钢纤维混凝土技术在公路桥梁施工中的应用分析

许超

摘 要：随着我国国民经济整体水平的持续提升和公路桥梁发展速度的不断加快，公路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用得到了越来越多的重视。因此工作人员应当对于钢纤维混凝土技术有着清晰的了解，从而能够在此基础上通过工程实践来促进我国桥梁公路整体施工水平的有效提升。本文探讨了钢纤维混凝土技术在公路桥梁施工中的应用。

关键词：钢纤维混凝土技术；公路桥梁施工；应用

1 引言

随着经济的快速发展，我国公路桥梁建设的速度不断加快。由于公路桥梁建设的需要，许多新的公路桥梁技术得到了运用，尤其是钢纤维混凝土技术得到了更加广泛的运用。钢纤维混凝土技术是通过在普通的混凝土中加入钢纤维以及其他混合材料的新型混凝土，他的优点是铺设间隙小，具有抗拉、抗弯、抗冲击的特点。因此在公路桥梁的施工中采用钢纤维混凝土很有必要。

2 钢纤维混凝土技术在公路桥梁工程的适用范围

（1）钢纤维混凝土技术在公路工程中的适用范围包括：将钢纤维混凝土技术应用在公路工程施工过程中的路面结构施工过程中，其可以将钢纤维混凝土技术应用在全截面钢纤维混凝土路面结构的施工过程中、新建复合式钢纤维混凝土路面结构的施工过程中、碾压钢纤维混凝土路面结构的施工过程中、钢纤维混凝土路面罩面结构的施工过程中、公路工程路面结构的修补过程中以及直接用于公路工程施工过程中冻土较多的地区以提升公路路面工程的抗冻性。钢纤维混凝土技术在上述应用的过程中既有公路工程施工结构因素的不同，也有钢纤维混凝土技术应用方法的不同，例如新建全截面钢纤维混凝土路面结构的施工过程是直接将钢纤维混凝土作为路面结构的主要材料而进行施工，在新建复合式钢纤维混凝土路面结构的施工过程中则是将钢纤维混凝土通过双层或者三层的施工结构以及施工技术的应用使公路工程的路面结构性能得到更加有效的提升。

（2）钢纤维混凝土技术在桥梁工程中的适用范围则包括：将钢纤维混凝土技术应用在桥梁工程施工过程中的桥面铺装作业过程中、桥梁上部承受荷载结构的施工过程中、桥梁墩台等结构局部加工的过程中以及桥梁工程施工过程中的钢筋混凝土桩的加强施工过程中。总体来说，钢纤维混凝土技术在桥梁工程施工过程中的应用都是通过钢纤维混凝土材料自身性能上的卓越性和优异性完成对桥梁工程施工过程中相关结构的加固作业，在不影响桥梁整体承重甚至降低桥梁结构自身承重的情况下有效的提高桥梁工程施工过程中的安全性和稳定性，进一步提高桥梁工程的施工质量和施工性能。

（3）此外，钢纤维混凝土技术还能够应用在公路桥梁工程施工过程中的隧道衬砌以及边坡加固等相关作业的施工过程中，有效的提高隧道工程在施工过程中的整体稳定性以及防渗性，同时提高边坡的稳定性和整体性。

3 钢纤维混凝土的特点

3.1 提高混凝土抗压、抗拉强度

钢纤维混凝土是将钢纤维添加在传统混凝土材料结构中形成，钢纤维在混凝土中分布不规则，对于钢纤维混凝土提高抗压、抗拉等性能都具有重要作用。在有关实验研究结果表明钢纤维混凝土结构的抗压、抗弯曲特性较强， 将钢纤维加入后，明显增大原有混凝土弯曲度、结构及荷载强度等指标，若将0.8～2%的钢纤维加入原有混凝土结构中，相对于传统混凝土结构而言，则其抗冲击强度将显著增大50～100 倍。所以，将适当含量的钢纤维添入到混凝土中， 能确保路桥工程施工质量得到比较显著地改善，对于混凝土提高结构强度也具有十分重要的作用。

3.2 优秀的受重能力

一般情况下，不含钢纤维的常规混凝土开裂时就趋于达到最大承重，但是钢纤维混凝土结构可以减轻、避免出现裂缝等现象，钢纤维混凝土具有错动移位，存在着很好承载能力。

3.3 抗冻能力好、耐磨性强

由于钢纤维具有很好的伸缩力， 能够有效地改善因混凝土结构问题引起的收缩，同时能提高混凝土抗拉的弹性能力。通过在混凝土中添加钢纤维和其他新型材料来降低混凝土的收缩性，从而提高混凝土施工质量，这也就增强了混凝土的抗冻能力。与传统混凝土相比，钢纤维混凝土增加了钢纤维使粘结力、表面粗糙度更好，提高耐磨性近一倍。

4 钢纤维混凝土技术在公路桥梁施工中的应用

4.1 公路施工中的应用

4.1.1 全截面新建的钢纤维混凝土路面

当全截面采用钢纤维混凝土铺设的路面厚度为普通混凝土铺设路面厚度的50%左右。其中钢纤维的掺量为1% 左右，当路面设计为双车道路面时，一般可以不设纵向伸缩缝，横向伸缩缝的距离一般为20～30m，最长横缝间距可达50m。

4.1.2 复合式新建的钢纤维混凝土路面

所谓复合式钢纤维路面是指我们可以将路面做成双层或三层。双层是指在路面往下至全路面的1/2 处铺设钢纤维混凝土，其余层为普通混凝土。所谓三层复合路面是指将全截面路面等分成三层，其中上下两层为钢纤维混凝土，中间层为普通混凝土。这样的布局在结构上是比较合理的。但施工起来比较复杂难度加大。根据以往的经验来看，采用三层钢纤维路面施工的，一般是在机械化较强的地区采用。

4.1.3 钢纤维混凝土罩面

钢纤维混凝土罩面是指在旧的破损混凝土面层上用钢纤维混凝土铺设罩面层。其中罩面层的铺设方式分为三种： 分离式、直接式、结合式。分离式的罩面层是指与旧的混凝土面层不互相粘结，在中间设置了一道分隔层，各层互相独立的发挥着自己的作用。直接式罩面是指直接在旧的水泥面层上铺设钢纤维混凝土罩面，增强路面的强度。结合式罩面是指与旧的混凝土面层互相粘结、共同受力增强结构的整体强度。

4.2 桥梁施工中钢纤维混凝土的应用

4.2.1 钢纤维混凝土在桥面铺装方面的应用

钢纤维混凝土桥面铺装层不但能够有效提高桥面的耐久性、抗裂性及舒适性，而且能够科学增强桥梁本身的刚度和抗折强度，减少铺装厚度，减轻结构的自重，明显改善桥梁的实际受力状况。另外，还可以采用橡胶沥青混凝土与鋼纤维混凝土复合的双层桥面措施。

4.2.2 钢筋混凝土在桥梁上部承受荷载部位的应用

钢纤维混凝土主梁，不仅造型美观，而且能够有效改善桥梁上部结构的受力性能，减少和抑制结构发生变形，能降低自重，促进桥梁结构朝轻型化、大跨度方向发展，而且大大减少了桥梁上部材料的使用量，无形中也减少了下部墩台数量，有效降低桥梁工程的造价，科学提高工程的经济效益。因此，建设钢纤维混凝土桥梁，可以适当降低梁高，以满足一些特殊使用要求。

4.2.3 钢筋混凝土在混凝土桥梁上的应用

受长期的高负荷作用的影响，桥梁的墩台和桥面表层很容易出现剥落或裂缝等病害，面对这种情况，可以采用转子Ⅱ型喷射机向桥梁的这些部位喷射厚度为5～20cn 的钢纤维混凝土，以提高结构的抗震性和整体性，其中剪切钢纤维的掺量为1.0%；采用TS 型速凝剂和硫铝酸盐快硬水泥能够增强结构的早期抗裂性能； 通过在旧混凝土表面凿毛或者喷砂，能够提高整体性。

4.2.4 钢纤维在钢筋混凝土桩的应用

钢纤维混凝土桩能够大大提高桩的穿透力，减少锤击次数，并有效提高打击速度。事实上，确保经济效益，通常钢筋混凝土通常只浇筑在桩顶及桩尖部位，目的是提高桩顶的抗冲击韧性，防止桩顶在打入设计深度前破裂，而在桩身部分采用预应力钢筋混凝土。

5 结束语

总之，在公路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用非常的广泛，具有良好的抗裂、抗磨、抗弯、抗剪以及抗拉等性能，能够有效的提高钢纤维混凝土的施工质量。

参考文献：

[1] 李娜，冯琪，李剑.钢纤维增强混凝土研究进展[J].合成材料老化与应用，2016（5） .

[2] 金如强.钢纤维混凝土技术在公路桥梁施工中的应用[J].交通世界，2016（25） .

[3] 申敏.钢纤维混凝土技术在公路桥梁施工中的应用研究[J].交通世界，2017（Z2）.