道桥施工中钢纤维混凝土的应用

陈润东 1 索华军 2

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　　 摘要：在相当长的时间里，混凝土作为工程建设的原材料在公路桥梁建设施工中始终占据着主导地位，直接决定着公路桥梁工程施工的质量。然而，混凝土有着原材料自身固有的局限，其抗裂抗压性与日益复杂新颖的公路桥梁设计之间的不协调性日益凸显。为了弥补混凝土的局限性，相关技术人员一直在探究寻找混凝土的替代材料，以适应更为复杂的公路桥梁建设需求。钢纤维混凝土技术的出现，恰恰有效地弥补了传统混凝土所不具备的优良特性，在新型公路桥梁施工中被广泛地应用，为新时代下的公路桥梁建设开辟了新的里程。 
　　 关键词：公路桥梁施工;钢纤维混凝土技术;应用  
　　 1钢纤维混凝土技术的应用分析 
　　 1.1钢纤维性能介绍 
　　 1.1.1钢纤维基本性能 
　　 按照钢纤维的制造方式的不同将其分为切断钢纤维、剪切钢纤维、切削钢纤维和熔抽钢纤维4种。 
　　 切断钢纤维具有较强的抗拉强度，但是此种纤维和水泥砂浆的粘结性较低，因此在使用这种纤维时，需对其进行变形处理，通常将其制作成有一定刻痕的、或者带有波纹的钢纤维，进而改变其力学性能。 
　　 剪切钢纤维主要是由剪切冷轧薄板制得，薄板的厚度在0.2～0.5mm之间，宽度在0.25～0.9mm之间，抗拉强度为450～800MPa，此种方式和水泥砂浆的粘结性较前者高。切削钢纤维主要是由铣刀切削软钢锭或厚钢板制得，此种方式制作而成的钢纤维具有较高的强度和粘性。 
　　 熔化抽钢纤维主要是由钢水制作而成，由于钢纤维特性特殊，处理条件差异较大，暴露在空气中会逐渐形成一层氧化层。由于钢纤维的弹性模量和水泥弹性模量之间的差异较大，因此氧化层会对钢纤维和混凝土的粘结强度产生影响。 
　　 1.1.2钢纤维混凝土的原理 
　　 钢纤维是混凝土在钢纤维中的不规则分布形成的，钢纤维和普通的混凝土相比具有以下几方面的优点，主要表现在：钢纤维混凝土具有较强的抗拉、抗弯、抗拒强度，且其抗冲击性、疲劳性和抗裂性能较强，能有效预防混凝土出现变形，且其在混凝土裂缝的预防方面具有较好的性能，同时其在抗冻性和抗剪性表现卓越。 
　　 1.1.3对强度造成影响的因素 
　　 通过分析可知，影响钢纤维混凝土强度的主要因素有以下几点：钢纤维的类型以及减水性、掺合料、骨料粒径、长径比、掺量、砂率等都可能对钢纤维混凝土的强度产生影响，除上述因素外，钢纤维的类型以及掺量也会对钢纤维混凝土的强度产生影响。 
　　 2钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中的具体应用 
　　 钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中主要有以下几个方面的具体应用。 
　　 2.1桩基础应用 
　　 在路桥桩基础施工中，可以合理采用钢纤维混凝土技术，可以有效避免桩顶严重损坏，受力严重影响的问题，并使桩尖的入土深度得到极大的提高。由于钢纤维混凝土的较强的抗压性、抗裂性、耐磨性，使用钢纤维混凝土浇筑的桩顶，就可以加快打击的频率，加大打击的力度。但是，也要注意合理使用钢纤维混凝土技术，因为钢纤维混凝土技术的成本比较高，现场施工要合理预算施工成本，不能盲目追求使用钢纤维混凝土技术，而不顾施工成本。例如，全断面的整体浇筑就不适合采用钢纤维混凝土技术。采用钢纤维混凝土浇筑所耗费的人力、物力、财力都是非常巨大的，处理桩顶之外，桩身依然可以应用传统意义混凝土进行浇筑，在不减弱路桥自身的抗压强度的情况下，科学合理地控制施工成本，保证施工质量，才是最根本的。 
　　 2.2防冻应用 
　　 有些公路桥梁施工的外部环境是冻土路面或极度寒冷的野外，对路面的抗冻性有较强的要求。而传统意义混凝土的抗冻性很难达到工程质量的要求，但是钢纤维混凝土较强的抗冻性正好适合这样的施工环境。在冻土或极度寒冷的环境中，建设公路桥梁，采用钢纤维混凝土技术施工，就可以有效避免传统意义混凝土的不足，确保施工的质量问题，提高整个施工工程的抗冻性。 
　　 2.3加固应用 
　　 钢纤维混凝土技术的加固作用，主要应用于桥面加固和边坡加固。一方面，桥面加固的应用。钢纤维混凝土具有较强的抗压性，比传统意义混凝土的抗压性高出几十倍甚至上百倍。在实际的公路桥梁施工中，运用钢纤维混凝土技术，抗压大大加固桥面，提高桥面的抗压力;钢纤维混凝土的耐磨性，也可以延长桥面的使用年限。另一方面，边坡加固的应用，边坡施工在路桥施工中不言而喻，对边坡进行加固，可以提高路桥工程的安全防护性。现阶段，钢纤维混凝土技术已经广泛应用到路桥的边坡加固中。 
　　 3钢纤维混凝土技术在道桥建设中的注意事项 
　　 （1）相关部门需要加强钢纤维混凝土技术的研究和宣传力度，提高市民和百姓对钢纤维混凝土技术的关注和重视，为我国钢纤维混凝土技术的发展奠定基础。 

　　 （2）钢纤维混凝土的运输，需要严格地把控在途运输时间。在途运输时间过长，会导致钢纤维混凝土发生沉降，部分结团，会严重影响钢纤维混凝土应有的施工效果。因此，必须合理地把控钢纤维混凝土的在途运输时间。可以选择就近的钢纤维混凝土搅拌场地，就地取材，及时运输，防止中间污染，缩短在途运输时间;可以使用自动装卸的混凝土專业运输车，在途中均匀转动保证混凝土的均匀分布，不至于发生沉降或结团。 
　　 （3）摊铺前，需要进行现场摊铺实验，通过实验准确的核算出摊铺难度系数，合理地控制摊铺系数，确保整个摊铺过程顺利进行。摊铺时，要保证摊铺的连续性作业，尽量避免摊铺的中断或所限时间间隔，一次性将钢纤维混凝土均匀地摊铺。 
　　 （4）在公路桥梁钢纤维混凝土摊铺完成后，需要对表面进行抹平处理。抹平处理的整个过程钢纤维不能出现外漏，之后才能进行压纹作业。压纹需要注意两点，一是压纹的方向和深度，压纹时应以路线的横断面为方向，且控制压纹深度在1～2mm;二是切缝，待混凝土的强度达标后再进行切缝，切缝时切割深度为3cm，且缩缝与旧缝相对齐，距离控制在5m/道。钢纤维混凝土的养护，与传统的混凝土养生方法相差无几，一般洒水湿润养护或者覆盖薄膜养护，待10～15d后经过混凝土强度测试检测合格后方可开放使用。 
　　 4结语 
　　 随着我国经济和科学技术的不断发展，如何有效保证道路桥梁的施工安全逐渐提上日程。通过相关研究发现，通过加强钢纤维和混凝土技术的结合，能够促进道路桥梁技术的创新和变革，同时钢纤维和混凝土技术也是我国道路桥梁建设工作的革命性创新，对于我国城市建设发展具有建设性意义，因此需要相关人员需加强对钢纤维混凝土工作的进一步的研究。 
　　 参考文献： 
　　 [1]张迎西.钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中的应用[J].交通世界（工程.技术），2015（5）：76–77. 
　　 [2]李常见.道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术应用探讨[J].科学技术创新，2012（18）：31.