道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术应用探索

和中业

摘要：随着科技水平的不断提高，在道路桥梁的建设中，新技术和新工艺也在不断发展，其中出现了钢纤维混凝土技术。这种技术与其他施工技术相比，具有更高的抗压、抗剪力性能，可使混凝土的拉伸强度和承载能力得到显著改善。本文从钢纤维混凝土的含义和性能出发，分析其在道路和桥梁中的应用，以不断提高其施工质量，延长其使用寿命。

关键词：道路桥梁施工；钢纤维混凝土技术；应用探索

0 引言

随着我国经济社会发展速度的不断加快，人们生活水平的不断提高，其对城市道路桥梁质量的要求越来越高。因此，在道路桥梁的施工中，需要采用具有更高性能的新技术和新工艺，以此提高其施工质量。在混凝土中添加入钢纤维，能够极大地增强混凝土的承载力，减少裂缝的产生。目前，这种技术经过不断地发展，在我国基础社会设施建设中已得到了广泛的应用。

1 钢纤维混凝土概述

（一） 钢纤维混凝土含义

该含义指的是在用于施工的混凝土中加入乱向钢纤维后形成的一种具有高性能的新型复合建筑材料。这种钢纤维可有效地增强普通混凝土抗压、抗剪、抗冲击和抗疲劳的性能，有利于提高道路桥梁的施工质量，保证工程建设的安全性和稳定性。钢纤维混凝土能够有效减少因外力作用形成的裂缝，在存在外力作用时，钢纤维和混凝土中的水泥基料一同承受，在这个过程中，主要受力的是水泥基料。基料破损后，钢纤维成为主要受力的载体。一旦受力超过钢纤维的临界值，其会出现扭曲变形，复合材料就会受到损害。

（二） 钢纤维混凝土的性能

在普通的混凝土中加入了适当量的钢纤维后，会增强其的物理性能。主要表现在：一是普通混凝土的抗冲击性能有所提高。在钢纤维的掺入量在0.8%-2.0%这个范围内时，其抗冲击韧性可增强50-100倍，或者更高。二是可有效改善其变形的性能。钢纤维能够明显地提高普通混凝土的抗拉弹性模量，从而可有效地增强其变形性能，减少其因外力作用而导致变形出现的情况。此外，其收缩率也有一定的缩小。三是能够提高其抗拉、抗弯的极限强度。比如，在掺入了一定比例的钢纤维后，其抗弯的极限强度提高范围在50%-150%，抗拉的极限强度提高的范围在40%-50%。

但其性能会受到一些因素的影响。比如混凝土的骨料最大粒径、钢纤维的掺入量、长径比、减水剂以及砂率等都会对其性能有不良的影响作用。与其他因素相比，其中钢纤维的掺入量、长径比及其类型对混凝土性能的影响较大。当其应用于路面建设时，还会受到地下排水情况的影响。

2 道路中钢纤维混凝土技术的应用

由于受到外力因素的影响，路面容易出现裂缝、塌陷等问题。 因此，可在道路建设中采用钢纤维混凝土技术。这种技术能够减少纵缝的设置，且具有较好的耐磨性和抗冻性能，且横向型的缩缝少，能够保证道路建设质量，并可延长其使用期限。下文将具体阐述这种技术在不同路面中的应用。

（一）在复合型路面建设中的应用

复合型的路面一般分为两层式结构或三层式结构。在两层式结构中，可将40%-60%的钢纤维混凝土铺设在整个路面的板厚上层。而在三层式结构中，只将含有钢纤维的混凝土铺设在最中间一层，上下两层仍然铺设普通的混凝土。这种施工方法可使路面结构布局更加科学合理，但其施工工艺较为复杂，一般在具有较高的施工技术和工艺的建设项目中采用。

（二）在罩面修复中的应用

由于采用普通混凝修建的路面抗压、抗拉伸和抗弯性能较差，容易受到外力的影响而出现裂缝和塌陷，因此，可采用加入了一定量钢纤维的混凝土进行罩面修复。这种罩面修复主要有三种形式，常用的是结合式。采用这种方式进行修复，能够有效将新旧混凝土进行粘结，使两者成为一个整体，加强路面的整体结构强度。在采用这种技术进行修复时，要注意钢纤维的体积率，其最佳比率在1%-2%之间，其长径比一般在70-100之间。

（三）在全截面路面中的应用

采用了含有钢纤维的混凝土的全截面路面中，其路面的厚度比一般的普通路面要低，通常为普通路面的50%-60%，其中钢纤维的含量一般为0.8%-1.2%。这样的厚度和比率能够充分保证路面的承载力和拉伸强度，防止路面裂缝的产生和拓展。一般而言，双车道的路面不设置纵缝，横缝之间的距离通常为20-30m，最长可达到50m。

（四）在碾压型路面中的应用

将这种技术应用于碾压型的路面，可极大地增强其路面韧性和抗压、抗拉以及抗弯曲强度，改善路面的受力情况及其力学性能。将钢纤维混凝土和碾压型路面相结合，要注意其配比，粗骨料粒径的大小要介于碾压混凝土和钢纤维混凝土之间。并且在施工过程中要保证其能够受到充分的振动和剧烈的碾压，保持其充分的流动性。

（五）在冻土区的应用

由于掺入了适量的钢纤维，混凝土在冻土区应用的性能得到了增强，拓展了普通混凝土的应用范围。冻土区常年的气温偏低，一般的混凝土无法使用在路面铺设中，将钢纤维混凝土作为冻土区的路面材料，则能够有效减少吸热，保持冻土区的土热平衡，有效增强路面的抗冻性。

3 桥梁中钢纤维混凝土技术的应用

在桥梁施工中，由于外力作用的影响，同样也会产生裂缝及塌陷等问题。而钢纤维混凝土由于其自身所具有的优良性能，使其不仅能在道路施工中应用，同时也能在桥梁建设中应用，可减少桥梁自身的重量，改善其受力状况。下文将具体分析其在桥梁建设中的应用。

（一）在桥梁墩台局部加固中的应用

由于桥梁墩台长期受到承载力作用的影响，导致其出现了桥面板裂缝和表层剥落的问题。根据桥梁墩台局部的加固要求以及使用的需要，可在加固部位使用转子Ⅱ型喷射机喷射5-20cm的用于加固的含有钢纤维的混凝土，可增强桥梁整体结构的抗震性，又可符合其整体性的需求。一般而言，用于加固的钢纤维采用的是剪切类型，掺入比例为1%。同时，也可使用TS速凝剂和硫铝酸盐块硬水泥增强墩台的抗裂性能。

（二）在加强混凝土桩中的应用

在对混凝土桩顶和桩尖局部进行加固时，采用新型的混凝土技术能够显著提高其穿透性，减少锤击的次数，极大地提高了击打速度。通常情况下，在桩顶和桩尖部位使用钢纤维混凝土，可使其冲击韧性得到提高，防止桩顶在打入预设深度时发生破裂，也能增强其入土的能力。而在其他部分仍然采用普通的钢筋混凝土进行加固。此外，也可对桥梁的全断面采取整体性浇筑钢纤维混凝土的做法，但这种做法的成本较高，其经济效益会有所降低。

（三）在隧道和边坡防护中应用

在对隧道衬砌和边坡进行防护时，喷射掺入了钢纤维的混凝土是一种比较科学有效的做法，能够有效提升桥梁的整体性，同时又能防止其发生渗水、漏水现象。在一些地质状况较差的地区，可利用普通的混凝土作支护，然后喷射钢纤维混凝土对其进行进一步地加强。

（四）在桥面铺装中的应用

其在桥面铺装中的运用，可有效减轻桥梁自身的重量，防止裂缝的产生和拓展，同时也可使其的受力状况有所改善。该技术的使用，既能够使桥梁的抗震性、抗裂性得到增强，增加其舒适度和耐久性。同时，也能够极大地强化其本身的刚度和抗折强度，提升整体性能，减少外力作用的不良影响，可有效延长其使用期限。

4 结束语

不论是道路还是桥梁建设，都离不开钢纤维混凝土的应用。这项技术具有显著的优势，能够提高两者的抗压、抗裂、抗拉伸等方面的性能，确保其工程建设质量，也能够在一定程度上延长其使用寿命。

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