橋梁施工中鋼纖維混凝土施工技術探究

薛悅

（甘肅路橋第三公路工程有限責任公司，甘肅蘭州 730000）

0 引言

相比于傳統的施工技術，鋼纖維混凝土施工技術的應用可以借助新型復合水泥基建筑材料，以其較高的黏性和超過普通材料2.5 倍的密度，促進現代橋梁施工質量和效率進一步提升，具有相對廣泛的應用空間。在具體的技術實施中，可根據現場實際情況設計科學的施工方案，提高橋梁的復合承載能力。

1 鋼纖維混凝土的特點

在現代交通體系中，橋梁作為其中的重要組成部分，在施工建設中需以其耐久性、安全性和承載能力為重點，優化施工工藝，加強對鋼纖維混凝土施工技術的應用。在混凝土中加入鋼纖維，形成結構截面，如圖1所示，不僅發揮鋼纖維材料本身耐久性和高強度的優勢，提高混凝土強度，還能在混凝土結構中使鋼纖維形成一個均勻分布的三維網狀結構，對裂縫的擴展產生有效的抵抗作用，改變混凝土在外部荷載作用下裂縫的傳播過程，使其具備抗裂性強的特點，強化橋梁結構的安全性與完整性。

圖1 鋼纖維混凝土截面

此外，考慮到橋梁在實際應用中承受的交通荷載造成的疲勞損傷問題，在混凝土中加入鋼纖維可以改善其物理性能，同時增強其對化學侵蝕的抵抗能力，用鋼纖維形成的連續的支撐網絡使交通荷載對混凝土造成的不利影響進一步減輕，同時對水分滲透和凍融損害引起的裂縫問題產生一定的預防效果，降低環境對混凝土的侵蝕，減緩混凝土的老化速度，促進橋梁結構的耐久性顯著提高[1]。應用傳統鋼筋混凝土施工技術開展橋梁施工作業，通常需在施工現場完成大量鋼筋加工與安裝任務，但鋼纖維混凝土施工技術在具體的開展過程中可以去除鋼筋布置和連接操作，在材料拌和環節已經實現了鋼纖維在混凝土中的均勻分布，可以減少技術實施期間對鋼筋材料、人力資源和時間成本的消耗，去除不必要的加工工序，使整個工程施工周期有效縮短。

2 橋梁施工中鋼纖維混凝土施工技術要點

2.1 做好施工準備工作

在鋼纖維混凝土施工技術正式實施前，要積極做好施工準備工作，圍繞安全、環保、堅固的基本目標，明確橋梁施工的標準承載力大小和設計荷載等級。全面勘察施工現場的實際情況，對橋梁結構受力條件進行深入分析，通過調試、試驗等手段檢驗設備性能，使其處于穩定的運行狀態?？紤]到部分復合式搭架橋體的上下兩層結構，需深入分析橋體承載力的變化情況，將輔助結構設置在殼體邊緣處，并結合實際情況適當增加截面厚度，促進橋面承載效果進一步提升。在明確橋梁下層截面厚度的基礎上，覆蓋一定厚度的鋼纖維混凝土涂層，按照表所示的數據參數合理設定鋼纖維與混凝土的抗壓強度，并開展科學的試驗檢測工作，確保鋼纖維混凝土性能參數與工程應用標準相符。鋼纖維混凝土抗壓強度設定如表1 所示。

表1 鋼纖維混凝土抗壓強度設定

2.2 確定材料配比參數

針對傳統鋼筋混凝土中水泥水化熱產生的影響，為提高橋梁結構的施工效果，在確定鋼纖維混凝土材料配比參數前，應用優化水泥材料的選擇，應用硅酸鹽水泥等低熱的水泥材料類型，使水泥水化熱得到合理控制，提高橋梁的抗壓強度與耐磨性。在確定材料配合比參數的過程中，工作人員要綜合考慮工程設計要求和鋼纖維混凝土材料強度參數，采用雙重控制的方式，保證材料各項參數的合格性。參照材料強度參數確定水灰比，關注抗壓強度與抗拉強度等關鍵參數，正確測算各項數據。根據橋梁施工質量標準，科學計算鋼纖維材料的加入比例和用量，將鋼纖維的體積比例控制在1%～1.5%的范圍內，保證材料整體的強度性能。對坍落度等技術參數進行合理分析，結合試驗數據和現場情況確定各項材料的配合比參數，使其達到最優化的材料性能[2]。一般情況下，應將粗集料與細集料的體積占比分別控制在60%～70%、30%～40%。在確定配合比后開展拌和試驗，明確其是否達到相關標準，保證其滿足橋梁施工需求。針對不同配合比參數的鋼纖維混凝土材料完成強度試驗，通過檢驗其抗壓強度與抗拉強度等性能，對鋼纖維材料的加入比例作出適當調整，在確保所有參數符合工程要求的前提下方可投入使用。

2.3 規范鋼筋鋪設操作

鋼筋鋪設作為橋梁施工的重要環節之一，在應用鋼纖維混凝土施工技術的過程中，要嚴格遵守橋梁工程設計方案的標準要求，深入研究施工設計圖紙，以既定的施工標準為核心，保證鋼筋結構施工期間現場的平整度和材料表面的清潔性。根據施工設計圖紙的規范要求對鋼筋鋪設的具體位置進行標記，使其與橋梁施工現場的實際位置一一對應，確保施工的準確性，而后開展規范性的鋼筋鋪設與綁扎作業，確保其綁扎效果符合工程建設標準，提高鋼筋工程的整體質量。提高對鋼筋鋪設交叉連接部位的重視程度，嚴格按照鋼纖維混凝土施工技術的工藝要求在對應的結構中插入鋼筋，保證其與設計長度要求相符，做好鋼筋網的加固處理，控制鋼筋網與橋面間的距離，提高工程的穩定性。在橋面鋪裝環節需先對橋梁施工的現場環境做好預處理工作，結合橋梁鋪裝指標參數（表2）對橋面鋪裝施工的指標強度進行適當調整。

表2 橋梁鋪裝指標參數

2.4 明確模板安裝流程

在鋼筋鋪設施工完成后，工作人員應及時開展鋼模支立工作，發揮鋼模板在橋梁工程中可重復應用的優勢，減少資源浪費，根據設計要求對模板的尺寸、規格等進行合理選擇。圍繞橋梁本身的幾何形狀與尺寸特點對模板設置方案進行優化，通過精確的測量結果保證模板安裝的準確性。在模板安裝的全過程中遵循技術規范控制好模板與混凝土之間的距離，并做好模板的支撐與固定工作，保證后續鋼纖維混凝土澆筑環節填充的密實性與均勻性。在此基礎上，為便于后續混凝土凝固脫模環節順利實施，工作人員還要在模板表面均勻涂抹一層防黏劑。在實施澆筑作業的過程中，應對模板和梁頭連接處進行重點檢查，確保其不會在澆筑過程中出現漏漿問題，否則可采用噴涂隔離劑的方式對其進行填補，有效粘接橋梁成品表面，避免構件脫模[3]。在澆筑鋼纖維混凝土后對模板整體的垂直度及其表面的平整度進行檢查，保證橋梁施工中混凝土結構的整體質量和表面光滑度。

2.5 鋼纖維混凝土施工

在實施鋼纖維混凝土施工期間要按照先澆筑后振搗的方式開展規范化的施工作業。結合橋梁施工的標準和需求，若選用堆疊處理的方式開展澆筑作業，則可實施規范化的工作流程和施工操作，橋梁施工堆疊分層澆筑處理如圖2 所示。在整個澆筑作業開展期間提高對細節管理的重視程度。在澆筑作業正式開展前，通過灑水處理的方式保證施工面整體的濕潤度滿足技術實施要求，既要確保橋梁施工的混凝土結構不會出現開裂問題，還要控制灑水作業的時間和方式，在現場鋪設鋼纖維混凝土前3h 內開展灑水作業，并嚴格控制灑水量，防止出現積水問題。在鋼纖維混凝土攤鋪環節，檢查模板安裝是否符合標準要求，尤其要關注澆筑結構的邊角位置，安排專人開展找平作業，保證攤鋪的平整度，避免出現大量堆積的現象。

圖2 橋梁施工堆疊分層澆筑處理

在鋼纖維混凝土施工技術的振搗環節，考慮到插入式振搗棒在實際應用中可能出現材料聚集的問題，進而影響結構性能與工程質量，對此，可采用平振搗器開展開展雙向振搗處理，在橋梁兩側邊緣處的振搗作業中可設計振搗結構，使工程整體質量和結構性能得到更全面的保障，圖3 為某橋梁工程振搗結構設計。在振搗作業開展的全過程中應嚴格控制其振搗順序，使其從中間向兩側不斷延伸，控制適宜的振搗頻率，延緩鋼纖維混凝土的初凝時間。在振搗作業期間，當材料振搗均勻、結構整體無下沉后可停止振搗作業，以科學的振搗方式避免出現過振、漏振等問題。在提漿階段，應以混凝土處理作為該環節的重點內容，有效管理接口部位，并保證材料的均勻性，保證接口部位的寬度、厚度、位置等與施工要求相符合，提高橋梁施工整體質量水平[4]。在最后的鋼纖維混凝土成型環節，應積極做好質量監督與管理工作，對混合料的各項數據進行分析，確保其骨料分度符合標準、均勻性滿足要求。做好結構表面的抹平處理，采取必要的保護措施避免鋼纖維材料外露，應用真空吸水法對混凝土密實度進行檢測，保證工程質量。

圖3 某橋梁工程振搗結構設計

2.6 落實切縫處理環節

一般情況下，在橋梁施工作業中為保證使用壽命和橋面質量，通常會結合工程項目所在地區的氣候環境和溫度條件合理設置一定寬度的橫向伸縮縫，使其與橋梁橋墩的距離大約為0.3m，并在切縫處理環節將相鄰伸縮縫的間距控制在30m 左右，使其整體設置方向與護欄保持平行。在切縫操作中，工作人員要加強對灌縫材料質量的合理把控，加強對鋼纖維混凝土凝結時間與外部溫度等要素的嚴格控制，在使用前完成材料質量與性能的檢測工作，保證其滿足橋梁工程的設計要求和質量標準，有序開展灌縫操作。

3 鋼纖維混凝土在橋梁施工中應用的管控方案

3.1 重視材料運輸管理

考慮到橋梁施工中部分工程項目所處地理位置交通不便的問題，再加上地形與氣候等其他因素的影響，使得鋼纖維混凝土材料的運輸工作面臨加大困難，可能會對材料質量性能、含氣量與坍落度等造成影響。因此，在實施鋼纖維混凝土施工技術的過程中，相關工作人員應加強對材料運輸環節的科學管理，科學規劃運輸路線，使其運輸時間盡可能縮短，避免出現材料結快的現象。與此同時，選擇抗震性能較強的專業混凝土運輸車輛，并對運輸路線的整體的平整度進行測試，確保其符合要求。在材料運輸的全過程中應積極采取有效的保護措施，防止其在運輸環節出現離析或污染問題，造成不必要的浪費現象。

3.2 做好結構養護工作

養護作為鋼纖維混凝土施工技術的最后一個重要環節，也是影響橋梁施工質量的關鍵，在切縫處理完成后還應選擇適宜的養護溫度，使其不超過18～22℃，確保其具有良好的硬化度。同時加強對鋼纖維混凝土結構養護環境濕度的合理控制，使其不低于95%。在養護方法的相愛澤中應結合混凝土結構的內外溫差和外部氣候環境的特點，采取有效的降溫或保溫措施。當工程所在區域的環境溫度在5℃以上時，則可通過設置冷水管或灑水降溫的方式縮小混凝土結構的內外溫差，并通過覆蓋塑料薄膜的方式使其保持濕潤狀態，避免出現干燥裂縫，并使其養護工作連續開展至少7d[5]。但如果在冬季開展橋梁施工，則要結合其特殊抗凍要求，將其養護時間延長至14d，并對其養護措施進行調整，控制好養護溫度。

4 結語

綜上所述，作為一種性能優異的建筑材料，在橋梁施工中加強對鋼纖維混凝土材料的應用可以有效提升橋梁結構的穩定性及其施工質量。在具體的施工作業開展期間，工作人員要全面了解技術實施各個環節的操作要點，結合施工現場的實際情況對其管理措施作出科學調整，全面提升工程質量和安全性。