桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用分析

田 俊

（江苏省邗江交通建设工程有限公司，江苏扬州 225000）

我国经济的快速发展促进桥梁工程建设的发展，其施工技术也在不断进步。钢纤维混凝土凭借着自身在性能、价格以及操作性等方面的优势，在桥梁工程中被广泛应用，且取得了较好的施工效果。技术的进步促使钢纤维混凝土技术能够显著提升桥梁的耐磨性、抗裂性、抗冻性等性能，提升桥梁工程质量，桥梁施工可以广泛应用钢纤维混凝土技术。

1 钢纤维混凝土的性能特点以及工作原理

1.1 特点

钢纤维混凝土是一种复合型材料，是将短钢纤维以乱向分布的形式掺入普通混凝土。钢纤维的加入有效改善了混凝土的物理性，使其发生质的变化，能够有效防止混凝土内部微小裂缝扩散，对宏观裂缝的形成产生良好的阻止效果，提升普通混凝土的抗冻性、抗拉性、耐磨性以及抗冲击性等性能，提升混凝土的延展性，有利于提高桥梁施工质量。

钢纤维混凝土具有较好的收缩性能，价格占据优势，耐久性、抗剪性、抗拉性、抗弯性、抗冲击性、抗疲劳性以及抗扭曲性均较好[1]。

与传统的混凝土相比，钢纤维混凝土具有明显优势，在桥梁施工中可将其作为首选的施工材料，以便达到提高工程施工质量的目的。

1.2 原理

钢纤维混凝土发挥作用的主要原理与复合材料的原理相似。复合力学原理指以均质顺向、线弹性为基础，实施连续配置的纤维，最终形成复合材料。将大量的钢纤维加入混凝土后，水泥浆作为一种石、砂等骨料的胶凝材料，将钢纤维裹在其中，具有均匀分散性的钢纤维之间互相搭配，形成一种分布散乱的网状结构，具有较好的承托骨料的作用，改善骨料离析现象，改善水分泌出，提高混凝土的保水性以及黏结性，提升混凝土抗拉性能以及韧性。

相关试验表明，如果掺入的钢纤维体积率为1%～2%，与普通的混凝土分别进行冲击载荷试验，结果显示钢纤维混凝土的抗剪强度提升50%～100%，抗弯强度提升幅度60%～120%，抗拉强度提升幅度40%～80%；抗压强度提升幅度较小，为0～25%，但是抗压韧性会有显著提升[2]。

基于钢纤维混凝土的原理以及技术发展，将其应用在桥梁施工中，能够显著改善桥梁的各项性能，提升桥梁的综合质量，充分发挥桥梁施工的积极作用。

2 桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用

普通的混凝土在桥梁施工中的应用存在不足，近几年逐渐研发钢纤维混凝土，并采取合适的技术手段进行施工，提升施工质量。使用钢纤维混凝土施工时需要注意适度性，尤其是钢纤维的掺入量、类型、粗骨料的最大粒径以及长径比等，都会对钢纤维混凝土质量产生影响。为保证桥梁施工质量需要对各类影响因素进行控制，保证钢纤维混凝土材料质量。目前，钢纤维混凝土技术主要应用在复合路面施工、桥面铺装施工、钢纤维混凝土桩施工等方面，实际应用效果较为显著。

2.1 在复合路面施工中的应用

复合型混凝土路面的施工，一般会将其分为双层或三层两种形式。

（1）双层路面结构。

路面40%～60%的部分需要使用钢纤维混凝土进行浇筑施工。

（2）三层路面结构。

需要在其上层和下层都使用钢纤维混凝土浇筑，中间层面的浇筑施工可以使用普通混凝土，操作方法简单易行，结构的合理性更强。通常三层复合路面的结构类型应用在机械化条件较高的施工现场[3]。

桥梁复合型路面施工需要考虑施工材料质量、施工质量要求等因素，还需要考虑施工企业的经济实力和效益。在满足各方需求的基础上制定使用钢纤维混凝土技术的方案，以便保证复合型路面施工的质量，提升桥梁施工质量，实现工程建设目标。

2.2 桥面铺装施工

与普通混凝土进行对比，钢纤维混凝土的抗冲击性能更强，钢纤维在混凝土中占比为0.8%～2%时，其抗疲劳性能以及抗裂性能大幅度提升，提升幅度50倍～100倍。如果操作合理、科学，可能超出100倍，提高桥梁路面的坚固性，延长其使用寿命。使用钢纤维混凝土技术进行施工，能够在一定限度上提升桥梁的受力性能，改善桥梁的刚度、抗折强度，有效降低铺装施工厚度，降低桥梁自身结构的重量。

在施工中还可以采取钢纤维混凝土联合橡胶沥青混凝土的方式进行施工，尤其是在双层桥面的施工中，能够进一步提升桥梁结构的稳定性。

桥面铺装施工中采取合理且科学的方法使用钢纤维混凝土技术，能够提升桥梁桥面质量、提升桥梁的结构性能，有利于延长桥梁的使用寿命，减少后期维修费用等，具有较高的综合效益。

2.3 钢筋混凝土桩的施工

钢纤维混凝土桩的施工主要采取局部加强的措施，使用钢纤维混凝土进行施工，桩顶部的性能和穿透性显著提高，施工过程中需要减少锤击次数，并根据施工技术和质量的需求提升打击速度。一般需要对桩顶部和桩尖部的性能采取钢纤维混凝土技术进行加强，提升桩顶部的抗冲击性能，避免打桩时出现破裂现象，提高桩尖入土部分的性能。从桩身的角度进行分析，浇筑施工可以采取预应力混凝土或非预应力混凝土，如果遇到特殊情况，可以在综合考虑施工以及经济条件后，在条件允许的情况下全部使用钢纤维混凝土进行桩全断面施工[4]。

桥梁施工中使用钢纤维混凝土进行桩施工，可以全面提升桩的性能和质量，提升桩的承受力和耐久性，使其在整个桥梁工程中发挥作用，全面提升桥梁施工质量，使得桥梁在我国交通运输发展、经济发展等方面发挥作用，可在综合考虑多方面因素的基础上合理使用钢纤维混凝土桩。

2.4 局部加工的应用

使用钢纤维混凝土技术进行桥梁局部加工的施工中，通常采用转子Ⅱ型喷射机进行喷射施工，喷射距离为5～20 cm，解决桥梁使用过程中出现的面板裂缝、墩台等问题，保证桥梁使用质量和安全性，且桥梁的抗震性能以及完整性均能够得到有效保证和提升。

针对地质条件较差的施工环境，一般使用普通混凝土进行支护施工，采取喷射钢纤维混凝土的方式加固支护施工，以便对桥梁进行有效加固。在经济条件允许的情况下，支护施工中可以全部采取喷射钢纤维混凝土的方式。在施工中需要考虑具体情况，制定科学的方案并执行，在保证质量的同时降低施工成本。

2.5 桥梁罩面的铺筑施工

桥梁施工会受到温度变化的影响，混凝土则在温度应力的作用下出现裂纹，如果使用钢纤维混凝土技术进行施工，能够有效预防裂纹现象，有效抑制裂纹不断扩大。如果在已经出现破损的旧的桥梁路面进行施工，可以使用钢纤维混凝土技术。

罩面基本可以分为直接式、结合式、分离式。

（1）直接式。

指钢纤维混凝土面罩直接覆盖在原有的混凝土路面上，主要应用在破坏程度比较轻微的桥梁路面。在目前的桥梁路面修复中，存在一种破损后直接进行重新修建的施工方法，能够充分凸显钢纤维混凝土面罩施工的优势，高效、合理且经济[5]。

（2）结合式。

混凝土之间进行结合，彼此连接形成一个整体，保证桥梁路面结构具有整体性。

（3）分离式。

与旧的混凝土之间不需要黏结，通过在中间设置隔离层使各个层面可以在桥梁中单独发挥自身的作用。

分析面罩铺筑施工的方式，在具体的施工中需要参考施工桥梁路面以及施工现场的实际情况，选择合适的方法进行施工，保证施工质量，降低施工成本，保证桥梁施工的综合效益，提高桥梁使用的安全性。

2.6 边坡防护以及隧道施工

边坡防护工程主要应用在地质条件较差的桥梁工作中，一般选择普通水泥进行支护施工，将钢纤维喷在普通混凝土的外层，强化普通混凝土的性能，提高支护效果，有效预防边坡岩石脱落等不良事件，避免桥面被损坏。将钢纤维混凝土应用在隧道施工中，方便提升隧道结构的整体性，还能够显著提升隧道的抗渗性能，达到提高隧道整体防护等性能的目的，提升隧道在建筑工程中的价值[6]。边坡防护和隧道施工在桥梁施工中比较常见，施工的主要目的是保证桥梁施工顺利进行，提升施工质量。

3 结语

综上所述，钢纤维混凝土技术的实用性非常突出，得到了广泛应用，材料本身具有的性能对于桥梁施工质量具有显著的提升价值，能够提升桥梁工程的综合效益。随着钢纤维混凝土技术的发展，该材料在建筑领域中的应用越来越广泛，可以进一步开展相关研究，提升其性能，提升桥梁的施工水平，使桥梁工程在我国社会发展进步中发挥积极作用。