鋼纖維混凝土技術在道路橋梁施工中的應用

孫辰睿

摘要：就鋼纖維混凝土的應用本質來講，其作為當前研發的一種新型施工材料，隨著近年該技術的不斷成熟，被廣泛應用于道橋施工中，相對于以往道路橋梁施工中所使用的普通混凝土而言，鋼纖維混凝土在實際施工中能夠體現出其良好的抗剪、抗拉以及抗裂等方面的應用性能，以此進一步強化整個工程項目的施工質量，具有積極性應用意義。

關鍵詞：鋼纖維混凝土;道路橋梁;應用

1鋼纖維混凝土技術分析

1.1概念

鋼纖維混凝土技術作為一種混凝土材料優化技術，是將鋼料與混凝土結合的一種新型技術。在混凝土受到外力擠壓時，通常會發生形變現象，嚴重影響后期混凝土的使用。例如，道路經過長時間使用會出現車轍問題。這一問題長期困擾著建筑施工行業。為了有效解決此類問題，技術人員將鋼纖維融入混凝土攪拌工序中，等混凝土凝結后，對其進行系統測試，結果發現，混凝土質量顯著提升。

隨著技術的發展，技術人員發現，將不同的鋼纖維融入混凝土中，可以達到不同的硬度與強度效果。一般來說，其可以分為切斷型鋼纖維、剪切型鋼纖維、銑削型鋼纖維和熔抽型鋼纖維，每一種混凝土鋼纖維都有自己的特點。例如，切斷型鋼纖維利用小直徑冷拔鋼絲作為原料，把鋼絲切成短纖維，再將其融入混凝土中，這種方法的最大優勢是可以提升鋼纖維混凝土抗拉強度，使用切刀、沖床就可以進行適當的加工;剪切型鋼纖維一般由冷軋帶鋼剪切而成，具有強度高、易分散等特點，自身與混凝土之間有較好的黏結性能，十分適用于橋梁、公路等方面的建設;銑削型鋼纖維是一種利用鋼錠銑削工藝制成的鋼纖維材料，它的兩端都帶有錨固端，同時兼具粗糙、光滑的特性，一般被應用于水利工程、港口建設等方面，自身具有很強的彈性與抗壓性;熔抽型鋼纖維制作方法與切斷型鋼纖維制作方法相似，二者的不同之處在于冷軋帶鋼處理方式，熔抽型鋼纖維制作過程更加復雜，需要進行加溫處理，但強度會高于切斷型鋼纖維。

1.2優勢

與普通混凝土相比，鋼纖維混凝土具有柔性高、抗開裂、強度大和延展性好等特點。普通混凝土添加少量鋼纖維，就可以顯著提升整體強度與承載能力，而不同形狀的鋼纖維存在差異性，具體應用則要根據工程的實際情況來定。目前，鋼纖維混凝土技術已經應用于我國建筑項目中并取得卓越的建筑效果。鋼纖維質量合格是保證鋼纖維混凝土質量的基礎，而將鋼纖維混凝土技術融入道路橋梁建設項目中，可以有效提升路面抗彎、抗壓能力，延長道路橋梁使用壽命，減少后期出現工程質量問題的可能性。但是，鋼纖維與混凝土沒有交融性，使得混凝土容易出現形變問題。面對這種問題，施工單位應該有效控制和減少混凝土的雜質含量，提升鋼纖維與混凝土的融合速度。

鋼纖維混凝土具有良好的耐堿性與抗磨性，在一些特別惡劣的環境下也表現出良好的性能，其在我國北方地區多有應用。我國北方地區晝夜溫差大，一年四季氣候差別較大，道路橋梁表面需要承受諸多雨雪的考驗。若道路橋梁沒有良好的隔熱性與延展性，則使用幾年后就需要大面積維修，不僅給當地政府帶來極大的經濟負擔，還給附近居民出行帶來極大的不便。而將鋼纖維混凝土技術融入道路橋梁施工中，可以完美消除天氣對道道路橋梁梁使用壽命的影響。

2道路橋梁施工中鋼纖維混凝土施工技術要點

2.1 鋼纖維制作

制作符合項目建設要求的鋼纖維，是鋼纖維混凝土施工的基礎性工作。依據制作原理的差異，鋼纖維的制作方法大致可分為鋼絲切斷法和冷拔法。其中，鋼絲切斷法對沖床與切刀的依賴性較強，并且出于提升切割效率的考慮，選擇使用旋轉刀具;其不足之處在于采用鋼絲切斷法制作鋼纖維時，對鋼絲原材料的耗損問題較為嚴重，容易增加工程項目的建設成本，故而在當道路橋梁工程施工規模較大時，鋼絲切斷法制作鋼纖維的適用性較差。采用冷拔法制作鋼纖維時，不僅能確保鋼纖維表面的光滑程度，而且能有效增加鋼纖維自身的黏結強度。目前，在鋼纖維制作中，大多會選擇鋼絲切斷法和冷拔鋼絲法的聯合制作，以0.4～0.8mm直徑的冷拔鋼絲為例，采用鋼絲切斷法將冷拔鋼絲切割成固定長度纖維，然后將其加入混凝土材料中，這樣能有效地提升鋼纖維的抗拉強度，在具體施工中，采用這種功法制成的鋼纖維混凝土，其抗拉強度可達到1000～2000MPa。

2.2 鋼纖維混凝土設計制造

鋼纖維混凝土制作要點把控具體如下：（1）在鋼纖維混凝土配合比設計中，可按照普通混凝土的配合比要求來決定最終配比。（2）在鋼纖維品種選擇中，應確保鋼纖維與基材強度相適應，并且應確保鋼纖維極限抗拉強度超過500MPa。當使用圓直和熔抽鋼纖維時，應選擇圓直和熔抽鋼纖維進行配制;當使用剪斷鋼纖維時，應選擇高標號混凝土完成配制，確保鋼纖維的含量保持在0.5%～2.0%。（3）鋼纖維混凝土制作需要控制鋼纖維的長度和最小直徑，以此保證混凝土材料的力學性能，使其滿足施工和易性要求。通常鋼纖維長度不應太長，而最小直徑應不小于0.4mm，一般鋼纖維的最小直徑保持在0.45～0.70mm，長徑比保持在50～80。（4）與普通混凝土相比，要求提升鋼纖維混凝土的砂率。并且考慮到鋼纖維同基體結合的牢固性，應選擇較小粒徑的骨料，骨料中大粒徑保持在10～20mm。（5）注重水泥用量的控制，在保證鋼纖維混凝土材料性能的情況下，盡可能地減少水泥用量，降低工程成本。同時應借助減水劑或其他外摻劑，不斷提升鋼纖維混凝土材料的設計和制造水平。

2.3 投料攪拌

在鋼纖維混凝土投料攪拌過程中，除了專用的強制式攪拌機，還可使用雙錐反轉出料攪拌機設備。在攪拌設備利用過程中，一旦纖維摻量較高或混凝土坍落度較小，為避免攪拌機超負荷作業，應降低攪拌機的利用率。在實際攪拌中，應注意攪拌投料順序和攪拌時間的控制。通常，當鋼纖維一次性直接投料時，攪拌機內的鋼纖維容易出現結團問題，因而需要按照分級投料的原則進行投料，確保鋼纖維充分分散，要求分散機功率保持在0.75～1.0kW，分散力控制在20～60kg/min。最后按照先干后濕的要求投料攪拌，要求混合料在攪拌機內干攪拌1min后，開始加水并濕攪拌2min。

2.4 澆筑振搗

為進一步提升鋼纖維混凝土道路橋梁施工質量，在材料澆筑過程中，一是應確保鋼纖維混凝土澆筑的連續性，要求各道路橋梁單元沒有明顯的澆筑接頭，以此保證澆筑單元的連續性;二是在鋼纖維混凝土振搗中，要求使用平板振搗器振搗成型，因為使用插入式振搗棒時，鋼纖維會朝著振搗棒方向聚集，由此產生了集束效應，影響了道路橋梁澆筑施工質量;三是在平板振搗器振搗操作中，應充分保證邊角部位混凝土振搗的密實程度，在邊角地區要求鋼纖維按照縱向條狀的狀態集束排列，以此抵抗板體收縮應力、溫度應力及荷載的傳遞;四是完成振搗后，要求將振搗面抹平，并且應確保外露的鋼纖維壓入混凝土，避免鋼纖維發生銹蝕或者對人體造成傷害。

結束語

隨著我國社會經濟發展速度越來越快，人們生活質量也隨之有了很大提升，在交通出行方面的頻率也隨之增加，因此路橋工程質量也就成為當前人們在保證自身出行安全中重點關注的一項內容，而鋼纖維混凝土具有抗拉、抗壓等優點，不僅可以滿足人們出行方面的要求，而且還能確保整個道橋工程的施工質量，具有很好的應用意義。

參考文獻

[1]門國超.基于道路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術應用研究[J].建筑與裝飾，2019（24）：127.

[2]鄭欣榮.道路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術應用探討[J].百科論壇電子雜志，2019（22）：258-259.

[3]楊福仁.鋼纖維混凝土技術在道路橋梁施工中的應用[J].中國室內裝飾裝修天地，2019（8）：337.

[4]毛勇銳.道路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術的應用分析[J].城市建設理論研究，2019（22）：38.