桥梁施工中钢纤维混凝土工艺及应用实践

桥梁施工中钢纤维混凝土工艺及应用实践

普文枚

云南省玉溪市新平彝族傣族自治县地方公路管理段

摘要：随着经济水平的提高，对交通需要增加，桥梁项目工程不断增多。钢纤维混凝土是一种常见的新型复合材料，在桥梁施工过程中可以广泛应用，具有较强的优越性能，经济优势，操作性能良好。在钢纤维混凝土工艺技术根据科学技术的发展，不断提高，在桥梁施工应用过程中具有较强的耐磨性能，抗裂性能以及抗冻性能，抗冲击性能等。本文主要讲解桥梁施工过程中钢纤维混凝土的工艺的应用情况。

关键词：桥梁施工；钢纤维混凝土；工艺

钢纤维混凝土是一种新型的复合型材料，在近几年的工程建设方面逐渐得到广泛应用[1]。随着我国社会经济的发展速度加快，导致人们对交通设施质量的要求逐渐提高。在桥梁工程施工过程中应用钢纤维混凝土，有利于提高桥梁工程的质量。随着科学技术的发展，钢纤维混凝土技术也在不断完善，可以更好在桥梁工程建筑，甚至未来各种基础建设中应用。

1  分析钢纤维混凝土的性能特点

1.1钢纤维性能概括

钢纤维根据制造的方式可以分为切削钢纤维，切断钢纤维，熔抽钢纤维，剪切肝纤维等[2]。其中切削钢纤维是指通过旋转铣刀切削软钢锭或者厚钢板制作形成的，呈现三角形的截面，强度超过原材料，联合水泥混凝土应用的粘结性较好。切断钢纤维具有较强的抗拉强度，但是与水泥砂浆混合的界面的粘结性较差，通过变形处理钢纤维表面，可以制作波纹形，刻印的，末端带钩的钢纤维。熔抽钢纤维是指通过熔融钢水形成的钢纤维，由于强熔钢的成分以及热处理条件不同导致纤维强度不同。表面的氧化层强度较低，不规则。氧化层会对钢纤维与混凝土的粘结强度造成影响。钢纤维的抗拉强度以及弹性模量较高，在钢纤维中可以制作形成各种截面状，提高水泥基材的卧裹力。剪切钢纤维是一种由剪切冷轧薄板制作形成的钢纤维，有0.25毫米到0.9毫米的宽度，0.2毫米到0.5毫米的厚度，450千帕到800千帕的抗拉强度，与切断钢纤维相比，与水泥砂浆联合的粘结性更强。

1.2提高钢纤维的混凝土的机理

钢纤维加入到混凝土中，可以对体内外力作用进行限制，进而避免裂缝扩展的情况。在受力初期阶段，水泥基料与钢纤维共同承受外力，水泥基料是主要的受力对象。如果钢纤维受力超过一个临界点，会造成变形，进而导致复合材料被破坏。

2  钢纤维混凝土的基本特点

钢纤混凝土是一种在普通混凝土中添加短钢纤维进而形成的复合材料[3]。通过加入钢纤维，可以改变混凝土的物理力学，造成质的变化，对混凝土内部的微小的裂缝的扩展进行抑制，还可以避免宏观的裂缝的形成，显著提高普通混凝土的抗冲击，抗拉，抗磨以及抗冻的性能，在桥梁施工中应用钢纤维混凝土还可以提高延展性。钢纤维混凝土与普通混凝土相比，具有较多的优势。（1）钢纤维混凝土具有较强的抗煎，抗拉，抗弯，抗扭曲的作用。（2）钢纤维混凝土具有较好的经济性。（3）具有较强抗冲击性。（4）具有较强的收缩性能。（5）具有较强的耐久性。（6）具有较强的抗疲劳性。在桥梁建筑施工人员认为钢纤维混凝土更加适合应用，并在各种建筑施工中广泛推广。

2.2钢纤维混凝土中影响性能的因素

通过在混凝土中添加钢纤维，改变了混凝土的性能。根据微观断裂理论，复合材料理论，纤维间距理论等以及实验研究数据分析发现，影响性能的因素主要有纤维的长径比，基体强度，纤维在基体中分布取向，纤维与基体间的粘结强度等情况。在钢纤维混凝土被破坏时，钢纤维通常会被拔除，但是不会被拉断。因此，通过提高纤维与基体间的粘结强度，可以更好地提高钢纤维混凝土的性能。

3  在桥梁施工中应用钢纤维混凝土技术

3.1在桥梁施工过程中应用钢纤维混凝土的配合比设计情况

在设计桥梁施工过程中，设计钢纤维混凝土的配合比是应用钢纤维混凝土技术的重要环节，与传统混凝土相比，在设计过程中需要充分考虑钢纤维混凝土的配合比，会对路面结构造成较大的影响。

3.2在桥梁桥面施工中应用钢纤维混凝土技术

在桥梁桥面施工过程中使用钢纤维混凝土技术，可以提高桥梁的硬度以及抗折的强度，减少桥面混凝土的厚度，还可以减少桥梁的重量，改善桥梁的受力情况。在桥梁施工过程中，在保证质量的前提下，在桥面中使用钢纤维混凝土还可以提高桥梁的舒适度，耐久性以及抗裂性，可以延长桥梁的应用时间。

3.3在桥梁墩台等局部结构中使用钢纤维混凝土加固

在桥梁墩台等局部结构施工过程中使用钢纤维混凝土进行加固，一般使用切削钢纤维，使用0.9%以下的产量，在4.18厘米的钢纤维混凝土中使用转子Ⅱ型的喷射机进行操作。可以保证桥梁结构的整体性，还可以提高桥梁抗震性，避免桥面局部地区出现表层剥落损坏，桥面板的裂缝的情况。使用鸭速凝剂，硫酸盐块水泥可以更好地提高桥梁在早期的抗裂性能。

3.4强化桩顶中使用钢纤维混凝土

在强化桩顶的传统施工中使用锤击桩尖进土的方式，在桩顶上进行反复多次地锤击，会出现击穿的情况[4]。但是在桩尖中使用钢纤维混凝土，可以提高桩尖的穿透性，提高桩尖的韧性以及强度，随着锤击次数的增多，还会加强桩尖进土的性能，提高桩尖的打击速度。在桩身中使用非预应力的钢筋混凝土或者钢筋混凝土，可以减少施工成本，提高桥梁的质量。如果在整个桥梁中都使用钢纤维混凝土，会导致施工成本过高。

3.5隧道施工以及边坡防护

在施工过程中有些路段的地质状况较差，一般会使用普通水泥进行防护，但是效果一般[5]。在普通水泥外再喷上一层钢纤维混凝土材料可以强化防护效果，避免出现岩石脱落，损伤桥面情况。在隧道修建过程中，施工防护使用钢纤维混凝土材料，可以提高隧道的抗渗透能力，还可以提高隧道结构的整体性。

4  在桥梁施工技术中使用钢纤维混凝土技术的要点

施工单位需要严格根据工程实际情况选择合适的钢纤维混凝土材料，选择使用合适的搅拌机，避免发生搅拌机超负荷的情况[6]。在搅拌原材料过程中，一般按照砂石，钢纤维，水泥，水的顺序放入搅拌机中，需要注意钢纤维放入的步骤。一般会使用分散装置分类整理钢纤维，避免在搅拌过程中发生钢纤维凝结的情况。在钢纤维放入过程中使用分散投入的方法，然后进行搅拌。先对原材料进行1分钟的干搅拌，然后加入适当的添加剂，水分，然后进行2分钟湿搅拌。在钢纤维混凝土的运输过程中，需要在施工现场附近搅拌机，减少混凝土的运输路程以及时间，如果地面不平整的情况，会影响混凝土的运输，还会降低混凝土的黏稠密度，造成混凝土的均匀性失衡，甚至造成塌落度受损，钢纤维下沉的情况。

5  结语

在桥梁施工过程中广泛使用钢纤维混凝土技术，可以提高桥梁的质量。钢纤维混凝土技术是一种实用性较强的新型技术，具有较好的性能，具有较强的抗煎，抗拉，抗弯，抗扭曲性。随着不断完善以及发展技术，可以在更多范围内广泛应用钢纤维混凝土。

参考文献：

[1]杨发祥. 铁路桥梁施工混凝土工艺质量的控制[J]. 居舍,2022,(12):64-66.

[2]赵剑兰. 桥梁施工混凝土工艺及质量控制[J]. 四川水泥,2020,(06):9.

[3]安忠波. 桥梁施工混凝土工艺及质量控制探究[J]. 黑龙江交通科技,2020,43(02):103-104.

[4]魏亚妮. 公路桥梁施工中的混凝土工艺质量控制方法[J]. 建材与装饰,2019,(28):261-262.

[5]李国盛. 公路桥梁施工中的混凝土工艺质量控制方法[J]. 交通世界,2019,(17):127-128.

[6]朱世战. 公路桥梁施工中钢纤维混凝土的施工工艺[J]. 中华建设,2016,(10):158-159.