鋼纖維混凝土技術在橋梁施工中的應用

冉光明

(貴州橋梁建設集團有限責任公司，貴州 貴陽 550000)

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鋼纖維混凝土技術在橋梁施工中的應用

冉光明

(貴州橋梁建設集團有限責任公司，貴州 貴陽 550000)

首先闡述了鋼纖維混凝土的性能，并結合工程實例對橋梁施工中鋼纖維混凝土的應用及施工注意事項進行分析，以保證橋梁工程的施工質量。

鋼纖維混凝土；橋梁施工；性能

1 鋼纖維混凝土的基本特點

(1)耐磨性能強。與普通混凝土材料相比，其對內部溫度應力所產生的表面裂縫可起到良好的抑制作用，同時還有效改善了鋼纖維混凝土的耐磨性。

(2)改善混凝土內部的變形性能。由于混凝土中加入了適量的鋼纖維，可有效提高混凝土的收縮性能，降低混凝土的收縮率，提升混凝土的拉伸彈性，同時對改善混凝土抗凍能力具有一定作用。

(3)抗裂和抗剪能力較強。混凝土中隨著鋼纖維的添加，對混凝土自身的開裂荷載和極限荷載均會作出相應的調整，使其得到有效改善，相比與普通混凝土的抗剪強度能提高50%～80%、抗彎強度能提高60%～91%。

2 鋼纖維混凝土施工技術分析

2.1 鋼纖維的分散裝置

為了避免鋼纖維出現結團現象，施工人員應分散投入鋼纖維，將一定數量的鋼纖維投入到分散裝置內，分散裝置會分散向攪拌機內加入鋼纖維，一般情況下，鋼纖維分散裝置的功率保持在0.75～1.0 kW，分散力保持在20～60 kg/min。

2.2 控制投料順序與攪拌時間

在制作鋼纖維混凝土的過程中，一般選擇先干后濕分級投料的施工方法，而這種施工工藝的重點即是控制好放料的時間和順序，以確保鋼纖維混凝土的各項指標符合施工標準和要求。結合以往經驗，應在攪拌機內不加水攪拌1 min，再加水攪拌2 min或者加入外加劑攪拌2 min。另外，當纖維坍落度較小和摻量較大時，為了避免攪拌機超負荷運作，應適當降低所有攪拌機的利用率。

2.3 鋼纖維混凝土的澆筑與振搗

在鋼纖維混凝土澆筑過程中，鋼纖維混凝土澆筑接頭每次倒料的搭接應保證在15～20 cm范圍內，以保障鋼纖維混凝土澆筑的連續性。另外，應采用平板振動器對鋼纖維混凝土進行振搗處理，以確保鋼纖維分布的隨機性與均勻性。為了保證混凝土的密實性，嚴禁使用插入式振動器，其會產生集束效應使得鋼纖維的聚集方向朝著振動棒，從而打亂了鋼纖維的分布順序，導致結團現象的出現。

以某大橋為例，橋型為變高連續鋼桁梁橋，橋跨布置為840 m，橋孔跨徑為308 m，鋼圍堰在作為承臺施工期間的土水圍擋結構的同時，還作為承臺混凝土澆筑的模板。三號墩鋼圍堰自浮吃水4.0，圍堰沉降方式主要通過注水或注漿來完成。根據運輸及安裝的實際需要，3#墩鋼圍堰可分為兩節，第一節高度14.8 m，重763 t，第二節高度6.4 m，重338 t。鋼纖維混凝土技術在該橋梁施工中的應用，大大提高了橋梁的承載力、剛度及強度，同時也為工程質量提供了有力保障。

2.4 鋼纖維混凝土的成型控制

鋼纖維混凝土具有粗骨料細、砂率大、纖維分布亂的特點，因此，在處理鋼纖維混凝土表面時可選擇真空吸水技術，并利用機械設備將外部鋼纖維壓進混凝土中，避免鋼纖維外露。另外，若在拆除模板后出現鋼纖維外露或漏振等問題，應及時采取有效措施進行補救。

2.5 鋼纖維混凝土的接縫

在橋梁施工中，接縫會降低鋼纖維路面的抗裂能力，因此，在鋪設路面的過程中確保不會產生接縫。若施工路段有封閉交通的條件，可利用攤鋪機來鋪平鋼纖維混凝土表面，不設置縱縫，以將鋼纖維混凝土的性能充分發揮出來。

2.6 鋼纖維混凝土運輸技術

在運輸鋼纖維混凝土的過程中，在振動因素的影響下，鋼纖維不斷下沉，使得其含水量及坍落度出現不同程度的損失，同時拌合物稠度也有所降低，不利于保障鋼纖維混凝土的均勻性。

2.7 鋼纖維混凝土養護技術

在鋼纖維混凝土澆筑完成后，施工人員應及時封閉交通，不允許任何車輛和行人通行，并安排專人開展養護工作，養護時間最少為7 d，以避免鋼纖維混凝土出現干縮裂縫的問題。

3 實例分析

以某橋梁為例，對鋼纖維混凝土技術在橋梁施工中的應用進行分析。

某橋梁全長1 480 m，為了實現穩定、安全的施工目標，在施工中對其施工方案進行優化，以提高橋梁的承載力。在橋梁施工設計方案中，橋面寬32 m，在橋梁下層鋪上一層厚10 cm的鋼纖維混凝土層，在橋梁上部鋪設一層瀝青層。

在本工程施工中，為了避免橋梁的橋頭出現裂縫及跳車問題，設計使用鋼纖維混凝土材料對搭板進行填充；為了避免地基下沉，在本工程施工中所使用的水泥量設計為3 950 kg/m，其拌和物稠度控制在38 ram，鋼纖維混凝土的強度設計為36。另外，為了嚴格保證該橋梁施工的質量，根據橋梁的設計結構，對鋼纖維混凝土中的鋼纖維、混凝土、粉煤灰、碎石等比例進行精確計算，以提高橋梁的抗壓縮能力，保證工程質量。

在應用鋼纖維混凝土技術的過程中，應注意以下方面的內容：(1)在具體的施工中，采用噴射機對鋼纖維混凝土進行噴射，使混凝土結構更加密實，有利于提高橋梁上端的荷載承受能力；(2)在橋梁混凝土樁尖和頂部使用鋼纖維混凝土，以提升橋梁樁基的穿透力，在施工中盡可能減少錘擊的次數，有利于提升鋼纖維混凝土結構的韌性和抗沖擊性，避免在擊打過程中出現裂縫；(3)針對橋梁施工中存在的邊坡，應采取一定的防護措施，以對邊坡起到防護作用。

本次橋梁主要采用鋼纖維混凝土施工技術進行施工，目前已順利完成，且開始通行。施工完成后，按照相關規定對橋面、橋墩、主梁等進行質量檢測，其各項結果均符合施工計劃中的指標，質量評級為合格，在試通兩年的時間里均未出現任何質量問題。

4 結 語

綜上所述，鋼纖維混凝土技術在橋梁施工中的應用，可有效提升橋梁工程的承載力和抗拉性能，加大增強了橋梁工程的強度和使用壽命，具有顯著的應用優勢。因此，施工單位及相關從業人員應加強對鋼纖維混凝土技術的研究，不斷引進新技術、新材料、新設備來提高橋梁施工的工作效率和質量，從而促進我國橋梁工程的持續發展。

[1] 李銳.談鋼纖維混凝土技術在橋梁施工中的應用[J].山西建筑，2014，40(13)：194-195.

[2] 王強.淺析公路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術的應用[J].黑龍江交通科技，2011，34(3)：98-99.

[3] 張科.鋼纖維混凝土施工技術在橋梁施工中的應用[J].交通標準化，2014，42(1)：106-108.

2017-03-14

冉光明(1973-)，男，貴州人，高級工程師，研究方向：高速公路施工管理。

U445.1

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1008-3383(2017)05-0132-02