钢纤维混凝土在桥梁施工中的应用

钢纤维混凝土在桥梁施工中的应用

陈正

武汉市承远市政工程设计有限公司 湖北武汉430050

摘要：钢纤维混凝土是桥梁工程中的常用材料，兼具抗弯强度高、抗冲击、抗磨等性能，采用此类材料建设成型的结构具有稳定性和耐久性。但原材料类型、配合比及施工方法等因素均会影响钢纤维混凝土的应用效果，且施工中的细节较多，因此深入研究钢纤维混凝土技术具有重要意义，需要确定技术应用流程和方法，管控施工细节，充分提升钢纤维混凝土在桥梁工程中的应用价值。

关键词：钢纤维混凝土；桥梁施工；应用

1钢纤维混凝土的概念及分类

钢纤维混凝土是一种在混凝土中掺入钢纤维的新型复合材料，其具有优异的抗裂性和韧性，适用于桥梁等工程建设。根据钢纤维的性质、形状和添加方式，钢纤维混凝土可分为切断钢纤维、剪切钢纤维、切削钢纤维和熔抽钢纤维等类型。第一类，切断钢纤维。这类钢纤维是通过将钢材切割成一定长度的纤维，然后将其掺入混凝土中，钢纤维会在混凝土中网状分布，从而有效控制裂缝扩展，提高混凝土的韧性和抗裂性能。第二类，剪切钢纤维。剪切钢纤维是将钢板或钢丝通过剪切工艺制成细长的纤维，其会在混凝土中形成一定的纤维网络，能够有效改善混凝土的抗拉强度和抗裂性能，提高混凝土的承载能力。第三类，切削钢纤维。切削钢纤维是通过机械加工方法将钢材切削成细小的切屑状纤维，然后掺入混凝土中，这种类型的钢纤维能够均匀分散在混凝土中，提高混凝土的韧性和耐久性。第四类，熔抽钢纤维。熔抽钢纤维是在钢水冷却过程中将钢纤维抽拉而成的纤维，其表面常带有细小的凹凸纹理，这种钢纤维具有优异的黏结性能，能够有效地与混凝土黏结，提高混凝土的强度和韧性。

2钢纤维混凝土在桥梁施工中的应用

于钢纤维混凝土来说，它主要由两大部分组成，即纤维材料和颗粒型。并通过掺杂多种材质即可以生产钢纤维。通过该材料的应用还可以使建筑在结构性能方面更加耐冲击力和抗折强度。相较于传统的混凝土材质，钢纤维混凝土材料能够有效抗裂。所以，该材料在我国桥梁施工领域中得到广泛的应用，取得不错的成效。

2.1桥面铺装

为了有序开展桥面铺装工程，首先，要反复测试桥面板并检查高度，如果浮浆混凝土过多，则必须进行清理，桥面板的层厚也应控制在合理范围内；其次，应连接好铺装层和桥面地板，中空板的顶部是粗糙的，必须将其处理得平滑。并且要在桥面上洒水，使路面保持湿润。就桥面铺装而言，钢纤维混凝土的效果主要体现在以下几个方面：（1）可以显著提高桥面的刚度和抗弯强度，以满足桥梁的使用要求；（2）利用钢纤维混凝土的作用，有效抑制了桥面裂缝，增加了桥面的使用寿命，确保了车辆行驶的安全性；（3）在进行桥面铺装工作时，使用少量的钢纤维混凝土可以有效改善桥面的刚度，从而减少铺路的厚度，并且提高桥的质量水平，操作过程中的作用力更加均匀，有助于提高稳定性；（4）在钢纤维混凝土的影响下，桥梁的强度结构和耐用性得到了极大的改善，从而保障了使用过程中的安全性。

2.2桥墩及桩结构加固

从某种层面分析，桥梁工程与普通道路工程有所差别，桥梁工程属于悬空工程，自然也就对结构的稳定性和承重性有着更高的要求，要想保证道路桥梁施工质量，需对桥梁结构进行加固处理。钢纤维混凝土具有操作简单、施工便捷等优势，将其应用于道路桥梁工程施工建设中，可以避免许多问题的发生，如在桥墩及桩结构加固中应用钢纤维混凝土，还能有效减轻桥墩质量，避免道路桥梁施工中出现结构脱落的现象。一方面，在桥梁结构加固中应用钢纤维混凝土技术，可以在一定程度上提升加固的有效性；另一方面，在桥梁桩结构中应用钢纤维混凝土技术，可有效提高桩的穿透性，也能减少桩的锤击次数，既保障了道桥工程施工质量，也提升了施工效率。在实践操作中，由于道桥工程建设难度大，对于施工工艺技术的要求也比较高，相关技术人员在着手施工作业前，必须结合工况进行分析，在桩结构加固方面，应尽量选择在桩尖和桩顶部位使用钢纤维混凝土，增强桩顶的冲击韧性和桩尖的入土能力，充分发挥出钢纤维混凝土的应用作用。与此同时，在工程施工及局部加固完成后，应做好混凝土表面的保养工作，根据钢纤维混凝土的特性，将其表面养护时间控制在7d以上，可以使用湿润的草袋进行铺设覆盖，以免受到雨水冲刷或者阳光暴晒的影响，并在28d后进行拆模处理，使道桥工程施工质量得到加强。

2.3隧道和边坡防护

在桥梁施工中，隧道和边坡防护至关重要，特别是在复杂地理条件的地区。①隧道中的钢纤维混凝土可提供卓越的抗火性能。由于隧道环境可能面临火灾风险，采用具有良好抗火性的钢纤维混凝土可有效延缓火势蔓延，为疏散人员和扑救火源提供更多时间。此外，隧道中的钢纤维混凝土还能抵御车辆引发的碰撞，提供更强的抗冲击性，减轻事故带来的损害。②边坡防护中的钢纤维混凝土可增强土壤的稳定性。钢纤维的掺入可有效减少土壤侵蚀和滑坡的风险，特别是在陡峭的边坡上。这有助于保护周围的环境和道路设施，降低维护和修复成本。

2.4防冻和路面修复

在寒冷气候条件下，道路常常面临冰雪和冻融循环的挑战。①钢纤维混凝土技术的应用可改善路面的防冻性能和修复过程。钢纤维的添加减少了冻融过程中产生的裂缝和损害，从而降低了维修工作的频率和成本。②当路面出现破损时，使用钢纤维混凝土可以迅速填补缺陷，缩短交通中断的时间，提高道路的可靠性。在防冻和路面修复方面，它为道路提供了更好的保护。这些优势使其成为现代道路建设和维护的重要选择，有助于确保道路的顺畅、可靠和安全。

3钢纤维混凝土在桥梁施工中的应用注意事项

桥梁施工中，要想更好地发挥钢纤维混凝土技术的优势，需要注意以下问题：（1）应用钢纤维混凝土技术时，要优化配合比方案设计，选择合适的水泥、粗骨料、细集料等原材料，尽量在使用最少原材料的基础上最大限度地提高大体积混凝土的质量。施工单位在配置混凝土时，要考虑水泥的强度等级是否达标，尽量选择耐磨性较强、抗冻性较强和塑性较小的水泥。（2）施工单位要注重钢纤维混凝土的运输管理，尽量缩短混凝土运输的距离，选择道路平台的运输线路，避免运输造成混凝土离析。如果钢纤维混凝土的运输距离过远，或交通情况、现场情况复杂，面临较高的坍落度损失风险，可以在运输混合料前掺入适量减水剂，在充分搅拌后开始运输。（3）钢纤维混凝土浇筑时，不能采用人工振捣，必须采用机械振捣的方式，严格控制振捣时间，避免混凝土离析或分层。（4）抗折强度。通常每铺筑400m3钢纤维混凝土后，需要制作两组抗折试件，后续每增铺1000-2000m3浆料，则增做1组抗折试件。试件需要在现场以工程相同条件进行湿法养护，并测定7d龄期试件强度，检查其是否能够超过28d龄期强度的70%，倘若没有达到要求，还需及时采取措施进行强度强化。（5）表层平整。对于路桥表面而言，受运营安全要求影响，整平后的面板表层1-3cm深度内还需确保钢纤维处在平面分布状态中，坚决不出现翘头、直立现象，避免后续磨损后刺扎车辆轮胎。其表层功能与传统混凝土表层要求基本相同，即要耐磨损、抗滑等等。

4结束语

综上，钢纤维混凝土材料较普通混凝土材料能够达到桥梁整体性能的优化。钢纤维混凝土具有很高的结构强度，抗裂性和抗冲击能力。将钢纤维混凝土材料运用于桥梁工程，有助于建设项目综合效益的提升，为人们提供更舒适，更安全可靠的交通基本条件。

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