道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术应用探索

陈 红 文

(山西运城路桥有限责任公司，山西 运城 044000)



道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术应用探索

陈 红 文

(山西运城路桥有限责任公司，山西 运城 044000)

分别介绍了钢纤维与钢纤维混凝土的性能，阐述了钢纤维混凝土技术在道路桥梁中的应用方法，指出钢纤维混凝土提高了混凝土的韧性和刚性，保证了道路桥梁的施工质量。

钢纤维混凝土，道路，桥梁

0 引言

钢纤维混凝土于20世纪60年代之后得到发展，其是通过同普通混凝土所使用的骨料相结合而制成的新型复合材料。由于该类型混凝土中的钢纤维具备均匀乱向分布这一特质，使得普通混凝土基体裂缝的扩展受到一定限制，从而提高了混凝土的韧性以及刚性。施工人员将该类型混凝土运用于道路与桥梁当中，能够有效提高道路与桥梁的建筑质量。

1 钢纤维以及钢纤维混凝土简述

1.1 钢纤维性能

由于钢纤维的制造方法存在差异，所以钢纤维一般分为以下四种类型：熔抽钢纤维、切削钢纤维(如图1所示)、剪切钢纤维以及切断钢纤维。熔抽钢纤维是通过将钢水熔断制作而成，熔融钢成分和熔钢所使用的温度直接关系到熔抽钢纤维的强度，该类型钢纤维表层氧化层强度不高，且没有规则。不仅如此，钢纤维混凝土自身粘结强度会因表面氧化层的变化而产生相应变化。剪切钢纤维则是通过对冷轧薄板进行剪切制作而成，通常情况下，该类型钢纤维的抗拉强度范围为440 MPa～780 MPa，而厚度所达到的范围为0.18 mm～0.48 mm，宽度范围一般为0.24 mm～0.88 mm。该类型钢纤维与混凝土的粘结强度较为良好。切削钢纤维是利用旋转铣刀对钢锭以及一定厚度的钢板进行切削制作而成，该类型钢纤维与混凝土的粘结性也较为良好，且其截面为三角形，相比原材料，强度也大大加强。切断钢纤维的抗拉强度良好，但其同混凝土的粘结性并不优秀。制作人员可更改其表面

形状，如将钢纤维制作为波纹形状、或是刻印等，使该类型钢纤维同混凝土的粘结性有大幅提升。

1.2 钢纤维混凝土

所谓钢纤维混凝土，指将一般混凝土作为基础，于混凝土表面放入部分钢纤维，使得该类型混凝土相比一般混凝土具备更为良好的性能。其优势一般有以下几点：

其一，具有良好的耐磨性，且抗冻效果较为显著。

其二，具有优秀的抗剪性。

其三，针对因为温度变化而形成的缝隙具有良好的限制能力。

其四，该类型混凝土不会轻易出现裂纹以及变形情况。

其五，该类型混凝土具有优秀的抗冲击能力。

其六，相比一般混凝土，该类型混凝土的抗压能力、抗拉能力以及抗弯能力更为优秀。将钢纤维添加至一般混凝土当中，混凝土性能得到大幅提升，其原理如下：施工人员将钢纤维添加至混凝土当中，可以解决由于外力所引发的裂缝扩张问题。当混凝土受到外力的作用，混凝土中的水泥基料以及钢纤维会同时负担外力，若水泥基料所能承受力的极限值不足以达到外力值，水泥基料便会出现开裂现象。此时，钢纤维便会作为受力部分。所以，相比普通混凝土，钢纤维混凝土具有更高的抗拉强度。通常情况下，有以下几个方面会对钢纤维混凝土的强度造成影响：减水剂，粗骨料最大粒径以及掺合料等。

2 钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中的具体应用

2.1 钢纤维混凝土技术在道路施工中的应用

由钢纤维混凝土浇筑而成的路面，其冻融性以及耐磨性都十分优秀。相比普通混凝土浇筑而成的路面，无论是横向缩缝还是纵缝设定数量都较少，且铺设厚度较薄。由于上述原因，钢纤维混凝土技术在路面施工的运用较为频繁，类型也较多，具体有以下几种类型：

第一，复合式钢纤维混凝土路面以及碾压钢纤维混凝土路面。

通常情况下，若施工企业使用该类型路面，则其有三层式与两层式两种形式。所谓三层式指路面共分为三层，其中底层与顶层所使用的混凝土均为钢纤维混凝土，而中层所使用的混凝土则为普通混凝土。三层式钢纤维混凝土，相比一般混凝土制成的道路，使用寿命更为长久。但其自身也有缺点，即结构以及施工相对较为复杂，施工人员需具备丰富的施工经验，且熟练掌握相关施工技术，才能进行施工。针对机械化程度相对较高的区域而言，施工人员可使用该类型路面作为道路。所谓两层式指道路上层路面厚度占据总体厚度的35%～55%，该部分所使用的材料为钢纤维混凝土，其余部分则使用一般混凝土。至于碾压高纤维混凝土路面，是指施工人员在碾压混凝土内加入钢纤维，从而令其物理特性得到加强，提升路面韧性以及强度。

第二，全截面钢纤维混凝土路面。

该类型路面的施工方式为双向进行，共有六个车道，所以该工程并无需设定纵缝。至于横缝，施工人员需注意，横缝之间的距离最大值设定为45 m。通常情况下，间距为25 m～35 m。相比普通混凝土，该类型混凝土路面厚度更厚，一般可高出45%～55%之间。掺入钢纤维的量一般在0.75%～1.15%范围之内。

第三，钢纤维混凝土罩面。

其目的为修复已然损坏的路面。罩面的形成一般有三种形式：直接式、分离式以及结合式。直接式钢纤维混凝土罩面主要适用于路面损害程度并不严重的混凝土路面之上，施工人员可直接将钢纤维混凝土铺设于损坏的原混凝土路面之上，从而完成罩面作业。分离式罩面的形成是施工人员在钢纤维混凝土与一般混凝土之间铺设一层隔离层，使钢纤维混凝土不会与原混凝土路面相接触，令两类混凝土路面各自发挥其自身作用。结合式混凝土罩面指将原有混凝土路面同钢纤维混凝土路面结合为一体，令两者一同承担外力。

2.2 钢纤维混凝土技术在桥梁施工中的应用

道路中桥梁的数量较多，通常情况下，桥梁中的箱梁、主梁以及吊桥都需使用钢纤维混凝土。钢纤维混凝土技术在道路桥梁修建工作中的运用具体如下：

第一，加固钢筋混凝土桩结构。

桥梁当中，桩顶以及桩尖一般都需使用该类型混凝土，从而使桩的穿透性得到加强，也令桩顶部的强度、韧性以及抗冲击力获得增强。不仅如此，桩顶部运用钢纤维之后，锤击次数也相应降低，有效避免了传统施工方式当中由于多次锤击导致桩顶被穿破的现象产生，同时也使得桩尖进入土壤的性能以及打击速度获得明显加强。除此以外，若桥梁整体都使用钢纤维混凝土，则施工企业需投入大量资金。故而，针对桩身而言，施工人员还需使用预应力或是非预应力钢筋混凝土作为原材料。施工人员采用上述方法，不仅加强了桥梁的强度，也使得施工成本得到有效控制。

第二，强化桥梁中部分结构。

桥梁施工当中所使用的钢纤维种类一般为剪切钢纤维与切削钢纤维两种材料。且应对两种材料的产量进行控制，不得超过0.9%，之后使用转子Ⅱ型喷射机实施钢纤维混凝土喷射作业。如此一来，不仅使桥梁的抗震性能符合桥梁建设的需求，也满足了桥梁结构整体性的需求。除此以外，钢纤维混凝土的使用还能使桥梁桥面板、桥面以及墩台等部分区域得到加固，避免上述区域出现表面掉落的现象。施工人员不仅可以使用钢纤维混凝土进行加固，还可以使用硫酸盐快凝水泥，或是TS速凝剂，从而避免桥梁早期出现裂缝。

3 结语

钢纤维混凝土虽然是较为新型的材料，但因为其优秀的性能而受到大部分施工企业所青睐，广泛运用于道路桥梁施工当中。为此，施工企业应广泛应用该类型混凝土材料，从而提高自身施工水平，保证桥梁质量。

[1] 李常见.道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术应用探讨[J].黑龙江科技信息,2012(18):38，271.

[2] 李红旗.道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术应用探讨[J].中国新技术新产品,2011(16):13-14.

[3] 孔令健,刘欣楠.钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中的应用[J].交通建设与管理,2014(6):1-2.

[4] 刘 强.浅谈道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用分析[J].江西建材,2015(1):187，189.

Application inquiry of steel fiber concrete technology in highway bridge construction

Chen Hongwen

(ShanxiYunchengHighwayBridgeCo.,Ltd,Yuncheng044000,China)

The paper respectively introduces steel fiber and steel fiber concrete performance, describes the application methods of steel fiber concrete technology in highway bridge, and points out that: steel fiber concrete improves the concrete ductility and rigidity, so as to ensure the highway ridge construction quality.

steel fiber concrete, road, bridge

1009-6825(2016)11-0151-02

2016-02-02

陈红文(1980- )，男，工程师

TU528.572

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