鋼纖維混凝土在橋梁施工中的技術

王鵬程

摘要：鋼纖維混凝土技術是先進一種比較實用的優質水泥基復合材料，它能夠方便靈活的按照施工設計來進行施工。隨著鋼纖維技術的不斷發展以及鋼纖維技術理論的不斷完善，鋼纖維混凝土技術在路橋施工中的應用也會不斷的發展與完善，鋼纖維混凝土技術的應用范圍也將越來越廣泛。本文作者結合多年來的工作經驗，對鋼纖維混凝土在橋梁施工中的技術進行了研究，具有重要的參考意義。

關鍵詞：橋梁施工；鋼纖維混凝土；應用

近年來，隨著我國經濟水平的不斷提高和城市化進程的加快，人們對于國家發展的重要基礎設施的建設逐漸重視且要求嚴格，橋梁工程也不例外。鋼纖維混凝土作為一種新型的水泥基復合材料，其性能優越、操作性強、經濟實用，可有效的增加混凝土的強度和承載力，限制基體在外力作用下產生的裂縫擴展，而廣泛應用于橋梁工程建設，且對于提高橋梁工程質量具有較好的作用。因此，研究鋼纖維混凝土技術在橋梁施工中的應用，為橋梁工程建設提供參考和支持，具有較強的現實意義。

1 鋼纖維混凝土概況

相對于普通混凝土而言，鋼纖維混凝土均勻而多向配筋地摻入少量低碳鋼、不銹鋼和玻璃鋼的纖維，鋼纖維混凝土破壞時往往是鋼纖維從混凝土基體里拔出來，而不是拉斷。纖維的增強效果主要取決于基本強度、纖維含量、纖維的長徑比以及纖維和基體混凝土間的粘結強度等。隨著我國基礎設施建設的蓬勃發展，鋼纖維混凝土迅速成長，并進入實用階段。與傳統的混凝土不同，其結合了鋼纖維與混凝土的共同作用，混凝土內均勻地分布著鋼纖維，顯著地提高了混凝土的抗拉強度及抗變形能力，鋼纖維混凝土相比較傳統混凝土而言，改變了脆性混凝土材料的特性，提高混凝土的抗拉扭、抗裂、抗疲勞強度等。目前，鋼纖維混凝土被認為是建筑施工材料中最適宜的材料之一，廣受建筑施工者的青睞。具體而言，鋼纖維混凝土具有以下幾個特點[1]：

1.1 混凝土相同等級強度下，鋼纖維混凝土重量較輕。該特性大大提高了橋梁施工方面的效率，給施工帶來了極大的便利。

1.2 相比傳統的混凝土材料，鋼纖維混凝土具有抗彎、抗壓、抗拉等特點。據實驗數據顯示，鋼纖維混凝土相比傳統的混凝土而言，抗拉強度增強四到六成，抗彎強度更是增強一至兩倍。這與材料成分中所加入一定比例的鋼纖維是分不開的。

1.3 優越的形變能力及優越的抗疲勞能力。鋼纖維對提高混凝土的抗拉彈性模量效果極其顯著，使得混凝土的長期收縮形變能力更為優越，一般最高可以改善混凝土收縮率的三成。另外抗疲勞能力的增強使得橋梁施工質量能得到長期可持續的保證。

2 鋼纖維混凝土施工技術

鋼纖維混凝土在橋梁工程中的施工可以根據施工方法的不同分為澆筑鋼纖維混凝土施工、噴射鋼纖維混凝土施工、灌漿鋼纖維混凝土施工。鋼纖維混凝土材料的優良、施工技術水平的好壞決定了施工質量，而施工質量則決定了橋梁的整體質量，因此，在進行鋼纖維混凝土施工的時候，除了要使普通混凝土滿足施工要求外，還要重視鋼纖維給施工帶來的技術問題。鋼纖維混凝土施工技術的關鍵環節是確保鋼纖維分布的均勻，主要包含以下幾個方面：

2.1 鋼纖維混凝土的攪拌

一般情況下，為了使鋼纖維在攪拌的時候充分分散，避免出現結團的現象，最好使鋼纖維通過分散機進入攪拌機，同時，將分散機的功率和分散力控制在一定范圍內以使鋼纖維混凝土的分散效果達到最好。同時，要嚴格控制投料順序和攪拌時間，防止鋼纖維結團，采取分級投料，先投干料再投濕料，即按照砂-鋼纖維-碎石-水泥的順序進行投料。混合料可先用攪拌機干拌1min，然后再注水和外加劑濕拌2min。攪拌機的選用一般要選用強制式攪拌機和雙錐反轉出料攪拌機。

2.2 鋼纖維混凝土的澆筑和振搗

在澆筑鋼纖維混凝土的時候，要避免出現明顯的澆筑接頭，每次倒料澆筑的時候要相距15 ～20cm，從而保持混凝土的整體連續性， 需注意的是，鋼纖維混凝土的澆筑必須連續進行。在振搗的時候，宜選用平板振搗器振搗混凝土，確保鋼纖維分布均勻。如果采用振搗棒振搗，倒料的時候，要使鋼纖維縱向條狀集束的排列，從而保證邊角混凝土的密實，提高混凝土抵抗板體收縮應力、溫度應力和荷載傳遞的能力。最后還要將振搗好的混凝土抹平，并將外露的鋼纖維壓入混凝土[2]。

2.3 鋼纖維混凝土的接縫

鋼纖維混凝土具有良好的抗裂性和收縮性，所以在施工時，如果施工地點有條件進行封閉，可采用混凝土攤鋪機做成整幅式，無需設縱縫，當鋼纖維混凝土強度達到設計強度的50%后可切鋸縮縫。

3 鋼纖維混凝土技術在橋梁施工中的應用

隨著科學技術的不斷發展，鋼纖維混凝土技術廣泛應用于橋梁工程施工，主要包含橋面鋪裝、橋梁墩臺結構的局部加固、橋梁上部結構加固及鋼筋混凝土樁的加強等方面。

3.1 橋面鋪裝

采用鋼纖維混凝土制作橋面，其厚度一般為普通混凝土橋面厚度的50%～60%，不僅可以有效增強混凝土的抗裂性能、耐久性能、抗折性強度，還能增加橋梁本身的剛度，降低自重，改善橋梁的受力狀況，提高路面的舒適度。在一般的橋梁鋼纖維混凝土的設計中，路面一般做成兩層結構或者三層結構：兩層結構中，上層采用鋼纖維混凝土，下層采用普通混凝土比如橡膠瀝青混凝土；三層結構中，上下層采用鋼纖維混凝土，中間層采用普通混凝土。相比而言，三層的鋼纖維混凝土橋面施工比較復雜且施工難度高，一般在機械水平比較高的地區才使用。

3.2 橋梁墩臺結構的局部加固

長期行車荷載作用，橋梁易造成橋梁墩臺、橋面板出現裂縫或表層剝落，為有效緩解此情況，可采用噴射機噴射鋼纖維混凝土，厚度為5～20cm，可提高結構的整體性和抗震性。鋼纖維混凝土可采用剪切鋼纖維，摻量為1.0%；采用硫鋁酸鹽快硬水泥和TS型速凝劑來提高結構早期的抗裂性；在舊混凝土表面可采用噴混凝土或鑿毛的方法增加新舊混凝土之間的整體性。

3.3 橋梁上部結構加固

橋梁上部結構加固主要包含兩種方法，即在橋梁上部結構采用鋼纖維混凝土作為主梁，或在應力集中區局部加固，以改善結構的受力性能，有效控制結構變形，減輕結構自重，滿足結構整體的使用要求。鋼纖維混凝土不僅能夠提高橋梁的結構性能和外表的美觀，還可以大大減少上部結構的材料用量，這樣就使下部的墩臺數量也相應的減少，從而降低了施工成本，提高了經濟效益，還滿足了橋梁特殊使用要求。

3.4 鋼筋混凝土樁的加強

鋼纖維混凝土對樁頂進行局部加強，可有效增強樁頂的抗沖擊的韌性，避免樁頂在錘入設計深度之前就出現破裂的情況；采用鋼纖維混凝土對樁尖進行加強能增加樁尖的入土能力和穿透力，這就使錘擊樁的次數大大減少，也在一定程度上提高了打擊速度。當采用鋼纖維混凝土對樁頂和樁尖進行加強的時候，樁身部位仍采用預應力或非預應力鋼筋混凝土[3]。

4 結語

綜上所示，鋼纖維混凝土技術作為一種新型的橋梁施工技術，其操作簡單、施工方便、可以很好地達到設計目的，滿足使用要求，并提高橋梁工程的施工質量。同時，伴隨著我國科學技術水平的不斷進步和人們對于鋼纖維混凝土技術的逐漸重視，鋼纖維混凝土基礎理論必將不斷完善，且在橋梁工程施工中獲得更為廣闊的應用與發展。

[參考文獻]

[1]張運志.分析公路橋梁施工的技術[J].廣東科技，2009，（6）.

[2]李永德.橋梁施工技術及需注意的問題探討[J].中國科技博覽，2009，（11）.

[3]李紅旗.道路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術應用探討[J].中國新技術新產品，2011，（8）.