简述现代钢纤维砼技术在路桥施工中的管理应用

张善忠

摘要：随着社会的发展，经济发展也在不断加快，当前公路建设也随着科学技术的日新月异，各种先进的施工方法、机械设备被应用于当前的路桥建设，中国路桥建设的质量和效率得到了极大的提高，也有效地促进了社会的经济发展。在目前的路桥建设中，钢纤维砼技术作为高新技术得到了广泛的应用，进一步提高了路桥建设的水平。为了让人们更好地了解钢纤维砼技术，促进中国道路交通的发展，本文在对先进的钢纤维砼技术进行全面分析后，编写了钢纤维砼技术在道路和桥梁建设中的应用，并将与同行进行讨论。

关键词：钢纤维混凝土;技术;路桥施工;管理应用

引言：

在科学技术日新月异的当今社会，随着建筑业的发展，各种先进的施工方法和工程设备也在不断使用和改进，我国的道路建设水平有了很大的提高，钢纤维砼技术被广泛应用于道路建设，然而，目前在道路和桥梁建设中，钢纤维砼技术的应用仍然存在着很多的问题，不仅影响道路和桥梁的质量，而且会造成安全隐患。为了提高钢纤维砼技术水平，有必要深入分析先进的钢纤维砼技术在道路和桥梁建设中的应用，希望能发挥引玉砖的效果。

一、钢纤维砼技术的简单介绍

钢纤维砼技术，又称钢纤维混凝土技术，是一种由短钢纤维在常规混凝土中定向分布而产生的新型复合材料，它能有效地保护混凝土免受水分蒸发和应力引起的开裂，如图一。短钢纤维在混凝土中的分布，导致混凝土在各个方向上的受力都相对均匀，有效地防止了混凝土内部微裂缝和外部宏观裂缝的形成，提高了混凝土的强度和韧性。与传统的路面材料不同，在道路和桥梁结构中使用钢纤维混凝土可以有效地提高路面的耐磨性和抗冻性，大大减少路面的老化，延长使用寿命，并确保路面的平整度。现代钢纤维混凝土技术只是在原有的混凝土中加入了一定量的钢纤维，并不包括其他任何特殊功能，因此该技术与传统的混凝土施工方法和工艺完全相同，不需要额外的新材料，可以在现有的材料技术条件下使用，是一种综合效率高、技术优势明显的新技术。

二、钢纤维砼技术的发展历程

钢纤维砼技术的发展，并不是一帆风顺的，而是是一个非常复杂，并且存在着各种阻碍以及经过漫长时间跨度的一个过程。而在随着科学技术的不断变革和發展的情况下，建筑行业中出现了很多新的理论和技术思想，正好补充了钢纤维砼技术理论支撑基础，也为钢纤维砼技术在路桥建设行业的正常发展和演变创造了良好的先决条件，同时，也在一大程度上为钢纤维技术的发展提供了良好的技术保障和支持。另外，通过研究表明，钢纤维砼技术与传统意义上的混凝土技术相比较，具有更加独特的、更好的优越特点，不仅能够使人们更容易从心理上接受，也符合了时代发展的潮流。而且，在发展的初期阶段，由于钢纤维砼技术的成本较低，更容易被广泛使用和推广，这为其发展奠定了良好的基础[1]。

三、钢纤维和钢纤维混凝土的性能

（一）钢纤维基本性能

在应用钢纤维砼技术的过程中，针对含有钢纤维的混凝土进行研究，发现其具有很多独特的性能，在相关工作人员根据其不同的结构特性，进行系统性的施工作业之后，可以从以下几类了解钢纤维砼技术的具体特点。（1）钢纤维砼技术的主要特点，是其再施工的时候，抗拉强度很好，但实际的粘结力很弱，存在着水泥块与钢板之间的接触距离不够近。（2）钢纤维砼技术的主要特点是钢纤维经过冷轧钢板制成质量较好的混凝土。其实际的厚度一般为0.2-0.5毫米，且宽度为0.25-0.9毫米，拥有的最大抗拉强度为450-800兆帕，附着力略优于切割钢丝。如果钢纤维含量为0.8-2.0%，冲击强度指数可以从50%提高到100%或更高，（3）钢丝切割，主要发生在连接钢筋或厚钢板时。与前两者相比，它不仅强度高，而且具有良好的附着力[2]。（4）从主要由钢组成的熔体中提取的钢纤维，经钢水处理后硬度较高，但由于其表面有一层抗氧化层，所以结合力逐渐减弱，即硬度越高，结合力越弱，但弹性、抗冻性、耐磨性和拉伸强度是所有钢纤维中最好的。

（二）钢纤维增强了混凝土的强度机理

由于其独特的优势，钢纤维增强混凝土被广泛用于道路和桥梁建设。最重要的是，它的内聚性可以改善混凝土。在道路和桥梁建设中，钢筋混凝土和常规混凝土在防止混凝土开裂方面发挥了良好的作用，这使得它们更有可能得到广泛的应用。并且，在混凝土中加入适量的的钢纤维材料，其主要目的是限制由外力引起的裂缝。避免在施工的过程中或者施工结束之后，混凝土材料和钢纤维在受到外力的情况下，能够共同承受巨大的外力作用;并且当整个路桥的基体出现裂缝的时候，具有独特性能的钢纤维成为承受外力的主要载体。在此基础上，复合材料作为一个整体可以继续抵抗更高的载荷，并引起进一步的变形，直到钢纤维被移除或从基体中脱离，复合材料被损坏。

四、影响钢纤维砼基本性能的主要因素

（一）钢纤维与混凝土的混合比例

钢纤维与混凝土的混合比例应根据结构的具体要求来确定，以便能够很快地适应，一般来说，钢纤维与混凝土的混合比例应根据结构的浇注比例、钢纤维的体积、钢纤维的长度应按照混凝土的水灰比来确定。一些研究表明，如果钢纤维与混凝土的比例低于0.5%，那么含有钢纤维的混凝土的性能不会有明显的改善，而对于比率高于0.5%的情况[3]，性能会随着钢纤维含量的增加而改善，但需要保持在一个临界值内。

（二）钢纤维类型

对不同的材料进行分析得出，粉煤灰中的钢纤维对改善钢筋混凝土的性能效果最差，因为纤维与粉煤灰基材之间的结合力相对较弱，对改善混凝土的性能效果不太明显。另一方面，钢纤维对改善钢筋混凝土的性能影响最大，因为纤维和钢筋基体之间的结合更好，导致钢筋混凝土的抗拉和抗压强度显著增加。

（三）钢纤维的长度与直径比例

对不同的材料进行配比发现，在钢纤维和混凝土的混合比例完全相同的情况下，钢纤维的性能随着钢纤维的长度、直径比的增加而增加，直到超过临界值[4]。

五、钢纤维砼技术的施工步骤

通过系统的路面清理，先用15吨的壓路机碾压路面三次，以达到超过0.95的密度。再在顶层铺盖200-300毫米厚的厘米级碎石，用15吨的振动压路机压实。其次，用25毫米厚的细沙被放置在砾石之上，砾石用水浸湿，并用双层塑料布覆盖以防止水的渗透。在施工过程中，必须确定和调整通道侧壁的高度。钢纤维是在现场加入的，要加入的材料是经过仔细测量的，并注意确保在钢纤维混合时搅拌机连续旋转。混凝土的浇筑是由底槽开始，并向伸缩缝延伸。短跨度的结构是分段浇筑的，这样可以在指定的位置内控制混凝土。完全硬化的混凝土可以作为后续混凝土生产的侧模板使用。混凝土通常由罐车运送到施工现场，再由小罐车倒入浇筑高度小于1.5米的模具中，以防止混凝土模具裂开。混凝土模具是用纵向吊具放置的，必须注意确保纵向吊具的宽度与接缝的宽度相一致。混凝土应在中心浇筑，混凝土覆盖应从末端开始，并比模板厚2毫米。最后应该注意的是，混凝土表面必须是连续的，不允许有中断。当混凝土浇筑完成时，必须进行振动以确保其密度[5]。在振捣混凝土时，必须仔细确定运动的深度、扭矩和间距，以避免过度振动和失振。在混凝土初步硬化的关键阶段，混凝土的表面应该用粗砂浆找平两次。此外，为确保混凝土的质量，应注意对混凝土的维护，通常在表面覆盖一层薄膜或草皮。

六、钢纤维在路桥工程中的应用

钢筋混凝土对霜冻、磨损和开裂的卓越抵抗力，使其广泛用于特殊道路路面的建设，延长了道路的使用寿命，提高了其经济利用率。钢纤维砼技术路桥技术的具体应用内容包括以下几点：

（一）钢纤维砼技术在冻土地区的使用

在每年有霜冻的地区，使用钢纤维砼技术是非常必要的。因为钢纤维混凝土具有吸热的能力，可以实现在很长一段时间之内，最大程度上保持相关地区冻土的热平衡，以此来实现有效地防止或抑制施工路面因为热应力引起的各种裂缝，实现提高施工路面抵御冷冻的能力。

（二）钢纤维砼技术在道路罩面方面的应用

由于钢纤维混凝土可以防止开裂和裂缝扩展，当旧的混凝土路面被路面损坏时，它也可以用来保护路面。钢纤维混凝土路面有三种不同的形式：普通型、组合型和直接型，所有这些都为旧混凝土路面提供了不同程度的保护。

（三）钢纤维砼技术在道路上的其他应用

在人行道上使用钢纤维混凝土可以大大减少人行道的厚度，通常是传统混凝土人行道的一半;钢纤维混凝土是由钢纤维与碎石混凝土混合而成，可以有效提高人行道的强度[6];并且，钢纤维混凝土施工方法可以产生两层或三层半的复合路面，由于复合路面设计的复杂性，通常适用于高度机械化的地区。

七、在路桥工程中钢纤维混凝土施工

（一）桥梁承重部位的使用

使用钢纤维混凝土进行各类桥梁的施工，不仅可以增加桥梁的抗冻性和耐久性，还可以提高桥梁的经济性。此外，它增加了桥梁的抗弯强度，增加了桥梁的固有刚度，减少了桥梁材料的厚度，减少了整个桥梁结构的重量，改善了桥梁的负载条件。此外，使用由钢纤维混凝土和沥青橡胶水泥双层组成的桥梁也是一项有效改进桥梁质量的良好措施。

（二）桥梁加固部分的使用

在桥梁结构的头部或受力区的点上用钢纤维混凝土环加固，以提高结构的承重能力。有效控制结构变形，减轻重量。实现建设跨度更大、更轻的桥梁结构，还能最大程度提升桥梁的质量。因此，设计钢纤维混凝土桥梁以降低梁高并满足特定的应用要求，是应用钢纤维砼技术的一大进步[7]。

（三）桥梁局部修复使用

当道路和桥梁在日常使用过程中受到各种外部破坏时，可以使用钢纤维加固混凝土，将其铺设在路面上，形成一种保护层，起到钢纤维加固混凝土路面的作用效果。对因长期荷载而出现浅层裂缝或裂纹的桥梁基础和其他板块进行局部加固，使用旋转喷射器，注入5至20厘米的钢纤维混凝土，以满足结构完整性和地震载荷的要求。

（四）钢筋混凝土桩的加固

采用钢纤维混凝土对桩体或桩顶进行局部加固，可大大增加桩的挠度，减少锤子的敲击数量和冲击频率。使桩的抗冲击性增加，以防止桩在到达结构深度之前坍塌，从而增加桩对地面的穿透力和冲击速度[8]。并且，在其中使用的桩基模板仍然是预应力或非预应力的钢纤维混凝土。

（五）隧道衬砌的加固和钢筋混凝土路堤的保护

使用钢纤维混凝土衬砌隧道是一种有效的技术措施。在地质条件不利的地区以及堤坝上形成了岩石裂缝，采用传统的混凝土支撑方法和喷射混凝土加固，可以通过钢纤维技术具有特殊性能，如良好的耐磨性、抗冻性和抗拉强度。提高施工部分的质量，延长道路和桥梁的寿命。

八、结束语

钢纤维砼技术在道路和桥梁建设中得到了广泛的应用，可以显著提高混凝土的强度和质量，提高道路和桥梁的承载力。经过详细，确定钢纤维砼技术是一种经济有效的混凝土生产技术，有必要扩大对钢纤维砼技术的研究分析，以提高道路和桥梁结构的设计水平。随着科学技术的日新月异和建筑业的发展，预计未来钢纤维混凝土的先进技术将在路桥建设中越来越实用。

参考文献：

[1]牛虎只，辛剑.现代钢纤维砼技术在路桥施工中的运用探究[J].中国室内装饰装修天地，2019，000（014）：211.

[2]沈阳.现代钢纤维砼技术在路桥施工中的运用探究[J].黑龙江交通科技，2019，v.42;No.308（10）：124-125.

[3]殷鹏昊.现代路桥施工中钢纤维混凝土的施工技术研究[J].中国设备工程，2020，No.448（12）：241-242.

[4]杨伟威.钢纤维混凝土施工技术在路桥工程中的应用[J].科技创新与应用，2020，No.300（08）：170-171.

[5]蔡圆，张红梅，李燕军，等.路桥施工中钢纤维混凝土施工技术应用分析[J].消费导刊，2019，000（030）：66.

[6]宋菲菲，晋瑞云.市政路桥施工中钢纤维混凝土施工技术的应用研究[J].城市建设理论研究（电子版），2019，No.290（08）：169-169.

[7]门国超.基于道路桥梁施工中钢纤维砼技术应用研究[J].建筑与装饰，2019，000（024）：P.127-127.

[8]刘凯，昌颖，王文.钢纤维混凝土施工技术在路桥工程施工中的运用[J].建筑技术开发，2019，v.46;No.424（22）：121-122.