浅析钢纤维混凝土施工技术在桥梁施工中的应用

摘要：伴随着社会的不断进步和发展，公路桥梁等基础设施的建设力度逐渐加大，对于建筑材料方面的要求也逐渐升高。在这样的条件下，钢纤维混凝土凭借其自身的优势和便于施工的特点得到了广泛的应用。本文将主要就钢纤维混凝土施工技术在桥梁施工中的应用进行阐述和介绍。

关键词：钢纤维混凝土；施工技术；桥梁；应用

中图分类号： TV331 文献标识码： A

1.钢纤维混凝土的主要性能

同一般的混凝土相比，钢纤维混凝土在桥梁建设中具有更加明显的优势，这主要是在于钢纤维作用的发挥，可以做到有效的限制外力作用下基体中裂缝的扩展。在受荷初期阶段，水泥基料以及钢纤维能够一起承担外力，而前者属于主要受力者，当基料发生开裂后，横跨裂缝的钢纤维则成了外力的主要承受者。当钢纤维体积掺量超出一定限值后，整个复合材料都能够继续承受比较高的负载，但是会产生较大程度上的形变现象，直至钢纤维被拉断或钢纤维从基料中被取出，造成复合材料的破坏。

通常情况下，钢纤维混凝土主要就是指在普通混凝土中均匀的加入一定量的钢纤维，通过硬化等相关手段得到混凝土材料。鉴于钢纤维自身作用的发挥，使得钢纤维混凝土在强度和重量比值方面相对于普通混凝土来说都有不同程度上的提升和强化。在混凝土中加入适量纤维还能够使其极限抗压强度得到强化，单轴抗拉极强度能够提高百分之四十到百分之五十左右，抗弯极限强度甚至能够提升百分之五十至百分之一百五十左右。与此同时，钢纤维混凝土还具有较好的抗冲击性能，当钢纤维混凝土的纤维掺量达到百分之零点八到百分之二十时，其冲击韧性指标能够提升五十至一百倍，甚至更多。与此同时，钢纤维混凝土还能够使变形性得到明显的改善，这主要是由于钢纤维对混凝土抗压弹性模量的影响不够明显，却对拉抗弹性模量提高较多，对混凝土长期收缩变形的影响也较为明显，通过对钢纤维的应用一般都能够将混凝土的收缩率降低百分之十到百分之三十。对于桥梁建设来说，裂缝和稳定性差是普遍遇到的问题，但如果对钢纤维混凝土施工技术加以有效应用的话将会在很大程度上使混凝土的抗裂和抗疲劳性能得到提升，能够起到阻止和抑制由于温度变化而产生裂缝等现象，抗剪性能也会得到相应优化。此外，钢纤维混凝土在与普通混凝土的对比中，抗冻性和耐磨性也较为突出，更能适应桥梁建设的季节性需要。

2.影响钢纤维混凝土性能的主要因素

一般来说，要想使钢纤维混凝土的作用得到充分发挥还必须避免受到相关因素的影响。钢纤维混凝土的性能主要受到钢纤维类型、钢纤维掺量、砂率、减水剂、钢纤维长径比、掺和料以及粗骨料最大粒径等多方面因素的影响。其中影响最大的当属钢纤维类型和钢纤维掺量以及钢纤维长径比，所以在将钢纤维混凝土应用到桥梁建设中时应当注意各类要素的把控，确保钢纤维混凝土的作用能够得以发挥和展现。通常情况下在进行钢纤维混凝土设计方面，钢纤维混凝土的配合比可以遵照普通混凝土配合比的选择原则，经过相应试验后得到最后决定。为此，首先要在材质上应当选择符合钢纤维品种强度的材料，尽量使钢纤维混凝土的力学性能与施工和易性要求相匹配，对钢纤维长径比加以严格掌控，并仔细分析研究钢纤维的最小直径。根据相关的调查数据表明，钢纤维最小直径应当不低于零点四毫米，以控制在零点四五到零点七毫米之间为宜，而在钢纤维的长度方面也不应当过长。在对钢纤维混凝土进行搅拌时，还应当将长径比掌控在五十到八十之间，钢纤维细石混凝土的砂率要超出同类标号的普通混凝土。此外，为了确保钢纤维与基体之间能够进行牢固结合，还应当采用粒径较小的为主要骨料，最大粒径为十到二十毫米。如果要想改善和提升混合料的施工和易性，降低不必要的成本费用，还可以减少水泥的使用量，通过对减水剂和其他外掺剂的使用来得以实现。在此过程中还应当注意钢纤维外观是否保持洁净，不包含其他杂志和碎屑。

3.刚纤维混凝土施工技术在桥梁施工中的应用

3.1桥面铺装

利用钢纤维混凝土来作为桥面的铺装层不仅能够在很大程度上使桥面的抗裂性得到强化和增强，有效的提升桥面耐久性和舒适性能，还能够强化桥梁的抗折强度，提升桥梁自身的刚度，减少铺装厚度，使桥梁结构的自重得到相应降低，进而做到对桥梁受力状况的一种改进。另一方面，在当前的桥梁建设中采取钢纤维混凝土与橡胶沥青混凝土复合的双层桥面也成为了一种有效的措施手段，得到了较为广泛的应用。

3.2桥梁上部承受荷载部位

将钢纤维混凝土作为主梁或在应力集中区域局部加强，改善结构受力性能，进而对结构变形做到有效控制，减少自身重量，将在很大程度上有助于桥梁结构向大跨度和轻型化方向发展。在这种状态下建造出的桥梁往往更具有美观性，且结构性能更为出色，在材料的使用上能够得到很大程度节约效果，使下部墩台数量也相应减少，进而降低建造成本，提升桥梁建造的经济效益。最为重要的是通过对钢纤维混凝土的应用还能够有效的降低梁高，满足使用方面的特殊需要。

3.3桥梁墩台等结构局部加固

对动载长期作用下所形成的桥梁墩台以及桥面裂缝或表层剥落病害，可以借助于喷射机喷射五到二十厘米钢纤维混凝土来满足结构的整体性和抗震性能要求。通常情况下，钢纤维类型采用剪切钢纤维，掺量约为百分之一；采用硫铝酸盐快硬水泥和TS型速凝剂以此来提升早期抗裂性能，对旧混凝土表面进行喷砂或凿毛处理，进而使新旧混凝土得到整体性的强化和提升。

3.4钢筋混凝土桩加强

通常情况下，借助于钢纤维混凝土对桩顶或桩间局部进行增强，桩的穿透力度能够有较大程度的提升，锤击次数减少，极大的提升了打击速度。一般来说，在桩顶和桩尖部应用钢纤维混凝土能够有效的提升桩顶抗冲击韧性，减少桩顶在打入设计深度以前出现的破裂问题，强化桩间的入土能力，提升打击速度。在桩身部分仍然采用预应力或非预应力钢筋混凝土，也可以全断面整体浇筑钢纤维混凝土，但是这种方法的经济性较差，将会在一定程度上增加成本费用。为此，应当通过技术经济方面的比较来最终决定。

3.5通过喷射钢纤维混凝土衬砌隧道和边坡防护加固

对于加强结构整体性和防止隧道渗透漏水性能来讲，采用喷射钢纤维混凝土衬砌隧道是一种较为有效的技术性手段。在边坡岩石节理裂缝发育的地质不良地段，利用普通混凝土支护并用喷射钢纤维混凝土加强或全载面采用喷射纤维混凝土支护加固。

4.结论

对于桥梁工程的建设来讲，钢纤维混凝土是一种新型的水泥基复合材料，在很大程度上能够实现按照使用要求设计材料的目的。伴随着钢纤维施工技术应用范围的不断扩大以及应用理论的逐渐成熟，钢纤维混凝土在桥梁建设中的应用程度还将得到进一步深化。采用复合路面结构能够对钢纤维混凝土的相关作用进行充分利用，通过对钢纤维混凝土性能的充分发挥来达到降低工程造价的最终目的，确保桥梁的质量能够达到相应标准。在钢纤维混凝土的应用过程中，施工环节对于桥梁的建设质量具有重要的决定性影响，因此还应当对施工质量予以充分重视。此外，开发砂浆渗浇高含量钢纤维和采用聚合物浸渍钢纤维混凝土还能进一步提升钢纤维混凝土的物质力学性能，促使桥梁建设中钢纤维混凝土的作用能够得到更好的发挥，不断提升我国桥梁建设的质量和水平。

参考文献：

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