钢纤维混凝土技术在 市政路桥中的应用

钢纤维混凝土技术在 市政路桥中的应用

卢泽雄

身份证号码 4452241987103039**

摘要：当前，钢纤维混凝土因其优越的抗拉性能而得到广泛应用。在市政桥梁施工过程中，运用钢纤维混凝土技术，桥梁造型美观、结构优良，不仅能够降低上部材料的消耗，还能够减少下部墩台的数量，最终可以提高经济效益、降低造价。文章分析钢纤维混凝土的性能，探讨钢纤维混凝土在施工中的应用。

关键词：市政路桥；钢纤维混凝土；应用

钢纤维混凝土是一种优质的新型复合材料，伴随着钢纤维不断完善的基础理论和不断进步的生产技术。钢纤维混凝土能够拓宽在路桥工程的应用。在市政路桥施工过程中，采用复合路面结构能够充分发挥钢纤维混凝土路用性能和降低工程造价，重视钢纤维混凝土的施工技术是保证市政路桥工程质量的重要途径。

1 钢纤维混凝土的性能

钢纤维根据制造工艺可以分为剪切钢纤维、切钢纤维、熔抽钢纤维、切削钢纤维等四类。限制裂缝在基体下的延伸是钢纤维混凝土的主要性能。混凝土在受外荷载作用初期，钢纤维和水泥基料一起承受的外力，对于后者是外荷载的主要承受者，但是如果水泥基料发生开裂后，处在混凝土横跨裂缝位置的钢纤维成为外荷载的主要承受者。

如果钢纤维的掺量体积达到或者超过规定的最大值，那么整体材料都能够继续承担比较高的外荷载，导致产生较大的变形，最终只有让基料中的钢纤维被拨出或拉断，才能使整体材料破坏。

在市政路桥工程的普通混凝土中，把一部分钢纤维乱向均匀地分布，直到硬化后方可得到钢纤维混凝土，钢纤维混凝土与普通相比较，有着明显的抗压、抗拉和抗弯的极限强度。只要在普通混凝土加入一条相同规格的钢纤维，那么极限抗拉、抗压、抗弯强度可以显著提升，极限抗拉单轴强度提升近0.5 倍，极限抗弯单轴强度可提升0.5~1.5 倍，并且具优良的抗冲击性。

假如，在混凝土加入纤维，掺量为0.5%~1.5％的钢纤维时，混凝土整体的冲击韧性的强度指标可提升到40~90 倍，甚至会有更高的突破；尽管钢纤维对于混凝土抗压的弹性模量提升不是很显著，但是能够有效提升其抗拉弹性的模量。钢纤维能够让混凝土的收缩变形降低10%~20％。

在市政道路桥梁的施工过程中，由于普通混凝土的裂缝导致项目工程质量下降的现象十分突出，严重的甚至导致道路凹陷、桥梁垮塌的安全事故发生。普通混凝土是由石子、水泥、砂石经过水拌合、硬化后形成。由于碎石、水泥、砂砾材料有着较好的脆性，而且其抗拉性能十分薄弱，一旦混凝土受弯或者受拉，因为抗拉性能薄弱而出现裂缝。普通混凝土易受侵蚀，混凝土受到雨水侵蚀，表面层易受破坏，混凝土的性能受到影响。

另外，混凝土热胀冷缩性能明显，一旦受热、受冷就会产生变形，当变形受到束缚，混凝土内会产生温度裂缝。近年来，钢纤维混凝土因其优越的抗拉性能而得到广泛应用。

2 钢纤维混凝土在施工中的应用

2.1 道路工程施工应用

钢纤维混凝土的路面能够减薄道路铺装的厚度、不设或者少设纵缝，还能够减少横向缩缝、具备良好的冻融性、耐磨性等优点，有效延长道路路面的寿命，被广泛应用在路面工程施工中。

混凝土的截面如果使用钢纤维掺量为0.8％ ~1.2％，其钢纤维混凝土路面厚度为普通厚度的40%~50％。在施工过程中可以将复合式路面设置为二层式或三层式，对于双车道路面则不需要设置纵逢，其设定的横缝间距为25m~40m，最长可达到60m。

双层式路面的构造是在全路面板厚的上层约全厚40%~60％铺设钢纤维混凝土。对于复合路面可以在上下两层设置对应的钢纤维混凝土层，在中间设置普通混凝土层，在结构上的设计较为合理，但是在施工技术上有一定难度。

在以往的施工过程中，复合路面往往在铺设标准较高的区域使用。除此以外，还可以在混凝土中置入钢纤维进行碾压，能够增强路面的韧性和强度，提高混凝土碾压的力学强度。对于多年冻土地区可以使用钢纤维混凝土路面来减少吸热并提高其抗冻性。

2.2 桥梁工程施工应用

在市政施工过程中，使用钢纤维混凝土来进行桥面铺装，不仅可以提高桥面的耐久性、抗裂性、舒适性，还能够提高桥梁抗折强度，降低铺装厚度，提高桥身刚度，减轻桥梁结构的自重。在市政桥梁工程中，采用钢纤维混凝土能够部分改善、提高结构性能，能够有效对结构变形进行控制，能够极大推动桥梁结构施工朝轻型化、大跨度方向发展，还可以运用钢纤维混凝土施工技术来降低梁高，以满足特殊要求的使用。

在市政桥梁施工过程中，运用钢纤维混凝土技术，桥梁造型美观、结构优良，不仅能够降低上部材料的消耗，还能够减少下部墩台的数量，最终可以提高经济效益、降低造价。

3 钢纤维混凝土的施工技术要求

市政路桥工程的施工质量往往能够决定钢纤维混凝土市政路桥工程的质量，在某种意义上来说路桥施工质量主要就是依赖混凝土的施工技术质量。

在施工过程中不仅一定要按照钢纤维混凝土的施工要求来执行，要确保在基体中均匀分布钢纤维，重视施工过程中的技术问题。

3.1 钢纤维分散装置

假如把钢纤维全部投入混凝土搅拌机之中，就会非常容易产生固结的现象，因此，将钢纤维进行均匀分布，而且要充分分散，才把钢纤维投入混凝土搅拌机中，在搅拌之前钢纤维需要通过分散装置才能进入搅拌机。正常情况将分散机的功率控制在0.65W~1.0kW。

钢纤维在投入搅拌机之前要直接选择材质较好、直径较粗的纤维，或者预先与细骨料定量均匀拌合，还要在料斗入口处设置振动筛，把不符要求的钢纤维拣出。

3.2 搅拌时间和投料顺序

在市政路桥混凝土施工过程中，防止钢纤维固结，应当使用先干后湿和分级投料的工艺。根据以下步骤来进行施工：砂→碎石→水泥→钢纤维。在搅拌机内，混和料预先干拌2 分钟，接下来加外加剂和水湿拌1 分钟。

在正常情况下，一般搅拌机无法满足钢纤维混凝土的搅拌指标。所以对于钢纤维的混凝土搅拌，尽量使用双锥反转出料搅拌机与强制式搅拌机。如果坍落度较小或者纤维惨量较高时，搅拌机应当降低利用率，防止搅拌机出现超负荷的工作。

参考文献：

1.杨大为.现代路桥施工中钢纤维混凝土的施工技术研究[J];科技致富向导;2018年23期

2.曾绍刚.浅谈钢纤维混凝土在高层建筑密筋梁中的应用[J];山西建筑;2018年10期

3.夏冬.钢纤维混凝土在路面修补工程中的应用[J];科技情报开发与经济;2018年11期