山西省公路局运城分局 山西运城 044000
摘要：目前,我国在进行道路桥梁建设的时候,使用新型的钢纤维混凝土材料能够很好地保证道路桥梁的建设质量,同时,还能够不断地提升技术和科技水平。将钢纤维混凝土应用于建设道路桥梁不仅将其质量提升,还能很好地降低投资成本。本文笔者重点就钢纤维混凝土施工技术展开研究探讨。
关键词：道路桥梁；钢纤维混凝土；应用
引言
钢纤维混凝土作为一种新型的工程材料在多方面的工程建设中都有应用，它的强度不仅要高于普通混凝土，同时在抗拉、抗裂、抗弯性能等方面更加优良。目前我们对钢纤维混凝土的研究不断提高，并且发现提高钢纤维混凝土性能的主要因素在于混凝土中钢纤维的排列方式和掺拌量。所以加强钢纤维混凝土施工技术应用就显得更为重要。
一、钢纤维混凝土的应用优势
一是抗韧性较好。纤维混凝土材料是经过实践验证过的，力学强度要比一般的混凝土抗压性好很多，一般的混凝土材料整体的抗压性能与钢纤维混凝土材料差异不大，但从抗压韧性指标来看，钢纤维混凝土的总体性能要远远好于一般混凝土材料，所以在道路桥梁中使用钢纤维混凝土可以大大提升道路桥梁的抗弯强度和压缩强度。
二是抗裂性较好。除了抗压韧性外，通过钢纤维与混凝土的结合，该材料还具备较好的抗裂性，可以促使钢纤维混凝土材料整体性能大大提升，在道路桥梁中使用该材料，当道路桥梁结构负荷处于不断上升时，钢纤维就会发挥很好承压作用，对整体结构能够起到很好的约束作用，能有效约束和束缚钢筋混凝土因为负荷不断加大而出现的位移和变形，也可以有效地防止工程结构中施工裂缝的出现，体现出该材料的抗裂性特征。
三是抗冲击性较好。这不仅仅是由于该材料的粘性较好，相关实践得知，钢纤维在混凝土材料中所占比例的多少会影响材料的抗冲击性，如果在混凝土中加入1%至2%的钢纤维时，该材料的抗冲击强度会陡然增加50至100倍，前后的效果不可同日而语。
四是抗冻、耐磨性较好。除了较好的抗剪、抗弯、抗压性能，该材料的抗冻伸缩能力也很强，只要钢纤维的掺入量处于标准范围内，一般混凝土收缩不良的情况就会得到改善，混凝土的抗拉弹性模量就会得到提升，从而提高工程施工质量。
二、一般混凝土应用中存在的问题
一是易出现裂缝。道路桥梁裂缝一直是工程出现的老大难问题，使用传统的钢筋混凝土更容易出现这样的问题，主要原因是道路桥梁的混凝土出现了冷热不均引起的，比如在冬夏两季交替，就会出现骤冷骤热的问题，伸缩性能不好的混凝土必定会出现这样或那样的裂缝问题。
二是表面易出现蜂窝麻。从原因上来看，蜂窝麻面也是由于材料强度不够造成的，且会影响桥梁的美观性，此外，如果蜂窝麻面的面积较大，对桥梁的安全性能也会构成一定的威胁，导致道路桥梁的使用年限大大降低，这个问题处理起来虽然不复杂，成本也不高，但必须及时采取措施加以处置。
三、钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中应用
一是应用于表层铺装。桥面铺装的主要原材料一般为钢筋混凝土，但如果运用钢纤维混凝土铺装，其较好的抗裂性、抗韧性就会得到全面的体现，其不仅仅能够很好的提升桥面的刚性，而且能够提升原来路面的综合性能。路面桥梁的表层铺装厚度一般均比较小，其结构自重和受力情况都会有较大的改善。
二是应用于加强桩基础。钢纤维混凝土应用于加强桩基础，最常见的运用到桩尖和桩顶的位置，其不仅仅能使硬度得到局部加强，改善穿透性，使得锤击次数减少，还能节省施工成本。钢纤维混凝土应用在桩顶的加强中，不仅可以提升桩顶的抗打击性和韧性，还可以有效避免锤击破裂，增强桩尖入土能力，保证了打击的速度和质量。
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三是应用于加固路桥结构。二号转子喷射机是对路桥进行加固的常见工具，其喷射钢纤维混凝土的范围一般为5cm 至20cm，其良好的修补功能，可以很好对路桥的损害和剥落处实施修理，不仅仅可以提高路桥的抗震性，还能有力保证了路桥结构的稳定性。此外，根据试验得知，以1∶100为标准加入钢纤维混凝土，并加入一定标准比例的硫铝酸盐和速凝剂，可以大大提升结构抗裂性。该喷射技术还可以运用到隧道衬砌施工中，其不仅仅可以强化隧道整体结构性能，还可以对隧道渗漏水进行有效防治。
四、钢纤维混凝土施工技术施工要点
4.1选择合适的钢纤维材料
道路桥梁的施工质量很大程度取决于施工技术，因此在进行钢纤维混凝土施工时，对于钢纤维品种选择，其强度应该和基材强度差不多，拉伸极限应超过480MPa，钢纤维含量在0.46%～1.96%，钢纤维直径通常控制在0.42～0.65mm，最小直径不能小于0.38mm，其长度不能太长，使其长径比能保证钢纤维的机械性能符合施工要求，控制在45～75。另外钢纤维在进行搅拌前需要先与细骨料定量混合均匀或选择较粗直径、更好材料的纤维，重要的是保证钢纤维易分散的特性。
4.2设计合适的配料比和分散装置
钢纤维混凝土的配合比例应遵循普通混凝土拌合料设计原则进行，也可以根据施工现场的实际情况进行试验，确定混凝土具体的配料比。混凝土和钢纤维的均匀混合也是非常重要的一个环节，为了确保钢纤维和混凝土混合前前保持均匀分散，钢纤维可以通过分散器进入混合器，保持分散机的功率为0.75～1.0kW，分散力优选为20～60kg/min。
4.3严格控制搅拌时间
对于混凝土和钢纤维的搅拌时间的控制，在搅拌机内要把混合的材料进行干燥搅拌1min。适当加入外加剂或减水剂再湿拌达2min左右，改善混合料，提高施工质量，还能减少水泥用量。
4.4选择合适的搅拌机
钢纤维混凝土搅拌机有双锥反转出料搅拌机和强制搅拌机两种类型，通常情况下低搅拌功率对增加搅拌机的使用寿命非常有益。当纤维含量高或者坍落度小时，可以适当选用较低的搅拌功率避免混合器过载，延长其使用年限。
4.5合理浇注和振捣
为了保证钢纤维混凝土良好混合，浇筑和振捣这两个过程很有必要。首先钢纤维混凝土浇注必须连续，而且做到隐藏浇注接头，每次倒料要压在15～20cm以保证钢纤维混凝土的整体连续性。另外，振捣时需要使用插入式振动棒，使钢纤维朝向振动棒的振动方向聚集，形成团簇效应，还可以使用平板振捣器以保证钢纤维的二维分布。在振捣过程中为了保证混凝土的边缘致密，应该让钢纤维纵向带束排列，利于板体传递收缩应力、温度应力和载荷，还需在振捣后将混凝土表面做好抹平光滑工作，压实暴露的钢纤维，防止暴露的刚纤维生锈。
4.6做好成型后的维护工作
钢纤维的组成包括粗骨料、大砂率，加上一般情况都是乱向分布，不太美观。基于这方面考虑，可以使用真空吸水工艺对钢纤维混凝土路面进行机械平整，防止钢纤维暴露；还可以使用压纹机用来防止尼龙纤维暴露的现象。
4.7运输方面
对于钢纤维混凝土的运输，考虑到会影响坍落度、含气量以及混合物稠度，应采用泵送。在不能使用的条件下，则应尽量减少运输距离，增大出料口，以防止出现运输过程中的重力下沉，导致钢纤维拌合均匀较差，从而节约成本。
五、结束语
钢纤维混凝土是一种优质新型复合材料，其在道路桥梁施工中的优势在现阶段无可比拟，大大提高了路桥工程项目的质量，随着钢纤维生产技术的不断完善发展，在一定程度上也可以明显提高道路桥梁的各项性能，大大增强路桥工程的承载力，大大延长路桥使用寿命。
参考文献：
[1]姚志云.道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术应用分析[J].交通世界,2016(13):96-97.
[2]陈红文.道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术应用探索[J].山西建筑,2016,42(11):151-152.
论文作者:李焱峰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年1期
论文发表时间:2019/5/6
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