探究桥梁施工中钢纤维混凝土技术应用

　　引言
　　随着科学技术的不断进步，我国综合国力得到了显著的提高，其中社会经济建设及城市化进程尤为突出。在此形式下，我国的桥梁建设日益得到了发展与完善，而钢纤维混凝土材料作为一种具有良好性能的新型复合材料，其在桥梁施工中得到了广泛的实际应用。
　　1 钢纤维混凝土的性能特点分析
　　1.1 钢纤维混凝土的基本特点
　　钢纤维混凝土是一种通过在普通混凝土中掺入乱向分布的短钢纤维从而形成的一种新型的多相复合材料。这些钢纤维的掺入，使混凝土的物理力学产生了质的变化，其能够有效阻止混凝土内部微小裂缝的扩展及宏观裂缝的形成，使得普通混凝土的抗拉、抗冲击、抗冻及耐磨等性能得到了显著的改善，同时增加了混凝土在桥梁施工中的延展性。与普通混凝土相比，钢纤维混凝土具有以下性能优势：①有优越的经济性;②抗拉、抗剪、抗扭曲及抗弯强度较高;③收缩性能明显;④具有卓越的抗冲击性;⑤抗疲劳性能显著;⑥具有良好的耐久性。与传统混凝土材料相比，钢纤维混凝土材料因具有以上几大性能优势，因此，在建筑工程中建筑施工技术人员总把钢纤维混凝土视为最适宜的材料之一，其在建筑施工中也得到了广泛应用，因此分析研究钢纤维混凝土技术在实际桥梁施工等方面具有现实意义。
　　1.2 钢纤维混凝土性能的主要影响因素
　　显然，钢纤维在改善混凝土性能中起到了重要作用。根据纤维间距理论、复合材料理论及微观断裂理论等各种纤维增强机理等理论及大量的试验数据分析表明，其基体强度、纤维的长径比和体积率、纤维与基体间的粘结强度及纤维在基体中的分布取向等因素都会影响纤维的性能增强效果。通常情况下，当钢筋混凝土遭到破坏时，钢纤维通常是被拔出而不是被拉断，因此，改善纤维增强效果的主要措施是增加纤维和集体间的粘结强度。
　　2 钢纤维混凝土的制作原材料
　　生产制作合格的钢纤维混凝土材料需要以下原材料：
　　(1)钢纤维;
　　(2)水泥、粗细骨料;
　　(3)水;
　　(4)减水剂等外加剂;
　　(5)原材料的选用应符合国家标准。
　　3 钢纤维混凝土技术在桥梁施工中的应用
　　3.1 钢纤维混凝土在桥梁施工过程中的配合比设计在桥梁施工设计的时候，钢纤维混凝土的配合比设计是使用钢纤维混凝土技术进行桥梁施工的重要环节，与传统混凝土明显的区别是，路面结构在钢纤维混凝土配合比设计中必须是要考虑到。
　　3.2 钢纤维混凝土技术在桥梁施工上的应用案例
　　以某市的市政路桥为例，据悉，该市政路桥长约1359.8m，桥宽约16m，双向2 车道，钢纤维混凝土主要应用于该桥梁斜拉桥的箱梁、吊桥、主梁上。
　　3.2.1 钢纤维混凝土桥面
　　为了使桥梁抗折强度和自身的硬度得到加强，因此在施工中，通常会降低桥面混凝土的铺装厚度，以此减轻桥梁的自身重量，使桥梁的受力情况得到改善。除此之外，在保证桥梁施工质量的前提条件下，在桥面铺装钢纤维混凝土还能提高桥梁的舒适性、抗裂性以及耐久性，使桥梁的使用寿命得到延长。
　　3.2.2 桥梁墩台等局部结构的加固
　　在使用钢纤维混凝土对桥梁墩台等局部结构进行加固中，通常会采用切削钢纤维，同时应该控制其产量在0.9%以下，接着采用转子Ⅱ型喷射机喷射4~18cm 的钢纤维混凝土。这样不仅可以达到桥梁抗震性的要求规格、保证桥梁结构的整体性，还可以避免桥面板出现裂缝以及桥面等局部地区出现表层剥落损坏等情况。除此之外，还可以通过采用硫酸盐快凝水泥和TS 速凝剂，以此达到提高桥梁的早期抗裂性能的目的。
　　3.2.3 钢纤维混凝土强化桩顶
　　在传统的锤击桩尖进土过程中，反复多次的锤击会使桩顶在锤击过程中出现击穿的情况。但是，通过将钢纤维混凝土应用于桩尖中可以使桩尖的穿透性得到明显的增强，桩尖的强度和韧性在得到加强后，随之锤击次数有效的增多，桩尖进土的性能也得到了加强，同时也提高了桩尖的打击速度。此外，桩身使用预应力钢筋混凝土或者非预应力钢筋混凝土可以在降低施工成本的同时保证桥梁的整体质量。考虑到假如整个桥梁都采用钢纤维混凝土，其施工成本较高。
　　3.2.4 边坡防护与隧道施工
　　在施工过程中，地质状况差的路段是比较常见的，通常情况下，会采用普通水泥做支护，然后在普通水泥外喷上一层钢纤维混凝土材料对普通水泥防护进行强化，以免边坡岩石脱落，将桥面损坏。除此之外，在隧道的修建中，用钢纤维混凝土材料进行施工防护，既可以强化隧道结构的整体性，又可以提高隧道的抗渗透能力。
　　4 桥梁施工技术中钢纤维混凝土技术的要点
　　首先，该施工方要根据工程的实际情况选择所需要的钢纤维混凝土原材料，其次要选出适合该项工程的搅拌机，以免出现搅拌机超负荷工作的情况。
　　在进行原材料的搅拌时，通常采用砂石后钢纤维水泥水的投放顺序往搅拌机内投放原材料，其中的后钢纤维的投放需要引起注意。通常为了避免在搅拌过程中出现钢纤维凝结的情况，一般先利用分散装置将后钢纤维进行分类整理，接着用分散投入的方法将后钢材料进行搅拌。搅拌时一般是先对原材料进行1min 的干拌，在加入适量的水后和添加剂后，再继续对其进行2min 的湿搅拌。
　　在运输钢纤维混凝土时，要尽可能将搅拌机的设置在施工现场附近，以此减少混凝土的运输时间和路程。因为有时地面的不平整或周边环境等情况会导致混凝土在运输的过程中由于振动而出现混凝土粘稠密度降低、钢纤维混凝土均匀性失衡、钢纤维下沉、坍落度受损等情况。
　　最后，考虑到钢纤维乱向分布的特点，为了防止纤维外露等情况发生，更好地保证纤维混凝土的工程质量，钢纤维路面通常会采用机械抹平、真空吸水等措施。当发生纤维外露情况时可以用压纹机压纹工艺对其进行处理。
　　5 结束语
　　钢纤维混凝土技术是一项实用性很强、应用广泛的先进技术，钢纤维混凝土材料凭借其良好的性能给桥梁施工带来了质的飞跃。随着该项技术的不断发展与完善，钢纤维混凝土材料的应用范围会越来越广泛。在建筑工程中，其具有良好的应用研发前景，值得被广泛推广和应用。