摘要：路桥工程在现代社会发展及经济增长当中发挥着重要的作用，社会发展对于路桥工程建设质量要求越来越高。在路桥施工中，由于建设条件的限制以及工程要求严格，常规材料及施工工艺难以满足实际需要，因此，钢纤维砼技术的出现解决了这一现实难题。文章围绕钢纤维砼技术的应用展开讨论。
关键词：路桥工程；钢纤维砼技术；技术应用
交通事业的发展推动了社会经济的进一步发展，同时，经济发展也同样会作用在道路建设中，不断提高道路建设速度。其中，道路建设质量与交通运输的能力之间存在直接联系，所以，在经济社会的发展过程中，人们也逐渐提高了道路建设材料与施工工艺要求，而施工技术与机械设备也不断出现，有效地增强了道路桥梁施工质量。而钢纤维混凝土技术是现阶段含有较高技术含量并且被广泛应用的施工技术，而且也逐渐成为衡量道路桥梁建设质量的重要指标。
一、关于钢纤维砼技术研究
钢纤维砼技术通常被人们称之为钢纤维混凝土技术，就是在普通混凝土当中掺入一些随机分布的刚短纤维，进而形成一种复合材料。通过乱向分布钢纤维的作用，使得混凝土内部的微裂缝扩展得到有效控制，并且及时预防了宏观裂缝，使得混凝土强度与性能得到有效地提升，增强了其自身的延展性。另外，钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中应用，能够使路面的抗疲劳性与耐磨性以及抗裂性等性能得到提高，降低了路面的损耗，使得路面实际使用寿命得以延长。在运用钢纤维混凝土技术的时候，同普通混凝土搅拌和施工的方式都相同，所以，并不需要增添额外的设备，所以，这种技术的社会效益十分明显，而且综合性价比也相对高很多。
按照钢纤维的结构性质，可以把钢纤维混凝土划分成四种类型，即：切断钢纤维、剪切钢纤维、熔抽钢纤维和切削钢纤维。但是，这四种类型的纤维具有不同特点，而且应用也各不相同。对钢纤维混凝土性能产生影响的因素有很多，而影响程度最大的就是钢纤维类型、掺量以及长径比。
二、钢纤维砼技术的运用条件和价值
（一）运用条件
与普通钢筋混凝土相似，钢纤维砼能够满足大部分路桥工程建设要求，其优势则在于能够在常规应用的情况下，适应一些特殊环境。如我国北方寒冷地区，存在冻土、低温特点，普通混凝土道路、桥梁结构面临冻裂风险。应用钢纤维砼技术则能够应对这一问题，加强道路抗冻方面的能力。同时，钢纤维均匀排布的态势，也能维稳路面结构的热平衡，进一步提升路桥的性能。在早期从事钢纤维砼研究的德国，应用截面钢纤维混凝土的道路，有助于发挥其优势。总体来看，由于截面钢纤维混凝土增加了道路路面厚度，即便交通压力较大的路、桥设施，也能长期保证工作性能，免去反复维护的麻烦，目前德国、美国等国家均在尝试将截面钢纤维混凝土运用于一些压力较大的路段。
（二）运用价值
钢纤维砼的主要运用价值体现在两个方面，一是提升了混凝土的基本性能，二是保证了砼结构的总体质量。钢纤维砼的抗压强度、拉伸强度、抗弯强度、冲击强度、韧性、冲击韧性等指标较普通混凝土均有所提升。抗压强度提升约在2%-20%之间，拉伸强度提升在3%-14%之间，抗弯强度的提升在6%-13%之间，其他性能也存在不同程度的改善，这一变化主要受到钢纤维用量、排布等方面的影响。砼结构质量的优化，影响路桥的使用寿命和运维工作。德国学者发现，应用钢纤维砼，路面使用寿命可提升15%-20%、运维周期延长4.6个月，这也是其最初得到重视和运用的基本原因。
三、钢纤维砼技术在路桥施工中的运用方法
根据上述对钢纤维砼技术的相关研究，可以发现该施工技术的应用领域十分广泛。以下将重点阐述其在路桥工程项目施工中的应用。
（一）路桥面中的钢纤维砼技术运用
路桥面中钢纤维砼技术的运用最为广泛，混凝土路面的基本优势是具有较为理想的刚度，满足大型车辆、较大压力路桥的建设需要，应用钢纤维砼，这一优势得到了进一步的加强。一般要求在应用前计算道路和桥梁的通行标准，从而确定钢纤维砼的抗压强度，其计算公式为：
式中，fftk代表理想抗压强度数值，ftk代表道路对钢纤维砼的要求值，αt为抗压强度的影响系数（？表示该系数为非固定系数，需实测获取），ρf代表砼材料中钢纤维的占比（体积占比），lf代表钢纤维材料的平均长度，df代表钢纤维材料的平均半径，lf/2df为钢纤维材料的长度和直径之比。计算结果即可投入到道路路面的建设中，提升路面抗压强度和综合性能。
（二）灌注桩中钢纤维砼技术运用
路桥建设往往面临软土环境，在在软土环境下进行施工，需要建设灌注桩进行基底部位的加固。钢纤维砼技术在灌注桩中的运用，主要考量其弯拉强度，一般弯拉强度越高，灌注桩的性能越理想，路桥工程的质量也越可靠。钢纤维砼弯拉强度的计算公式如下：
式中，fftm 代表理想弯拉强度数值，fftm 代表道路对钢纤维砼的要求值，αtm 为弯拉强度的影响系数（？表示该系数为非固定系数，需实测获取），ρf、lf、df、lf/2df 的意义不变。在该公式下，尝试提升灌注桩的性能，一般方法为增加长径比，但该增加率存在上限，主要受到体积率的约束（不能超过1.0）。同时由于金属材料面临氧化威胁，一般应控制弯拉强度处于变动抛物线的顶端附近。
（三）桥墩以及其他部位中钢纤维砼技术运用
桥墩中钢纤维砼技术的运用与灌注桩类似，其应用的一般过程也与普通混凝土相同。由于桥墩属于承重结构，长时间应用的情况下，会产生桥面、桥梁墩台表层剥落的问题，或是发生板裂缝的损害。合理的利用钢纤维混凝土技术，能有效确保桥梁结构的整体性，并促使其满足抗震性方面的标准。要求首先通过 BIM 技术进行模拟，了解桥墩的基本承重需要，之后利用弯拉强度计算公式和抗压强度计算公式，获取标准值。建设过程中，混凝土工件制备方式与传统钢筋混凝土无差别，但要求保证钢纤维的均匀排布，并严格避免钢纤维外漏、重叠等问题以免出现混凝土构件空洞、蜂窝和腐蚀问题。
路桥工程中，钢纤维砼的应用并不是完全模式化的，很多需要加强刚度的部位，都可以应用钢纤维砼。如常见的软土基过渡段，应用垫板进行不均匀沉降的控制时，可借助钢纤维砼技术提升垫板的抗压强度。垫板的规格保持不变，但内部钢筋材料均以钢纤维替代，可提升垫板的抗压强度约 10%。此外，部分建设条件较为特殊的路桥工程，如存在水流侵蚀的桥梁，也可以利用钢纤维砼进行强化，钢纤维砼的耐腐蚀性较普通混凝土更理想，且基本不存在金属结构外漏问题，能够应对水流和空气的氧化破坏，提升桥梁的使用价值。
综上所述，钢纤维混凝土属于新型的复合材料，能够对普通混凝土性能予以改善，并且在道路桥梁施工中得到了广泛应用。现阶段，钢纤维混凝土施工技术已经成为桥梁重要检测的标准与核心技术，同时，使得材料各工艺关系得到了优化，使得道路桥梁工程使用寿命不断延长，并且节省了施工的成本，提高了道路桥梁安全性能与舒适性能。钢纤维混凝土属于新型的建筑施工材料，所以，将其应用在施工与生产过程中具有理想的发展潜力。在实际应用的过程中，所掺入的钢纤维数量与形态也会对工程项目的施工质量产生一定程度的影响，为此在后期应用方面应采取必要的完善策略。
参考文献：
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[3]吕宁.现代钢纤维砼技术在路桥工程中的应用及实施要点分析[J].江西建材，2016（02）
论文作者:高宗枝
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/19
标签：钢纤维论文; 混凝土论文; 技术论文; 道路论文; 抗压强度论文; 强度论文; 中钢论文; 《基层建设》2019年第8期论文;