公路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用

公路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用

李源

612322198204183416

摘要:随着科技的飞速发展，公路桥梁工程材料的不断更新和发展，其性能水平不断提高，可以更好的满足公路桥梁工程的要求。水泥基复合材料是一种新型的建筑材料，它在实际工程中得到了广泛的应用，具有很高的性能，在材料中添加钢纤维材料，可以确保水泥施工质量达到标准。钢纤维混凝土具有很大的优越性，具有高强度、高刚性，具有比常规混凝土更高的抗压性能，全面提高了公路桥梁的整体性能。

关键词:公路桥梁;钢纤维;混凝土技术;应用

前言

当前，我国公路桥梁基础工程建设的质量问题已经引起了社会各界的广泛重视。为了有效提高公路桥梁的使用寿命，有必要对其材料进行优化，并采用强度更高的钢纤维混凝土。同时，为保证混凝土钢纤维施工质量，有关部门应根据公路桥梁施工的具体要求，制定规范实用的混凝土钢纤维施工方案。

1、钢纤维混凝土特性

1.1提高混凝土的抗压和抗拉强度

钢纤维在混凝土中分布不均匀，对提高混凝土的钢纤维强度、抗拉强度等性能起着重要作用。通过相关研究发现，钢纤维结构具有良好的抗压强度和抗弯性能。加入钢纤维后，其弯曲、结构和载荷强度等性能指标都得到了显著提高。如果在原结构中加入0.8-2%的钢纤维，抗压强度将是普通混凝土结构的50-100倍。因此，在混凝土中加入足够的钢纤维可以大大提高桥梁的施工质量，从而提高混凝土的强度。

1.2具有很高的抗裂性

混凝土结构在使用中容易产生开裂，这种现象在许多情况下都是不可避免的，因为混凝土的承载力超过了设计的极限，而钢筋混凝土的加入，可以保证在超过极限荷载的情况下，不会产生太大的裂缝，而且钢纤维切割后的性能也会更好，符合规范要求。经实验证明，采用切割工艺处理的钢纤维混凝土，其强度等级甚至在断裂后仍较好。

2、公路施工中钢纤维混凝土技术的应用

2.1、配合比设计

钢纤维混凝土的抗弯强度，是根据钢纤维掺水比例、长径比和水灰比等的比例关系来确定的。在道路工程设计时，钢纤维混凝土的配制比应当符合道路工程设计要求的混凝土性能、硬化后的稳定性，以及符合道路路面架构设计的各种技术指标。一般条件下都应以抗压强度、弯曲能力为主，但在常规的道路施工中，以抗拉强度为主要技术指标的钢纤维应尽可能选用与水泥基体相结合的材料。路面上钢纤维混凝土的结合比强度试验，也需要根据路面级别和施工条件，对其进行耐压、抗折弯性的试验。

2.2原材料的选择

钢纤维混凝土是由水泥、集料等互相配合而成。要想得到高质量的钢纤维混凝土，所需要的原料和数量都是十分的严格。水泥:用于钢纤维混凝土的水泥，必须符合要求，如硅酸盐水泥。这就要求水泥中 MgCl、SO3的含量不能超过5%和3.5%。骨料:可分成粗骨料和细骨料两类。所谓的粗骨料，就是指粒度在7 mm以下，不超过20 mm的小块。它原本很结实，很干净，没有任何风化的痕迹，只是表面有些粗糙。水泥砂浆的长度和钢筋混凝土的比例是2:3，水泥的用量不能超过1%，在选择原材料的时候，不能选择石灰石，如果数值不符合相应的清洁指标，也要将土壤颗粒清理干净。

2.3搅拌和输送

钢纤维混凝土的施工应该采用机械，最好的是强力搅拌机。搅拌的过程中，每一次投入的原材料都要按照混合比例和一次搅拌的数量来决定。按次序投入的原则是保证钢纤维不会结块，保证正常的产量。以粗集料、钢纤维、水泥为主要原料，先干拌，再加水、湿拌，在搅拌时掺入钢纤维。

2.4摊铺与养护

在浇筑钢筋混凝土的过程中，不允许有任何的连接，而且每一次浇筑都要间隔15公分以上，这样才能保证混凝土的延展性和抗拉性。大部分的建筑工人都是用震动杆来进行施工，这样很容易将钢纤维集中起来。因此，为了能使它分布均匀，应该使用平板式振动棒。振捣时还要掌握好振捣的时机，保证其振捣在一定范围之内，从而保证其在使用中的质量和最终的工程质量。

完成后要对路面进行检测，将暴露在外的部分钢纤维压入混凝土，再用滚轧压纹机在其表面上进行压纹。在铺面的基础施工结束后，还要进行切割，切割机要将所有的缝线都调整到合适的位置。之后要进行浇灌和养护，保证其湿润，养护期为10-15天，直至达到相关标准。

3、钢纤维混凝土在桥梁施工中的应用

3.1在桥面铺装上的应用

采用钢纤维混凝土技术进行桥面铺装，既能提高其耐久性、抗裂性、舒适度，又能提高其抗弯承载力、降低铺装面积、提高刚性。另外，在桥梁结构中，采用钢纤维混凝土与橡胶沥青混合而成的复合桥面，是提高桥梁结构质量的一种有效手段[1]。

3.2承载桥上部结构中的应用

利用钢纤维混凝土作为主梁，或在应力集中的地区进行局部加固，可以有效地提高结构的承载能力，并进一步控制结构的变形，降低其重量，使其朝着轻型化、跨度大的方向发展。采用钢纤维混凝土技术，既能使桥体具有优良的力学性能，又能使桥面的上部材料消耗减少，从而减少桥墩的数量，降低桥面的造价，增加施工单位的经济效益。

3.3加固钢筋混凝土桩

采用钢纤维混凝土局部加固桩头或桩顶，桩的穿透能力愈大，锤击的次数愈少，锤打对桩的伤害愈小。通常，在桩的顶部或顶端采用钢纤维混凝土，可以提高桩的抗撞性，并能有效地防止桩顶在打桩过程中发生断裂[2]。

4、公路桥梁钢纤维混凝土施工过程中应该注意的问题

首先，施工期间需要安装钢纤维分散设备，在进入混合物之前，应分散钢纤维，以避免形成团块。为了使钢纤维在混合器中均匀分布，必须严格控制进料顺序和混合时间，这是生产过程中最重要的步骤。例如，在铺设材料时，必须严格遵守某些程序，例如在砂、钢纤维、砾石、水泥中铺设材料。在搅拌过程中，需要混合大骨料、钢纤维、水泥等，以确保干燥一段时间，添加一些水并继续搅拌，以确保混凝土钢纤维的整体质量。此外，在搅拌钢纤维混凝土时，必须选择强制搅拌设备和双锥翻转混合料，以降低钢纤维的坍塌率，提高搅拌质量。在浇注和振捣时，要尽量防止出现任何裸露的接缝，这样才能确保整体的连续。

结论

在公路桥梁工程中采用钢纤维混凝土施工技术，既能确保其使用寿命，又能满足安全、标准化的要求。在桥梁结构设计中，应根据具体情况，合理选用钢纤维混凝土施工技术，强化质量管理与控制，以确保其施工质量，提高其使用效果。

参考文献

[1]韩冬红.公路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用[J].科技资讯，2022，20(14):79-81.

[2]蒋宇.浅析公路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用[J].建筑工程技术与设计，2018(24):2207.