钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中的开展

摘 要：科技发展为现代建设工程提供了更新颖、性能也更强的材料，这其中就包括钢纤维混凝土。作为一种新型复合材料，钢纤维混凝土表现出更强的可操作性与更优越的性能，在性价比上也具有一定的优势。当这种材料被应用到道路桥梁施工中之后，道路桥梁的耐磨性、抗剪性、抗冻性、抗疲劳性等各方面性能都会获得大幅提升。基于此，本文将围绕钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中的应用进行探讨。

关键词：钢纤维混凝土;技术;道路桥梁;施工

中图分类号：U445.57 文献标识码：A

0 前言

钢纤维混凝土技术是一种全新的复合材料生产技术，生产出的钢纤维混凝土材料可大量用于建筑工程中。由于普通混凝土在长期受力过程中会出现裂缝，影响混凝土结构的完整性，而钢纤维混凝土的原理则是将钢纤维添加进混凝土中，经过合理的技術处理后使钢纤维在混凝土内部呈现出乱向分布的特征，这样一来钢纤维就能代替混凝土承受较多受力，进而限制混凝土基体裂缝的出现与发展，因此能够显著提升混凝土的韧性、强度及各方面性能，并最终体现在工程质量及耐用性上。

1 道路桥梁施工要点

对道路桥梁施工要点的分析是明确钢纤维混凝土技术应用的关键前提。结合道路桥梁的施工特征及钢纤维混凝土的特性而言，其施工技术要点主要体现在以下几方面。

根据工程具体状况选择原材料。此处仅仅指出钢纤维混凝土所需的原材料，即所选钢纤维、混凝土的类型与强度等级应与工程状况相匹配，此外也包括其他辅助性施工原材料。而为了保证钢纤维混凝土的均匀度与密度达到最理想的水准，还需要按照工程具体状况选择搅拌机的类型，并合理调整搅拌机的使用率，尽量避免搅拌机出现超负荷运转的情况。在向搅拌机中投放原材料时需要明确材料投放顺序及搅拌时间，一般采用分级投料的方法[1]。为避免钢纤维在搅拌过程中出现固结的情况，在投入钢纤维之前需要先对钢纤维进行整理并分散投入。搅拌方式上通常采用先干搅拌后湿搅拌的策略，即先将原材料投入并进行1 min干搅拌后，再加入其它材料进行湿搅拌。

运输。钢纤维混凝土的运输会受到路况、设备及环境的影响，因此如果是直接针对搅拌后的成品进行运输，应尽可能避免在运输过程中出现振动，尽量选择平坦、路况良好的道路，避免运输过程影响未成形钢纤维混凝土的均匀性和坍落度，杜绝钢纤维下沉的情况出现。同时也可采取尽量缩短施工现场与搅拌机距离的策略，以减少钢纤维混凝土运输所消耗的时间，最大限度保证其性能[2]。最理想的做法是在施工现场进行钢纤维混凝土的搅拌工作，但需要安排专人做好管理工作，避免工程其他工序影响到搅拌作业的质量。

浇筑、振捣与成型。钢纤维混凝土的浇筑过程应避免浇筑接头出现，即保证钢纤维混凝土浇筑的连续性，控制好浇筑的量与范围，在这点上与常规混凝土浇筑需求相近。如果采用振捣棒作为振捣工具，则要保证材料内部钢纤维呈现出纵向条状集束排列的排列方式，以提升混凝土整体的密实性，在搅拌过程中尽量避免将振捣棒插入钢纤维混凝土中，尽可能选用平板振捣器振动使之成型，保证材料内部钢纤维能够均匀分布。对于完成振捣的混凝土则需要抹平其表面，以防钢纤维露出表面产生锈蚀，因此需要将外露的钢纤维压入混凝土内部，之后再进行抹平处理。由于钢纤维混凝土内部纤维具有乱向分布的特征，且含砂率较高，因此多采用机械抹平、真空吸水的成型工艺，以避免钢纤维外露。对于拆模后外露的钢纤维则需要用压纹机进行进一步处理，提升钢纤维混凝土整体施工质量。

2 钢纤维混凝土技术的优势

2.1 提升物理性能

钢纤维混凝土之所以拥有出众的性能，很关键的一点在于其骨料上的变化，主要是在普通混凝土材料中掺入钢纤维之后，能够有效提升混凝土材料本身的凝聚力，同时以钢纤维承受大部分受力，使得混凝土材料本身的抗压强度获得大幅提升，经测试发现当混凝土中掺杂进1.0%～2.0%比例的钢纤维之后，钢纤维混凝土能够承受的压力会获得大幅提升。由于钢纤维本身具有远超混凝土的抗拉性能，而在混凝土中加入钢纤维之后，混凝土基体的抗拉能力会得到显著强化，能在一定程度上提升其极限抗拉能力，也会使钢纤维混凝土在抗弯曲能力与收缩变形能力有更好表现，也使其拥有更强的弹性。因此钢纤维混凝土的物理性能比普通混凝土更高，在长期承受外力影响及环境侵蚀的情况下也不容易产生裂缝，并为材料带来了优秀的抗疲劳性，使材料的抗拉能力与抗弯能力获得全面提升[3]。

2.2 加强荷载能力

在混凝土与钢纤维实现有效配合之后，钢纤维混凝土材料的荷载能力获得大幅提升，在原本单纯由混凝土承受的外力荷载中，有一部分会转移到钢纤维上，但更重要的是钢纤维会在材料出现裂缝时承受大部分的应力，但这需要在严格控制钢纤维与混凝土配比的前提下才能实现。钢纤维混凝土的开裂荷载与极限荷载之间并不是一种对等的关系，通常混凝土在出现开裂之后，其极限荷载也会有所提升。最初混凝土本体出现的裂缝所造成的荷载会同步提升混凝土整体的韧性与极限荷载，即使是在基体出现错动的情况下，钢纤维混凝土依然具有比普通混凝土强大的荷载能力。

3 钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中的开展

3.1 在道路施工中的应用

钢纤维混凝土在道路施工中首先可以应用在路面修复上，应用钢纤维混凝土能够显著提升路面破损位置的物理强度，进而避免二次开裂或其他问题的产生。通常情况下钢纤维混凝土路面修复施工会采取两种应用方式，最常见的是将钢纤维混凝土材料直接覆盖在路面破损处，由于这种方法并不会显著提升路面的牢固程度，因此常用于路面中非关键位置破损的修补工作;另一种则是将钢纤维混凝土材料与路面本身的施工材料进行混合，将混合后得到的材料覆盖在路面的破损处，这种做法相比前一种，能够在一定程度上使路面性能得到强化。

复合式混凝土路面的建造施工也可以应用钢纤维混凝土材料，而且在应用之后能使路面的关键位置性能得到大幅强化。对于复合式混凝土路面而言，应用钢纤维混凝土的策略通常分为两种，其一是在道路上下两层应用钢纤维混凝土材料，而中间层则应用普通混凝土材料，这种应用方法能够全面提升道路性能，但相对而言成本会比单纯利用混凝土更高，因此在关键道路上采用的较多[4];其二是仅在路面表层应用钢纤维混凝土材料，在这种情况下，路面表层敷设的钢纤维混凝土材料仅占整个路面厚度的35%左右，路面基底层依然应用普通的混凝土材料。相比前一种应用方法，这种应用方法在成本上更低，技术难度要求也更低，所以在常规道路建造中更常见。

3.2 在桥梁施工中的应用

钢纤维混凝土技术在桥梁施工中的应用也很常见，多被用于强化桥梁不同结构的性能。以桥梁的桥墩和桩基为例，这两处结构在建造过程中可通过分析明确受力位置，之后在受力位置应用钢纤维混凝土材料，进而提升结构强度、质量及耐用性，即使是在遭遇恶劣災害的情况下，钢纤维混凝土也比普通混凝土更能耐受侵蚀。对于整座桥梁而言，桥墩是其关键受力部位，也更容易遭受侵蚀与损害，因此桥梁施工与运行维护会需要定期对桥墩进行修护加固，这时就可以用到钢纤维混凝土材料，通常情况下钢纤维混凝土材料的敷设厚度只要达到工程实际需求，就能有效提升桥墩整体结构的强度。

钢纤维混凝土在桥面中的应用也能增强后者抗折强度与抗裂能力。较为常见的应用方法包括与普通混凝土材料混合使用，以及与普通混凝土材料分层使用两种，两种策略都能大幅提升桥面的耐用性，并延长桥面的使用年限。除此之外，钢纤维混凝土还能应用在桥梁边坡防护中，对于一些周边地理环境条件较恶劣的路段，可应用钢纤维混凝土对边坡进行加固及防护，避免岩体风化坠落损伤桥梁。只要保证喷涂的钢纤维混凝土厚度完全满足工程设计的需求，就能有效提升边坡的防护质量，同时也能作用于桥梁整体稳定性的提升。

4 总结

结合上述内容来看，钢纤维混凝土技术在道路桥梁工程中的应用能够大幅推动道路桥梁工程的发展。但相比普通混凝土而言，钢纤维混凝土具有更高、更严格的施工技术要求，对施工工艺控制能力的需求也更高。这需要施工人员在深入分析工程状况的前提下，结合施工要点严格规划钢纤维混凝土的生产施工策略，以切实实现道路桥梁工程整体质量的提升。

参考文献：

[1]张秀军.浅谈钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中应用[J].环球市场，2017（6）：107.

[2]叶翼，丁婉秋.钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中的应用新探[J].百科论坛电子杂志，2020（4）：891.

[3]韩景科.钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中的应用新探[J].工程建设与设计，2020（5）：188-190.

[4]史长存.钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中的应用[J].智能城市，2019（20）：196-197.

作者简介：苏夕恩（1984—），女，江苏盐城人，本科，工程师，研究方向：交通工程（公路、水运和建设工程试验检测）。