公路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用

兰林

摘 要：在桥梁建设工程施工中，钢纤维混凝土技术是一种应用广泛的技术，为了全面了解这种混凝土技术，以混凝土技术为基础，在探讨该技术基本特性的基础上，对该技术在公路桥梁建设过程中的应用进行深入研究。

关键词：公路桥梁施工;钢纤维;混凝土技术;应用

中图分类号：U445                                    文献标识码：A                                   文章编号：2096-6903（2022）06-0022-03

0 引言

近年来，在现阶段公路工程的发展背景下，我国对公路桥梁施工类型的要求也在不断提高。钢纤维混凝土技术作为一种技术性的施工技术，正逐渐应用于现代公路桥梁的建设中，可显著提高混凝土的强度和承载力，保证桥梁工程的稳定性，而我国这项混凝土技术尚不成熟，还需对其进行优化，需要有资质的人员加强对原有理论的深入探索。

1 钢纤维混凝土材料概述

1.1 钢纤维混凝土材料性能

钢纤维混凝土材料是新兴的多相复合材料之一。通过在混凝土材料中加入短钢纤维，可以避免出现微裂纹和宏观裂纹，有效提高混凝土材料的弯曲、拉伸、冲击和疲劳性能。其技术性能优势包括以下几个方面：①更好的抗弯强度、抗拉强度、抗压强度和抗冲击性，且混凝土纤维材料中短钢纤维分布不均。结果表明，这种混凝土与常规混凝土材料相比，其抗弯强度可提高50%～150%，抗拉强度和添加量也有所提高。在混凝土中添加钢纤维，其整体的抗压断裂强度大大提高，使得混凝土结构的抗压强度明显提高。②良好的抗裂性：混凝土的常规裂缝荷载为断裂荷载，而断裂荷载为钢纤维混凝土在裂缝荷载作用下也可以存在。一般情况下，当钢纤维混凝土体积增加时，其裂缝荷载、断裂荷载和韧性就会增加，其强度仍可达到四百到八百兆帕。③这种混凝土还具有高弹性、抗冻性和耐磨性，可以更好地控制冷、热应力引起的公路桥梁裂缝，大大改善混凝土的收缩和变形行为，使材料本身的弹性模量增加[1]。

1.2 钢纤维混凝土的分类

按照施工条件和方式，钢纤维一般分为剪切钢纤维、短切钢纤维和溶抽钢纤维。其中，短切钢纤维的抗弯强度和抗拉强度最高，但整体性较差。剪切钢纤维以薄钢板为主要原料，厚度一般为0.3～0.6 mm，抗拉强度为700 MPa，且强度高、粘接性能好;溶抽钢纤维主要由钢水冷却形成，弹性好，抗拉强度高。但在钢水冷却过程中，钢水会与空气发生氧化反应，会在表面形成氧化膜，降低钢与混凝土的纤维结合性能。在公路桥梁施工中使用这种混凝土材料时，配合比应与结构要求相匹配，合理选择基材、强度等施工服务。混凝土材料的抗拉强度和承载能力必须不断改进和优化，以确保建筑质量和成本效益。

2 传统混凝土施工容易出现的问题

在传统的混凝土施工中出现了许多问题，其中最常见的是公路和桥梁的裂缝。裂缝产生的原因主要受外界环境和施工因素的影响，以及混凝土本身的胀缩行为，由于外界温度和公路交通量过大，就容易出现裂缝，严重影响公路和桥梁的正常使用。修建公路桥梁时，很容易发现公路桥梁表面出现蜂窝麻现象，因为混凝土本身的强度不够，也影响公路桥梁的外观，同时如果这种现象面积较大，那么公路桥梁结构将不够稳固，且存在安全隐患，会对公路桥梁的正常使用和工作人员的安全造成一定影响。

3 钢纤维混凝土的要求及配比

3.1 钢纤维混凝土的施工要求

从公路桥梁建设的实际整合中可以看出，由于系统的快速发展，在浇筑混凝土或铺装时应进行有效的质量管控。更多时候，当水分蒸发较快时，施工人员可以采用喷洒施工技术来完善质量管理体系。道路施工时应选择合适的防滑结构，确保不干扰主体功能。钢筋混凝土的尺寸也应充分控制，保持6～10 m的高度，楼板的尺寸应为宽8 m和长12 m。在实际过程中，如果钢纤维成分较大，则应在生产尺寸方面随时间调整最大值，如果增量率较小，则应确定最小值[2]。

3.2 钢纤维混凝土的原料配比

水泥的选择。一般而言，普通硅酸盐水泥是用于公路和桥梁建设的主要材料。但是随着科学技术的不断进步，钢纤维材料在公路、桥梁工程中得到了充分利用，可以提升整个工程的性能。此外，使用这种混凝土进行施工，可充分减少路面结构的厚度，因为其实际性能优于普通混凝土材料，能够加强主要公路桥梁结构的抗压和耐磨强度，并满W足日益增长的交通需求。

水和添加剂的选择。在钢纤维混凝土的生产过程中，责任工人要严格控制用水量，最常见的附加需求为130～180 kg/m，实际需要的水与水泥的比例数据为0.4～0.55。如果钢纤维混凝土材料的质量能够与相关标准的要求同步，那么其他進行施工连接的从业人员还应合理添加减水剂、早强剂等添加剂，以充分获得钢纤维材料的最佳性能。

钢纤维混凝土施工技术的配合比。用钢纤维制作混凝土时，需要根据实际情况确定配合比的各种参数。根据实际强度和施工参数，明确自适应抗压强度和拆除强度等参数;确定水灰比时，可根据一定的城市建筑抗压强度计算数据，一般应控制在合理的范围内，以保证对混凝土强度和水灰比进行详细分析;在计算钢纤维的实际体积比时，需要根据材料的抗弯强度等规定进行计算操作，这些参数在0.01～0.015之间进行校核;最后，单位体积加水量需要根据实际工况确定。

4 钢纤维混凝土技术施工要点

4.1 建筑材料选择要点

不同类型的钢纤维混凝土适用于各种工程项目，且拥有自己的施工技术。因此，路桥施工企业在决定采用这种施工技术之前，应慎重考虑施工现场的气候。 然后，根据施工现场的具体情况，对原设计进行修改，符合实际要求。审慎地确定这种混凝土施工工艺。施工技术确定前，施工单位应专注于遵守相关的技术要求，购买合适参数的施工设备，符合高质量的施工标准，从而充分保证了钢筋混凝土技术的成功应用，使得公路桥梁的整个施工质量得到了很好的控制。需要注意的是，施工企业必须遵守钢筋混凝土结构的规范要求，以保证公路桥梁的施工质量[3]。最大限度地降低建筑材料成本。

4.2 材料的运输要点

搅拌元件在钢纤维混凝土的在设计过程中必不可少，其质量直接取决于此具体应用程序的性能。因此，施工人员在搅拌过程中应严格遵守施工所需的建筑标准。由于钢纤维混凝土本身就是一种混凝土，所以工人必须根据混合料中各种材料的科学配比进行调整。传统的混凝土罐是运输相关物品的最有效方式，为防止此类混凝土在运输过程中变质，操作人员应注意以下两点：第一，整个运输过程中运行始终如一;第二，在加载过程中密切监测这种材料的混合温度，并对钢纤维混凝土的流速进行高度控制。

5 施工技术以及流程

5.1 钢纤维混凝土配比配置

深入检查施工的现场工况，了解具体的对钢纤维混凝土的要求 ，对不同材料的配合比进行严格控制。其中，材料的组成是根据基材的特点要求来控制的，要求符合工程设计的通用要求。通过钢纤维混凝土施工，保证纤维尺寸合格。

5.2 施工步骤

严格执行钢纤维混凝土材料制造工艺以及技术标准的要求。精心设计钢材，实现合理的材料和施工组合，保证钢纤维混凝土材料的标准化和工程化生产。构建材料图例;做好切浆和公路的后续维护。

5.3 场地准备部分

为了选择合适的建筑工地，首先要评估是否会影响桥梁的结构，然后做好对场地缺陷的修复工作，检查所有设备是否符合施工工程师的要求，并且钢纤维混凝土材料的性质和混凝土的施工过程也必须符合标准，应根据不同项目的要求选择最佳的施工方式[4]。

5.4 钢筋施工

必须按照施工图要求，确保棒料符合指定要求，并保证拧紧钢接头，使接头更加牢固以及钢棒接头的合适布置，调整制造方法。在应用过程中，提高钢接头的质量和强度。其中，金属网与桥梁设计的距离必须符合建筑标准，避免由于各种质量问题而出现施工错误。需要注意的是，在安装钢筋时，为了保证接下来的工作能够正常进行，应严格检查钢筋的稳定性。所需附件是用于固定钢筋的连接件，其易于拆卸，如有必要，在焊接處理中使用高标准的焊接设备，以加强整体施工结构的高效性和可靠性。

5.5 安装模板

一旦钢桁架紧固件的施工完成，就开始为施工选择合适的钢材形式。合理高效地进行钢模板的组装，确保控制台与钢框架的连接部分满足正常操作的要求。如果存在砂浆泄漏问题，则应考虑是否是夹具和梁顶部相交部分出现问题。工程开工前，应喷脱模剂，以防渗漏。另外，在模板安装施工过程中，为提高稳定性，应在模板的承重点处设置临时支撑系统，以减少模板承载力造成的倒塌问题。

5.6 切缝处理

桥面铺设钢纤维混凝土时，必须根据当前工程情况，严格控制横缝。工程一般建在桥墩上，固定间距为30 m。但需要注意的是，施工的水平缝应与护栏平行。在实际应用中，还应综合分析当前钢纤维混凝土室外温度、混凝土结构硬化时间等因素。

5.7 钢纤维混凝土的养护

待钢纤维混凝土浇筑完成后，需根据工程实际情况进行精细化养护施工。在这种混凝土硬化时，最好采取能达到硬化标准的喷水硬化措施，也可以在表面喷洒硬化剂层，达到硬化标准。为确保施工硬化混凝土符合要求，应时刻注意混凝土表面是否出现裂缝。此外，还应对养护人员进行培训，以客观和实际情况为出发点，选择最佳养护方式，提高结构性能，延长桥面寿命。

6 钢纤维混凝土技术在公路桥梁建设中的具体应用

6.1 在桥面施工中的应用

在桥面施工中采用钢纤维混凝土技术，不仅可以改进该阶段桥梁的整体施工，还可以防止裂缝的发生，延长桥梁的使用寿命。与当前情况相比，施工负责人应分析工程实际需要，确保原材料质量合格后方可进场以及施工，且材料的使用应符合有关规范。为保证钢纤维混凝土施工中的公路桥梁工程质量，应保证这种混凝土材料不能外露。一旦出现暴露问题，施工人员必须找到合适的解决方案，从根本上保证桥面质量[5]。

6.2 用于修复桥墩

采用钢纤维混凝土技术在桥墩形式中，能够降低桥墩的重量，防止公路桥梁施工过程中堵路的问题出现。从设计的角度来看，安装钢纤维的技术人员应根据规范条件选择合适的金属纤维工艺，来进行加固桩的工作，这样就可提高桥墩强度，且具有一定的抗震动作用。 在进行桩基施工时，施工人员应密切关注钢纤维的损坏情况，意识到这种情况应立即处理，以确保桩的均匀性和外部稳定性，并保证整体桩基的强可靠性。

6.3 用于隧道和路堤的保护

通过分析公路桥梁建设过程可知，环境会直接影响到这项建设工程的稳定性，如果工程环境恶劣，在工程建设过程中要保护好环境，确保工程质量。使用钢纤维混凝土技术保护隧道和路堤具有以下优点：以通道的形式使用此功能时，允许在通道内进行保护，避免外部的影响，确保通道类型符合尺寸。在具体的施工计划内，施工人员必须考虑到河道的具体情况，同时关注河道内外的张力变化。按照规定的钢纤维混凝土标准，计算混凝土的厚度，从而加强公路和桥梁的基本稳定性[6]。

6.4 公路建设

为保证公路桥梁施工的整体可靠性，必须保证摊铺过程的合理性，责任人员必须根据情况选择单层或双层施工方法。双层施工是指在施工方案中，施工人员定期在公路中间使用传统的混凝土结构，在道路的上下台阶上铺设钢纤维混凝土，降低了施工成本，同时保持了公路的质量，使得实际公路系统的稳定性不断提高，从而降低了道路出现裂缝的风险。在单层法施工后，开始将钢纤维混凝土浇筑在混凝土顶上，下部始终采用常规混凝土，这就是采用两层法的施工方式。

两种施工方法的比较表明，单层方法的施工成本比两层方法低得多，更适合在桥梁工程中使用。此外，在公路施工项目中，施工人员可以添加适当的金属配件，以确保路面的强力加固，加强公路桥梁的稳定性。

6.5 调整路面

公路工程建成后，当通车时，在其他因素的影响下，公路会出现明显的裂缝问题，而应用钢纤维混凝土是一个很好的解决方案，在公路施工中，这种混凝土可以修复有压痕、裂缝的公路，提高路面稳定性。在特定道路的施工过程中，施工人员必须根据具体情况选择必要的材料，然后进行道路施工工作。钢纤维混凝土的总量应大于一定标准，以保证最佳的保温效果，可有效防止固定结构的受潮热问题，影响结构质量。当钢纤维混凝土随着时间的推移使用时，还可以提高涂层的抗冻性和导热性，且效果明显[7]。

6.6 遵循连续性原则

在公路桥梁施工过程中，应避免出现严重的分离结构，以确保施工过程以及结构的连续性。为了实现连续性的目标，员工必须严格遵守适用的规定来确定施工量，而不是将钢纤维混凝土完全融入公路桥梁中。在桥头设计时应避免出现裂缝，并用平板振捣器振摇混凝土，以增加这种混凝土的密实度，进而提高公路的承载能力。铺装后，主体结构的美观性必须以篷布的形式进行加固和测试，合格后方可投入使用。

7 结语

在公路桥梁的施工中，有效应用钢纤维混凝土建筑技术，可以保证桥梁的使用年限，满足安全性和平衡性要求。在规划工程方案时，根据实际选择合理的具体施工工艺，加强质量控制和人员控制，更好地提升整体施工质量，并为提高运营效率打下坚实基础。

参考文献

[1] 孙虎.公路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用[J].四川建材，2021，47（12）：85-86.

[2] 蔡艳.钢纤维混凝土技术在道公路桥梁施工中的应用[J].运输经理世界，2020（16）：67-68.

[3] 梁旭东.钢纤维混凝土施工技术在路桥施工中的应用[J].中国新技术新产品，2021（10）：56-57.

[4] 尹宝生.钢纤维混凝土技術在道公路桥梁施工中的应用分析[J].智能城市，2021，7（13）：165-166.

[5] 李效广.公路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用[J].交通世界，2021（15）：52-53.

[6] 罗锋，欧阳辉.公路桥梁施工中钢纤维混凝土技术分析[J].运输经理世界，2021（1）：103-104.

[7] 唐汝亭.公路桥梁施工中钢纤维混凝土技术[J].黑龙江交通科技，2019，42（11）：255+257.