道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术应用探讨

陈昌睿

中咨工程建设监理有限公司，江苏徐州 221000

钢纤维混凝土施工技术是一种利用复合型高级材料，在混凝土中加入钢纤维混合而成的，可增强混凝土抗压性能、拉升力和承载力的技术。该技术与其他技术相比，其抗压性、抗剪力性、抗冲击性能较好，能有效提高混凝土的抗伸强度和承载力。将钢纤维混凝土运用到道路桥梁施工中可以提高施工质量，增强混凝土的承载力，避免或尽量减少裂缝的出现。

1 钢纤维混凝土概述

1.1 钢纤维混凝土的含义

钢纤维混凝土指的是在普通混凝土中加入钢纤维以后形成的一种新型的复合型高级建筑材料，该材料可增强混凝土的抗压性能、抗剪性能和抗冲击性能，起到提高道路桥梁施工质量，延长道路桥梁使用寿命，保证工程安全、稳定的作用。

1.2 钢纤维混凝土的性能

在普通施工混凝土中加入钢纤维之后，混凝土的物理性能得到强化，主要包括以下几个方面：首先，普通混凝土的抗冲击性能得到增强，当钢纤维的加入量在0.8%～2%范围时，混凝土的抗冲击力可增强50～100倍。其次，可有效改善混凝土变形的性能，即说混凝土的抗拉力增强，可有效降低由于外力作用而出现变形情况的概率。此外，混凝土的收缩性减小，抗拉、抗弯的极限强度得到提高。一般来说，当加入钢纤维之后，混凝土抗弯的极限强度可提高50%～150%，而抗拉的极限强度可提高40%～50%。不过钢纤维混凝土的物理性能也会受到钢纤维加入量、长径比、减水剂、骨料最大粒径以及砂率等的影响，尤其是钢纤维的加入量和长径比对混凝土性能的影响很大。

1.3 钢纤维混凝土的作用

钢纤维混凝土的主要作用是改善普通混凝土的性能，使得混凝土发挥最大的价值，提高道路桥梁施工的质量。因为在道路桥梁工程中最重要的施工材料是混凝土，所以混凝土的质量是否符合要求直接关系着整个道路桥梁工程的质量。从当前混凝土施工现状来看，由于经常受到外力作用的影响，一般的混凝土很难经受住强大的冲击力和承载力，容易出现断裂、裂缝问题。但是钢纤维混凝土的性能较高，所以一般不会出现断裂问题，从而可保障道路桥梁施工的质量，避免或尽量降低安全事故发生的概率，从一定程度上可保障施工人员的生命安全，减少工程成本输出，为施工单位带来更好的经济效益和社会效益。

1.4 钢纤维混凝土技术的施工程序

在道路桥梁施工中，如果采用钢纤维混凝土施工技术，首先要对路基进行清理，在清除路基杂物的基础上利用压路机对路基进行碾压，当碾压达到要求之后再在路基上部铺设一定级配的碎石，然后再次使用压路机压实，同时铺设细沙并用水润湿，铺上双层塑料膜进行隔水。在混凝土中加入钢纤维，需要注意投入的量，同时使用搅拌机进行均匀搅拌。为了保证混凝土的密实度和均匀性，需要专业的技术人员开展振捣工作，并严格按照技术要求控制振捣的距离和深度，避免出现漏振或过振的现象。此外，在施工结束后要开展一定的养护作业，这样才能保证钢纤维混凝土施工达到质量标准，一般养护作业时可以在混凝土路面表层铺上草或者薄膜。

2 道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用

在道路桥梁实际施工建设中，要做好桥面或道路铺装前的准备工作，包括设置钢纤维混凝土标高、清理施工现场、合理设置桥面高度和厚度，合理连接桥面板和桥面、保持桥面板干净无杂物等。在具体应用中，除了桥面或道路铺装，还被应用在桥梁墩台局部加固、混凝土桩施工以及边坡防护、隧道施工中。在道路施工中主要可应用在复合型路面、罩面修复、全截面路面、碾压型路面以及冻土区等不同路面的施工中。

2.1 在桥梁墩台局部加固中的应用

在桥梁施工中，因为外力作用的存在所以经常会出现裂缝，但是钢纤维混凝土以其良好物理性能，可以减轻桥梁重量并改善桥梁的受力作用。首先在桥梁墩台加固处理中，根据加固的要求和桥梁墩台长期受到承载力影响的现状，再加固部分喷射含有钢纤维的混凝土。一方面可以增强桥梁整体结构的抗震性能，另一方面也符合整体性需求。

2.2 在加强混凝土桩中的应用

在桥梁施工中，许多混凝土桩的稳定性较差，必须要做加固处理，主要应用的加固技术就是钢纤维混凝土技术，可将钢纤维混凝土直接加入到灌注桩中，通过增加灌注桩的重量来提高混凝土的抗压性能和冲击性能。在加固混凝土桩顶时，使用钢纤维混凝土一方面可提高冲击韧性，防止桩顶破裂，另一方面也可提高桩顶入土的能力。另外，也可采取整体浇筑钢纤维混凝土的方式，虽然成本较高，但是可提高桥梁整体结构的性能。

2.3 在隧道和边坡防护中的应用

在桥梁施工中比较容易出现的问题是漏水和渗水，尤其是在地理环境比较复杂，对施工要求较高的区域，如果不采取新型的施工技术则会影响桥梁结构的稳定性。因此，在进行隧道初衬和边坡防护中，为提高桥梁整体性能，尽量减少渗水或漏水现象，可通过喷射含有钢纤维的混凝土进行防护。

2.4 钢纤维混凝土的搅拌

钢纤维混凝土在前期搅拌中由于其技术含量较高，所以需要安排技术人员负责。在搅拌过程中必须要格外注意搅拌的方式和力度，在普通混凝土中加钢纤维时要注意分布均匀，一旦出现有些地方没有钢纤维而有的地方钢纤维过多问题的话，则可能会降低混凝土的加固作用，混凝土无法起到抗压作用。因此，在搅拌时相关技术人员必须严格按照一定的比例和要求操作，注意严格控制投放钢纤维的量和投放材料的顺序。具体可以采用强制性的搅拌方式，在所有材料都加入之后再进行均匀搅拌。此外，也可以在混凝土中加入钢纤维分散固定式布料杆，安排专门监督人员审查把控，从而可避免不均匀问题。总之，只有符合施工要求的搅拌混合材料才能进入到施工现场使用。

2.5 在桥面铺装中的应用

钢纤维混凝土经常会被运用到各种工程建设中，而在桥面铺装施工中，采用钢纤维混凝土可以降低桥梁重量，有效避免裂缝出现，此外还能改善桥梁的受力情况。使用钢纤维混凝土技术，一方面可以提高桥梁的抗震性能和抗裂性能，另一方面也可以增强桥梁的刚度和抗拆强度，提高桥梁的整体性，延长桥梁的使用寿命。

2.6 在道路施工中的应用

2.6.1 复合型路面施工中的应用

在复合式路面铺装时也要使用到钢纤维混凝土，这样才能铺装出两层或三层路面。为保证每一层路面的坚固性和稳定性，钢纤维混凝土最好全部铺装在两层或三层路面上，从整体上提高路面的质量。不过由于该施工工艺比较复杂，所以一般在对施工技术和工艺要求高的项目中应用。

2.6.2 罩面修复施工中的应用

普通混凝土修建的道路路面抗压性、抗拉伸和抗弯性都较差，所以一旦受到外力作用的影响可能会出现严重的裂缝甚至塌陷问题。当路面遭到严重破坏后需要采用钢纤维混凝土技术进行罩面修复。采用该技术进行罩面修复可将新旧混凝土粘结在一起，可有效提高路面的结构强度。当使用该技术进行修复时需要注意的是钢纤维的体积率和长径比。一般最佳的体积比率在1%～2%范围内，其最佳长径比在70～100mm范围内。

2.6.3 在全截面路面铺装中的应用

在铺装全截面路面的过程中，如果是普通路面，钢纤维混凝土施工技术可以避免路面厚度过大以及路面产生裂缝的问题，所使用的钢纤维混凝土可以提高路面的抗压性能，从而提高使用年限，大大降低道路路面被破坏的几率。因为加入钢纤维的混凝土在进行全截面路面铺装时，路面的厚度通常是普通路面的50%左右，这样的厚度正好可以充分保证路面的拉伸强度和承载能力，可有效防止路面裂缝的出现。

2.6.4 在碾压路面施工中的应用

路面出现裂缝是常见现象，但是如果使用钢纤维混凝土进行路面铺装，比如在碾压道路上采用钢纤维混凝土施工技术，不但可以提高道路的韧性和抗压能力，而且还能从整体上提高碾压道路的使用质量和使用期限。但是需要注意的是，当钢纤维混凝土和碾压路面结合时，必须要注意配合比以及粗骨料的粒径大小，同时在施工中要充分振捣和碾压，保证充分的流动性。

2.6.5 在冻土区中的应用

在冻土区域，由于气温较低，如果使用普通混凝土，一方面施工会遇到很多困难，另一方面所铺筑的路面容易出现裂缝，施工质量不高。因此，采用钢纤维混凝土施工技术，将钢纤维混凝土作为冻土区域路面铺装的材料，能够有效减少吸热，保持土热平衡，同时可以提高路面的抗冻性能。总之，在混凝土中加入钢纤维，使得混凝土自身的使用范围得到拓宽，其性能也得到了强化。

3 结语

综上所述，道路桥梁工程项目设计和施工过程中，施工单位必须清楚意识到采用钢纤维混凝土施工技术的优势。在充分掌握该技术的基础上，为保证施工顺利进行，提高道路桥梁施工的质量，延长道路桥梁使用寿命，不管在设计还是在施工中必须要严格按照该技术要求和标准施工。因为钢纤维材料的成本较高，所以在使用中还要注意节约材料，在保证工程质量的基础上对该施工技术进行优化和改进。