少，有利于降低工程造价、提高经济效益。3）对桥梁墩台进行加固，特别是对动载长期作用下造成的桥梁墩台、桥面面层裂缝的破坏等，可选择转子Ⅱ型喷射机喷射一定量的钢纤维商品混凝土，以增强桥梁抗震性。此外，我们需对旧商品混凝土的表面进行凿毛或喷砂，以便新旧商品混凝土的更好粘贴，维护桥梁的整体性。4）桥梁施工应用中钢纤维商品混凝土应注意的其他问题：桥面铺装中常加入钢筋网，以便增强铺装层的抗裂能力；对钢筋网进行加工、安装时，要注意严格按照相关的桥面技术要求进行；加固桥梁墩等、修补表层剥落和动载作用下的桥梁裂缝时，通常应通过喷射机喷射6cm ～ 20cm的钢纤维商品混凝土来进行。

三、钢纤维混凝土施工技术的可持续发展策略

（1） 提高人们对公路桥梁中钢纤维混凝土高性能化的意识 ：要想使钢纤维混凝土施工技术得到可持续的发展，就必须对政府部门、路桥工程企业、社会大众三方面，来提高钢纤维混凝土高性能化的意识。从而让所有相关人员都能理解路桥工程钢纤维混凝土施工技术的力学性能，达到对钢纤维混凝土施工技术进行可持续的发展。

（2）健全钢纤维混凝土施工技术体系 ：通过健全建立钢纤维混凝土施工技术相关规章制度，才可有效的控制钢纤维混凝土施工的质量。并通过奖罚制度，对钢纤维混凝土施工技术进行管理，使其才可推进钢纤维混凝土施工工艺在路桥工程的发展速度。

（3）对钢纤维混凝土施工技术要进行不断的创新 ：要想使钢纤维混凝土施工技术长期的使用在市政工程的路桥施工中，相关人员必须要紧随路桥工艺发展的步伐，对钢纤维混凝土施工技术也要进行不断的创新，从而才能确保路桥工程钢纤维混凝土施工技术的可持续发展。

结束语：

總之，在公路桥梁施工中的钢纤维商品混凝土施工中，施工人员须严格按照《商品混凝土施工规范》操作，按照程序，重视技术要求，及时进行质量检测，在科学的引导下努力达成预期目标。

参考文献：

[1]王一飞.王海冰.钢纤维商品混凝土施工与泵送技术.建筑技术.2003（01）；

[2]王建伟.钢纤维混凝土技术在公路桥梁施工中的应用[J].商品混凝土，2013（09）：108-109.

[3]赵冠鹏.钢纤维商品混凝土应用技术研究[J].河北工业大学成人教育学院学报.2006.（03）；

[4]佟庆权等.钢纤维商品混凝土路面的施工工艺[J].水利科技与经济.2004（02）；