道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术应用研究

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道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术应用研究

发布日期： 2013-11-03 发布：  

  2013年18期目录       本期共收录文章20篇

　　【摘 要】 最近十几年，我国的基础设施建设取得了很大的成就，尤其是在道路桥梁建设领域。在桥梁大规模建设的过程中，产生了许多桥梁施工新技术。钢纤维混凝土技术就是在这个阶段产生的，钢纤维混凝土具有许多优点，最显著的就是可以防止混凝土裂缝扩展。本文首先对钢纤维混凝土进行了介绍，然后对钢纤维混凝土的组成成分进行了探讨，最后对道路桥梁中钢纤维混凝土技术的应用进行了研究。
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　　【关键词】 桥梁施工 钢纤维混凝土 应用
　　钢纤维混凝土是一种复合型材料，是在混凝土中掺加方向不一致的钢纤维制成的，这些方向不一致的钢纤维能够将混凝土更牢固地连接在了一起，预防裂缝的形成和阻止裂缝的扩展，并且能够显著改善混凝土的抗弯拉性能，并且让混凝土的韧性增强。所以钢纤维混凝土的性能要比普通混凝土的性能要更加优良。
　　1 钢纤维的分类
　　钢纤维分类方式是按照施工工艺来进行分类，一般可以划分为四类：剪切钢纤维、切断钢纤维、切削型的钢纤维和熔抽型的钢纤维。钢纤维的特性与制造工艺有很大的关系。切断型的钢纤维抗弯拉强度非常高，唯一不足的地方就是钢纤维与混凝土没有很好的粘结性能混合成整体比较困难。剪切型的钢纤维是由薄板装的钢板为原料制作而成的，厚度较小，一般为0.3-0.6毫米，抗拉强度一般为700Mpa左右，由于两种物质本身性质限制，所以两者结合力不是很强。切削型的钢纤维主要是由厚钢板和钢锭职称的，这种纤维强度比较高，粘结性能也比较好。熔抽型的钢纤维顾名思义就是由钢水冷却制成的，其抗拉强度非常高，弹性也非常好，但是在冷却形成钢纤维的过程中，表面的钢水与空气中的氧气反应生成了一层氧化膜，这层氧化膜与混凝土的粘结性能不太好所以就导致了熔抽型钢纤维与混凝土的粘结力不强。
　　2 钢纤维混凝土性能分析
　　钢纤维混凝土顾名思义是由钢纤维与普通混凝土构成的，具体来说是将钢纤维和混凝土按照一定的比率混合而成的，然后再经过成型和养生就形成了钢纤维混凝土。钢纤维混凝土是一种新型的工艺，与普通混凝土的性能比较如下：
　　（1）钢纤维混凝土的强度比普通混凝土的强度要高，钢纤维混凝土的强度组成还加入了一部分钢纤维的强度，所以强度有明显的提高。缺点也是显而易见的，钢纤维的密度比混凝土的密度要大，所以同体积的钢纤维混凝土的质量要比普通混凝土的质量大。
　　（2）钢纤维混凝土的抗拉、抗弯、抗拉能力要比普通混凝土的强。普通混凝土在受到巨大的外力冲击时会发生断裂，比如在车辆巨大的荷载冲击之下，很多断板都是因为混凝土的抵抗冲击能力不足造成的。加入钢纤维以后，由于钢纤维的韧性比较好，所以会增强混凝土的冲击韧性，这样就能让路面承受更大的荷载作用。经过试验验证，钢纤维混凝土的抗压强度要比普通混凝土的抗压强度要高50%。
　　（3）加入钢纤维之后，混凝土抵抗变形的能力也大大增强。这是因为钢纤维的弹性变形能力比较强，在混凝土弹性变形能力改善方面发挥了很大的作用。
　　3 道路桥梁施工中钢纤维混凝土的应用
　　3.1 道路施工中钢纤维混凝土的应用
　　因为钢纤维型的混凝土做成的路面具有很多优点，例如可以让路面厚度变薄、减少路面纵缝数量甚至可以消除纵缝的设置，钢纤维混凝土的耐磨性能比普通混凝土要好，而且钢纤维混凝土的耐候性比较好，对温度循环造成的冻融破坏具有较强的抵抗能力。基于以上优点，钢纤维混凝土广泛应用在道路建设工程中。
　　3.1.1 碾压式的钢纤维混凝土路面
　　碾压式的钢纤维混凝土路面，就是将钢纤维按照一定的比例没有方向性地投入到碾压式的混凝土中形成的一种新型混凝土，能够有效地改善路面各方面的性能，使路面的使用寿命大幅度地提高。
　　3.1.2 全截面钢纤维混凝土路面
　　全截面钢筋混凝土路面就是在混凝土板整个板体之中都加入了钢纤维，从而使整个路面成为一种新型的复合材料路面，这种新型材料路面的各方面性能都表现比较出色，而且路面厚度比普通混凝土制成的路面要薄很多。厚度最多可以减少50%，在钢纤维混凝土路面中钢纤维的掺加量为0.9%-1.1%。一般的两个车道的路面不需要设置纵缝，因为钢纤维的弹性性能和变形能力比较强，完全可以达到不设纵缝的要求。横缝的间距比普通混凝土路面横缝间距要长很多，普通混凝土的横缝间距是7m左右，钢纤维混凝土路面的横缝间的距离可以达到20多米，在钢纤维设置合理的地方，横缝间的距离甚至可以达到50m。这样就大大改善了路面的行车舒适性。
　　3.1.3 复合式钢纤维混凝土路面
　　复合式钢纤维混凝土路面，就是将钢纤维掺入到复合式路面的某一层路面结构中，复合式混凝土路面一般可以做成两层复合式路面和三层的复合式路面。两层的复合式路面结构中，是将路面的50%掺入钢纤维，起到改善路面结构的作用。在三层结合式路面当中，是将路面结构的最上面一层和路面结构的最下面一层掺入钢纤维混凝土，中间的一层用普通混凝土制造，这样能够显著增强路面上层的抵抗破坏能力和增强路面下层的抗弯拉能力，使路面的受用寿命延长。
　　3.1.4 多年冻土区钢纤维混凝土路面
　　钢纤维混凝土路面可以有效地保持热循环平衡状态，而且钢纤维是热的良导体，可以明显提高路面的抗冻能力。
　　3.2 桥梁施工中钢纤维混凝土的应用
　　3.2.1 桥梁上部结构中钢纤维混凝土的应用
　　钢纤维混凝土主要应用在桥梁上部结构中的承受荷载比较大的部分，比如拱形桥梁的拱圈部分和桥梁中有应力集中的区域，因为钢纤维混凝土的抗变形能力和抵抗冲击荷载的能力比普通混凝土都要强很多，所以用钢纤维混凝土可以有效地增强桥梁的抵抗荷载变形能力。再就是可以减轻桥梁上部结构的重量，虽然同体积的钢纤维混凝土要比同体积的普通混凝土的重量大很多，但是达到同样的力学性能，钢纤维混凝土的使用量要比普通混凝土的使用量要少很多，从而就有效地减轻了桥梁上部结构的重量。上面结构的重量减轻了，作为支撑桥梁上部结构的墩台数量就可以相应的减少，这样一来就在很大程度上使桥梁的建造费用降低了。
　　3.2.2 在钢筋混凝土桩中钢纤维混凝土的应用
　　在桩基中钢纤维混凝土的应用一般是用在混凝土桩基的端部，这样可以大大增强桩基顶端的强度，让桩基能够更容易地穿越地面的各个层次，一次敲击打入深度也大大增强。这样能够有效地提高桩体的打入速度。
　　3.2.3 桥梁墩台部位的加固中钢纤维混凝土的应用
　　钢纤维混凝土在桥梁墩台部位的应用主要是加固桥梁墩台，一般使用混凝土喷射机向需要加固的部位喷射钢纤维混凝土，喷射的厚度根据桥梁加固的实际情况来确定，一般是十几厘米。因为是在桩体上喷射加固用，所以钢纤维的规格和掺量与一般的钢纤维混凝土钢纤维掺量是不同的，加固桩体钢纤维掺量一般为1%左右，用的水泥是快凝型的水泥，，可以让水泥在短时间内凝固在需要加固的桩体和墩台表面，在喷射之前要对原有桩体表面进行粗糙处理，目的是让钢纤维混凝土能够与桩体更紧密地结合在一起。
　　3.2.4 桥面铺装
　　采用钢纤维混凝土桥面铺装层不仅可以增强桥面的抗裂性、耐久性和提高舒适性能，还可以增强桥梁抗折强度，增加桥梁本身刚度，减少铺装厚度，降低结构自重，改善桥梁受力状况。此外，采用钢纤维混凝土和橡胶沥青混凝土复合的双层桥面也是一种有效措施。
　　总结
　　钢纤维混凝土是一种新型的水泥基复合材料，性能优良。其可以按照使用要求，对材料实现不同的设计。随着科技的进步，钢纤维生产技术也飞速发展，其基础理论也正在不断完善过程中。在道路桥梁施工中，使用钢纤维混凝土技术，可以有效的节约生产成本，保证建筑质量。钢纤维混凝土开始越来越受各建筑企业和施工单位的青睐。相信在不久的未来，钢纤维混凝土会在道路桥梁施工中得到越来越广泛的运用。
　　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，2011（23）.
　　[2]罗文鹏.路桥建设施工中的钢纤维混凝土的应用分析[J].大科技·科技天地，2010（9）.
　　[3]李红旗.道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术应用探讨[J].中国新技术新产品，2011（16）.
　　[4]杜振球.路桥工程施工中钢纤维混凝土技术的应用实践[J].中国科技博览，2010（18）.

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