缩略图
Science and Technology Education

道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术应用探索

作者

孙静

浙江交工宏途交通建设有限公司 浙江杭州 310000

引言:

采用钢纤维混凝土技术可提高道路桥梁的使用寿命,提高道路桥梁结构的安全性能。钢纤维混凝土由于其施工简便、造价低廉等诸多优点,在道路桥梁工程中的应用日益受到人们的重视。

1 道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用意义

1.1 有助于节约工程施工成本

目前,钢纤维混凝土已被广泛地应用于建筑业,并具有较好的使用效果。我国幅员辽阔,各地的地形差别很大。在道路桥梁工程建设中,采用钢纤维混凝土可对桥墩、地基进行有效的加固,从而有效地增强道路桥梁工程的防护能力。

1.2 有助于提升道路桥梁的性能

道路和桥梁都是交通系统中的一环,在使用时会受到车辆的碾压,并导致损伤。因此,在修建完道路桥梁后,还要定期进行维修,保证道路桥梁的功能和保证交通的安全性。道路桥梁的养护维修费用很高,而采用钢纤维混凝土修建的道路和桥梁,其抗压能力都很强,不仅能有效延长道路和桥梁的使用寿命,而且能防止外界因素造成的破坏,从而减轻维修工作的负担。

2 道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术应用分析

2.1 提升桥梁抗裂性能

在道路桥梁施工中,裂缝是影响桥梁使用寿命和安全性的常见问题。传统的混凝土虽然具有较高的抗压强度,但其抗拉强度较弱,容易出现裂缝,尤其是在桥梁的荷载作用、温度变化或水泥收缩等因素的影响下。钢纤维混凝土的引入有效解决了这一问题。钢纤维作为增强材料,能够在混凝土内部形成三维网状结构,均匀分布在混凝土中,从而有效传递应力。当混凝土受到外力作用时,钢纤维能够分散应力集中,抑制裂缝的发生和扩展,极大地提升了桥梁的抗裂性能。此外,钢纤维混凝土在受拉区的表现尤为突出。传统混凝土因受拉性能差,容易在承载过程中出现裂缝,但钢纤维的加入改善了混凝土的拉伸性能,形成了一个连续的“抗裂屏障”。这一屏障有效地限制了裂缝的扩展,减少了桥梁结构中因裂缝造成的损伤,特别是在桥梁弯曲、剪切力较大的部位。通过使用钢纤维混凝土,可以显著延长桥梁的使用年限,降低裂缝引发的后期维护成本,同时增强结构的整体稳定性和耐久性。

2.2 加强桥面耐磨性

桥面作为道路桥梁的重要组成部分,长期承受着车辆荷载、摩擦力、风雨侵蚀等外部因素的作用,容易发生磨损、剥落等问题,影响桥梁的安全性和使用寿命。钢纤维混凝土在桥面施工中的应用,能够有效增强其耐磨性。钢纤维在混凝土中分布均匀后,能够在桥面受力区形成密实的纤维网络结构,这一结构能够有效地分散车辆行驶过程中的摩擦力,减缓混凝土的磨损速度。同时,钢纤维的引入增加了混凝土的抗剪强度,提升了桥面在高频次荷载下的耐磨性能,从而减少了桥面因频繁摩擦而出现的损伤。钢纤维混凝土的高耐磨性还表现在其对环境因素的抵抗能力。而钢纤维混凝土的引入提高了其表面的密实度和抗渗性能,使水分、化学物质和有害气体更难渗透进混凝土内部,从而有效防止了桥面因环境因素引发的磨损

和老化。

2.3 改善抗冲击能力

在道路桥梁施工中,桥面和桥墩等结构部位经常受到车辆行驶、交通事故、自然灾害等引发的冲击载荷作用。传统混凝土虽能承受常规的静载荷,但其抗冲击能力相对较弱,容易在冲击力作用下发生裂缝、剥落等问题。钢纤维混凝土的应用显著提高了桥梁的抗冲击能力。钢纤维能够在混凝土中形成一个均匀分布的三维加固网络结构,当冲击载荷作用于桥梁时,钢纤维能够有效地分散冲击力,减少应力集中,延缓裂缝的产生和扩展。钢纤维的韧性和高强度能够吸收冲击能量,增强混凝土在瞬时冲击作用下的反应能力,有效防止桥梁结构在冲击力作用下破坏。钢纤维混凝土的抗冲击性能尤其在桥梁的桥面板、拱形结构及桥墩等部位得到了广泛应用。在高交通密度、事故频发的道路桥梁中,钢纤维混凝土的抗冲击能力能够显著提高桥梁的安全性和稳定性。这种改进的抗冲击能力,不仅提高了桥梁的安全性能,而且还延长了桥梁的使用寿命,减少了因冲击引发的维修和养护成本,特别是在恶劣环境和高风险地区具有重要应用价值。

2.4 增强抗冻性

在寒冷地区的道路桥梁施工中,低温和冰冻环境对混凝土结构的影响尤为显著。随着季节变化,桥面和桥墩等混凝土构件在经历冻融循环时容易出现裂缝、剥落等现象,严重影响桥梁的耐久性和使用寿命。钢纤维混凝土的应用能够显著提升混凝土的抗冻性。钢纤维在混凝土中均匀分布,能够有效防止混凝土在冻融循环过程中产生裂缝。当水分在冷冻过程中膨胀时,钢纤维能够增强混凝土的内部韧性,通过延缓水分膨胀对混凝土表面和内部结构的破坏,减轻因冻融引起的应力集中。在桥梁建设中,尤其是桥面板和桥墩等长期暴露在外界环境中的部位,钢纤维混凝土的抗冻性得到了有效提升。钢纤维混凝土不仅能够防止因冰冻水分膨胀导致的表面脱落,而且还能在面对温差较大和频繁的冻融循环时维持结构的完整性。这使得桥梁能够在寒冷地区长期使用,减少了冻融对混凝土造成的损伤。钢纤维混凝土在抗冻性上的优势还表现在其提高了混凝土的抗拉和抗压能力,使得混凝土在经历冻融周期后不会因内部裂缝的扩展而导致整个结构的失效。通过这一技术的应用,不仅延长了桥梁的使用寿命,而且也降低了因冻融带来的维护和修复成本,因此,在北方寒冷地区及高寒山区的道路桥梁施工中,钢纤维混凝土的应用已成为提高桥梁抗冻性能的重要手段。

结束语:

综上所述,钢纤维混凝土新型复合材料在我国道路桥梁工程中得到广泛的应用。钢纤维混凝土的使用可有效提高道路桥梁的施工质量。工作人员要根据实际情况应用钢纤维混凝土技术,确保其能发挥出该技术的价值。

参考文献:

[1]钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中的应用分析[J].周建国.运输经理世界,2023(33)

[2]钢纤维混凝土在公路桥梁工程中的应用[J].陈钢.西部交通科技,2023(10)

[3]钢纤维混凝土在桥梁工程中的应用研究[J].张玉峰;程丽.合成材料老化与应用,2022(06)