鋼纖維混凝土技術在道橋工程中的應用探討

丁 強

(山西平陽路橋有限公司，山西 臨汾 041000)

當前，國家經濟發展逐漸加快，國家主要推進公共基礎設施的建設與完善，進而促進了我國建筑工程與建筑行業的發展與進步。經過研究發現，在道橋工程項目施工中，鋼纖維混凝土是一種新型的水泥復合材料，具有一定的自身優勢。使用鋼纖維混凝土進行道路橋梁施工將具有一定的優勢作用，鋼纖維混凝土的承載力更高，具有較強的彈性能力，也具有一定的抗凍能力，所以在建筑施工中得到了一致的認可與廣泛的應用。

1 鋼纖維混凝土的技術概述

當前，依據鋼纖維混凝土的制造方式的不同，將其分為四大類，主要為：第一，切斷鋼纖維；第二，剪切鋼纖維；第三，切削鋼纖維；第四，熔抽鋼纖維。在四類中切斷鋼纖維具有最大的拉伸強度，切削鋼纖維主要是使用鐵刀對鋼板或者軟鋼進行削減，削減后，鐵塊與混凝土的融合性以及粘黏性更好。在剪切過程中，由薄板制成的鋼纖維寬度主要是在0.25 mm～0.9 mm，厚度主要為0.2 mm～0.5 mm。熔抽鋼纖維主要是將鋼水進行熔鑄，進而制造而成的[1]。

使用鋼纖維混凝土進行建設主要是在混凝土中加入鋼纖維，進而防止建筑基體向外擴散，承擔裂縫的壓力。在初期，鋼纖維混凝土受力過程中，水泥與鋼纖維共同承擔相應的壓力，初期的主要受力者為水泥，而后期主要受力者為鋼纖維。將鋼纖維混凝土與素混凝土進行抗壓強度比較，所得數據如表1所示，可以看出鋼纖維對提升混凝土抗壓強度的效果不夠顯著，但是其具有較強的韌性，如圖1所示，為鋼纖維混凝土與素混凝土彎曲時的荷載與變形曲線，可以看出素混凝土的負荷達到極限會斷裂，而鋼纖維混凝土依然可以進行承載。

表1 鋼纖維混凝土與素混凝土進行抗壓強度比較

在鋼纖維混凝土的設計過程中，配比主要是根據素混凝土的配比進行參照，結合當前施工的具體條件與環境，對鋼纖維混凝土進行配比。在材料選擇方面，鋼纖維的強度要與基材的強度相適應，抗拉強度要大于500 MPa，鋼纖維的含量主要在0.5%～0.95%，最小直徑不能低于0.38 mm。同時，在設計鋼纖維混凝土時，使用的砂率要高于素混凝土，對于攪拌時間也要進行嚴格控制，可以使用減水劑對混合料加以改善[2]。

2 鋼纖維混凝土的性能

鋼纖維混凝土技術，即是在混凝土制作過程中，在普通混凝土中加入鋼纖維并進行均勻攪拌，進而提升鋼纖維混凝土的自身性能。相比于普通的混凝土來講，鋼纖維混凝土在各個方面都具有一定的優勢，具體的表現主要有以下幾種：第一，在等重量的混凝土中，鋼纖維混凝土的強度更大；第二，鋼纖維混凝土在抗壓、抗彎中的能力表現明顯增強；第三，鋼纖維混凝土具有較好的沖擊性；第四，鋼纖維混凝土發生變形容易進行改善；第五，鋼纖維混凝土對于溫度的適應能力較好，能夠防止裂縫增大；第六，鋼纖維混凝土具有一定的抗凍性與耐磨性。由于鋼纖維混凝土的性能較好，并且具有一定的優越性，所以鋼纖維混凝土得到了推廣與應用[3]。

3 鋼纖維混凝土技術在道橋工程項目施工中的應用

3.1 鋼纖維混凝土技術在道路工程項目施工中的應用

為了能夠更好的對應用方面加以說明，本文主要以某道路為例，對其進行簡要分析。某道路工程的具體情況主要為：道路總長31 000 m，具有雙向六個車道，最大的直線長度為700 m。該道路工程主要使用鋼纖維混凝土技術進行施工，主要是由于鋼纖維混凝土路面具有良好的抗凍性、耐磨性與抗裂性，并且鋪裝的厚度較小。

1)主要應用于復合式鋼纖維混凝土路面。通常來講，復合型的鋼纖維混凝土路面有兩種，一種為三層式，一種為兩層式。三層式主要是一種復合的鋼纖維混凝土，主要為上下兩層為鋼纖維混凝土，中間使用普通混凝土，這種結構的建筑耐久性較強，但是這種建設方式對于施工人員的要求較高，建筑的形式與結構比較復雜。在通常情況下，需要具有較高的施工工藝與豐富的施工經驗。同時，這種鋼纖維混凝土的價錢昂貴，適合機械化程度較高的路面。而兩層式鋼纖維混凝土主要是上層為35%的鋼纖維混凝土，下層為普通的混凝土，這種方式在道路施工過程中較為常見，對于施工人員的水平要求不高，施工過程也較為簡單，花費較少。

2)主要應用于碾壓型鋼纖維混凝土路面。使用碾壓型鋼纖維混凝土路面，主要是使用瀝青混凝土路面作為主要的敷設工具。主要是將用水量較少的感性水泥型混凝土進行攤鋪并進行碾壓，成為混凝土路面，這種路面可以改善其物理特性，同時能夠增強路面的強度與韌性。這種技術難點主要在于路面無法壓實，對于平整度的調節較為困難。

3)主要應用于全截面型鋼纖維混凝土路面。在工程中，主要有雙向的六個車道，所以在路面中不需要設置縱縫，對于橫縫的設置主要保持在30 m左右，不能超過45 m。這種路面的鋪設應設置為普通路面鋪設的40%，鋼纖維的使用量一般為總料的1%。

4)主要應用于多年凍土的路面進行抗凍。由于當前鋼纖維混凝土的抗凍性較好，所以對于凍土較多的地面，可以使用鋼纖維混凝土技術進行施工，進而能夠維持凍土的平衡，提升道路的性能，防止道路開裂。

3.2 鋼纖維混凝土技術在橋梁工程項目施工中的應用

案例主要是以某橋梁為主，主要探析鋼纖維混凝土在橋梁工程項目施工中的應用問題，主要情況為，橋梁總長度為1 257 m，橋寬為16 m，橋上為雙向兩車道，該橋的主梁以及吊橋都使用鋼纖維混凝土技術進行施工。

1)對于橋面的鋪裝。對于橋梁道路來講，橋面鋪裝施工鋼纖維混凝土的優勢較為明顯。主要是由于鋪裝使用鋼纖維混凝土能夠保證橋梁自身的剛度及強度，能夠減少橋梁的鋪裝厚度，降低橋梁的重量，進而減輕承重的負擔。同時，使用鋼纖維混凝土技術能夠提升橋梁的舒適度，進而保證橋梁的施工質量，并且能夠延長橋梁的使用年限。

2)對橋梁的局部結構進行加固。在日常情況下，鋼纖維混凝土的施工都是使用剪切式，使用量一般控制在用料的1%左右，如果在施工過程中，使用轉子Ⅱ型噴射機對鋼纖維混凝土進行噴射，能夠滿足當前橋梁自身的抗震要求。

3)應用于隧道的襯砌或者橋梁邊坡的防護。在地質較差的橋梁路段中，為了避免橋梁的路面發生損壞，可以使用普通的水泥對橋梁進行支護，再噴射鋼纖維混凝土，進而保證橋梁使用的安全性。

4 鋼纖維混凝土技術的施工要點

4.1 鋼纖維混凝土的原料配比要點

為了保證道路橋梁的質量，使用鋼纖維混凝土能夠具有更加良好的性能，保證橋梁道路的安全性與實用性。要保證配料的比例科學，在選擇材料過程中，應對道路橋梁的厚度進行考慮，對其材料的抗壓參數與抗彎參數進行計算。在一般情況下，可以通過試驗并根據試驗結果確定鋼纖維原料的配比。

4.2 鋼纖維混凝土原料的攪拌要點

鋼纖維混凝土主要是由鋼纖維、水泥、骨料以及混合添加劑組合而成，想要對鋼纖維混凝土的使用性能加以保障，主要需要注意以下兩個方面的問題：第一，材料投入的順序與攪拌的時間要按照施工標準進行；第二，應分次投入鋼纖維材料，多次投入，要保證鋼纖維均勻分布在混凝土中。

5 結語

鋼纖維混凝土技術作為一種新型的道路橋梁施工技術，主要是使用鋼纖維與水泥進行復合，生成鋼纖維混凝土，這種材料的優勢明顯，性能優良。在進行道路橋梁的施工過程中，可以針對施工的實際情況，對鋼纖維混凝土加以使用，提升道路橋梁的使用質量，促進國家道路橋梁建設與發展。同時，對鋼纖維混凝土技術進行廣泛推廣，可以使其應用于道路橋梁的施工中發揮作用。