橋梁工程鋼纖維混凝土施工技術應用

文/徐國棟、章小春

1 前言

我國目前的經濟正處于快速的發展之中，因此在交通運輸方面有了更大的壓力，這種壓力對我國交通運輸的各部分都提出了較高的要求，尤其是在橋梁工程方面的要求更為嚴格。因此，筆者將在本文中對橋梁施工的鋼纖維混凝土建設進行分析介紹，希望能對相關的人員起到指導作用，促進我國橋梁工程質量的提高，為我國的經濟發展提供保障。

2 原理分析

在進行橋梁的建設過程中，經常會出現基體裂縫的情況，這種現象對于整體橋梁工程的質量影響是非常長嚴重的。而鋼纖維混凝土可以通過鋼纖維與混凝土的配合實現對于基體裂縫的修補，保證整體橋梁的質量和安全，其主要的工作原理如下。在橋梁的正常使用情況下，鋼纖維和混凝土都會承受來自外部的壓力，當出現特殊情況基體出現損壞時，鋼纖維便可以代替水泥進行力的承擔，達到彌補裂縫的目的[1]。從整體上來說，鋼纖維混凝土在重量和性能上都具有比較大的優勢。首先，在重量上相比其他的材料更為輕便，減輕了建筑工人在建筑方面的難度；其次，鋼纖維本身具有的優點可以提升整體建筑的抗疲勞和抗彎扭、抗拉壓性能；最后，在抗疲勞和形變方面鋼纖維混凝土的優勢更為顯著，可以有效提升整體的橋梁工程質量，延長橋梁壽命，使建筑工程單位獲得更大的經濟效益。

3 工程概況

根據本橋梁工程在質量和耐久上的特殊要求，相關單位在經過多方的會談后決定使用鋼纖維混凝土進行橋面的工程建設，希望能夠提高整體橋梁的質量。

4 鋼纖維混凝土設計和材料選擇

4.1 設計

各個工程所建設的實際情況是不同的，要想鋼纖維混凝土發揮更為充分的效果，就必須結合實際的情況進行材料方面的選擇和技術上的設計。在進行抗拉強度的選擇時，要確保抗拉強度不小于500Mpa，除了抗拉強度的要求外，在鋼纖維的直徑和長徑比值上也有一定的要求，相關的比值如下表1 所示。

表1 鋼纖維的材料要求

4.2 材料選擇

施工技術在很大程度上直接影響到了道路橋梁工程的質量，相關的施工單位和施工人員要重視對于鋼纖維的選擇和調試，確保鋼纖維的拉伸極限、長度以及直徑都符合道路橋梁建設的要求[2]。同時，在進行鋼纖維的攪拌制作前，要先與骨料等進行配合，確保鋼纖維機本身具有較好的分散性，防止出現質量問題。

5 橋梁工程鋼纖維混凝土施工技術

在具體施工的過程中，需要根據工程的要求，嚴格控制施工流程，保證各種施工內容達到相關要求，該技術的應用工藝如下。

5.1 施工工藝流程

主要的施工流程包括前期的準備、鋼筋鋪設、安裝模板、制備鋼纖維混凝土、攤鋪混凝土、處理切縫以及最后的養護混凝土。

5.2 施工準備

5．2．1 施工的過程中需要使用到很多種設備，為了確保設備能夠正常運作，相關人員要施工前所需設備進行檢修調試，發現問題及時處理。

5．2．2 鋼纖維混凝土是施工中所需要使用到的重要材料，為了確保整體的工程質量，相關人員要提前對鋼纖維混凝土進行檢測，確保鋼纖維混凝土都能符合工程的實際需要。同時控制好施工中的振動情況，防止振動對工程的質量產生影響。

5．2．3 進行施工方式的選擇時要因地制宜，通過對現場實際情況的調查分析，選擇出最為科學合理的施工方式，提升整體建筑工程的質量。

5.3 鋪設鋼筋

5．3．1 按照已經設計好的圖紙進行相關工作，對于有問題的鋼筋要進行明顯的標記，方便之后工作的進行。

5．3．2 在某些需要鋼筋交匯的位置，相關工作人員要按照要求進行斷筋嵌入的工作，同時要注意短筋的長度不能超過橋梁標高。

5．3．3 按照標識好的位置，進行鋼筋鋪設，做鋪設后做好綁扎工作。在操作過程中，支架網鋼筋的位置要將鋼筋網和支架捆綁，保證鋼筋網和表面的距離厚度一致。

5.4 模板安裝

鋼筋網的相關工作完成后，工作人員需要繼續按照要求進行鋼模的安裝工作，整個鋼模安裝工作中要確保鋼模的標高和水平位置都符合設計的要求，所有的用于鋼模的支架要確保其穩定，對于接頭處的位置，保證平順性。對于可能存在漏漿的地方及時查看和加固，在鋼模板的內部進行隔離劑的噴涂，保證整體鋼模板的質量。

5.5 鋼纖維混凝土的制備

首先在混凝土的運輸時要使用專業的泵車，防止在運輸的過程中出現混凝土的離析現象；接著要使用專業的工具將混凝土攤鋪平整，防止出現凹凸不平的情況，其中要配合振蕩器進行施工，確保工程質量的提高。

5．5．1 混凝土的鋪筑要求地面處于濕潤狀態才能進行，因此相關人員要在鋪筑混凝土前的3～4h 不斷進行灑水工作，確保橋面一直處于混凝土鋪筑所要求的濕潤狀態，使鋪筑工作順利進行。

5．5．2 混凝土的攤鋪和振搗。攤鋪工作對于路面的平整性要求是比較高的，相關人員要在進行攤鋪混凝土工作之前做好施工平面的平整性工作，通常情況下都是采用人工與機械振搗相結合的方法，對中間平面較大的區域進行機械振搗[3]。邊角機械無法達到的地方要采用人工的方法進行平整，主要是使用振動器完成相關工作。整個振搗工作中要注意振搗均勻進行，不能在任何位置上停留時間過長，防止出現壅包和漏漿的情況，確保整體攤鋪的質量。需要注意的是，在混凝土攤鋪以及振搗施工的過程中，對于攤鋪的速度以及振搗的振動頻率需要嚴格控制，從而保證鋼纖維的強度，滿足橋梁工程要求。

5．5．3 為了提升橋面的平整度，在進行提漿處理的工作中，使用的是三軸混凝土提漿機，這種機械設備能夠更好地提升整體的工程質量。

5．5．4 成型是混凝土鋪筑過程中的重要因素之一，同時成型的質量對于整體橋梁的建設質量有直接的影響。因此，需要相關人員根據鋼纖維混凝土的含沙量高、粗細集料分布不均等特點進行混凝土鋪筑。一般情況下所采用的方式為真空吸水，通過真空吸水這種方法可以有效確保混凝土的鋪筑成型度。所有的施工工作結束后，相關人員要及時進行抹平工作，對于冒出頭的鋼纖維及時處理，確保不會出現鋼纖維冒頭的現象，提升整體的工程質量

5．5．5 刻槽是進行橋梁建設不可缺少的工作之一，這項工作會直接對橋梁的抗滑性能產生直接影響。相關人員要按照實際要求進行刻槽，確保刻槽的面積間距都能符合已有設計的要求，特別是刻槽的面積控制在12%～15%，確保最好的施工質量。

5.6 鋼纖維混凝土罩面施工

混凝土路面在使用的過程中不可避免會出現受損的情況，而鋼纖維混凝土面罩是修復受損路面、提高整體工程質量以及延長使用壽命的重要手段之一。鋼纖維混凝土本身具有抗拉、抗彎等特性，通過鋼纖維面罩的使用可以有效提升整體的工程質量，同時還可以節省相關的資金投入，使得建設單位能夠獲得更好的經濟效益。鋼纖維混凝土面罩主要包括三種類型，第一種類型是將新舊混凝土結合到一起的結合型，能夠起到連接新舊混凝土增強整體結構的作用；第二種是將新混凝土直接覆蓋到原有舊混凝土表面的分離型；第三種是將鋼纖維混凝土直接加注在原有的混凝土中的直接型，起到修補混凝土路面的作用。同時在鋼纖維混凝土罩面層施工的過程中，需要根據施工方案合理選擇施工工藝。在以上技術應用的過程中，本工程采用的是第二種施工方法，該技術的應用能夠實現了混凝土表層分離，大大提高了整體橋梁工程的質量。

5.7 切縫處理

切縫是進行橋面鋪裝過程中不可缺少的工作步驟之一，相關的施工人員要按照工程的實際需求進行，注意設置橫向切縫的間距和齊平度，切縫工作中，及時對建筑施工的溫度和時間進行把控，確保混凝土切縫的質量和間距以及材料的質量，防止出現劣質材料的使用。

5.8 混凝土養護

養護工作是進行混凝土施工工作完畢后不可缺少的步驟。通常情況下的養護方式為灑水，確保整個路面的濕潤程度，防止出現混凝土干縮和裂縫，在確保路面質量的同時提升整體路面的美觀程度。

6 施工中的注意問題

6.1 配料及攪拌

鋼纖維的分散對于攪拌工作的進行是非常重要的，相關的工作人員要及時均勻地進行鋼纖維的分散和攪拌工作，同時做好嚴格檢查，確保所有的鋼纖維符合要求，通常情況下使用強制式攪拌機進行。

6.2 澆筑和振搗

澆筑工作在開始之后連續進行，不能半途中斷。因此，相關人員要做好混凝土澆筑的輔助工作，確保澆筑工作能夠及時完成。鋼纖維混凝土在振搗時需要使用振搗棒進行振搗以及平板振動器進行輔助，防止出現集束效應。整個操作過程中要重點保持混凝土受力均勻，防止出現不均勻的現象，確保鋼纖維混凝土的抵抗力增強。整個鋼纖維混凝土振搗工作完成后，要做好平整工作，防止出現外露部分被破壞的情況。

6.3 成型

考慮到橋梁工程的自身組成和結構，在進行澆筑路面的過程中要采取真空吸水的工藝，提升整體的施工質量，對于一些出現鋼纖維外露的部分要及時進行機械的抹平工作。對于接縫工作要根據當地的實際情況進行，通過全面調查選擇科學合適的機械設備進行相關的成型工作，選擇好機械設備后及時進行機械設備的檢驗工作，確保所選擇的機械設備能夠高質量地完成相關工作。

6.4 運輸

鋼纖維混凝土對于運輸的要求是比較高的，在運輸過程中出現的集沉、振動、顛簸等情況都會導致混凝土均勻性的破壞。同時，還可能出現坍落的情況，這些情況多對鋼纖維混凝土材料的影響非常大。因此，相關的工作人員在進行鋼纖維混凝土的拌制時，要考慮到實際的輸送距離，不能太遠，同時及時觀察運輸時的穩定性，在條件允許的情況下最好采取泵送的形式進行混凝土的運輸，這樣可以最大程度保證鋼纖維混凝土在運輸的過程中不受影響。

6.5 理論與實際結合

目前我國在鋼纖維混凝土的應用上還處于發展階段，鋼纖維混凝土本身的優點需要結合工程的實際情況才能充分地發揮，同時鋼纖維混凝土的使用還涉及了材料的選擇、技術的設計等多個方面，需要相關的工作人員充分調查和選擇。鋼纖維混凝土在不同的地區的使用效果存在差異，需要進行多次實驗和改進，通過長時間的多次使用才能夠更加充分發揮鋼纖維混凝土應有的效果。

7 結語

由上面的敘述可知，鋼纖維混凝土在進行橋梁的工程建設中可以發揮更好的作用，有效延長橋梁的壽命，提升整體的橋梁質量。在鋼纖維混凝土的使用過程中，還需要相關人員進行材料的選擇、技術的設計等多個方面的工作，這些工作對于整體鋼纖維混凝土的質量影響比較大；相關建設企業要重視鋼纖維混凝土的使用，不斷改進鋼纖維混凝土在使用過程中的不足，提升鋼纖維混凝土的質量，促進我國橋梁工程建設的發展。