芻議市政橋梁施工中鋼纖維混凝土施工技術

聶新星

（廣州市第三市政工程有限公司，廣東 廣州 510000）

開展市政橋梁工程的主要目的在于緩解交通壓力，推動交通事業發展，保證交通設施能夠維持較長的使用壽命。為此，需要工作人員運用先進的施工技術、高性能的建設材料，確保橋梁設施具有極強的抗拉性、抗疲勞性。為了確保后續提出的施工技術應用方法更具有針對性與適用性，需要深入了解鋼纖維混凝土的基本內容。

1 鋼纖維混凝土的基本內容分析

1.1 主要特點

鋼纖維混凝土主要是指在普通混凝土的基礎上添加亂向分布的短鋼纖維，使之形成一種全新的多相復合材料，所添加的鋼纖維能夠有效防止混凝土內部出現微裂縫，抑制裂縫擴散，提升混凝土本身的抗沖擊力與抗彎抗拉力，使其保持良好的延性。其主要特點可細分為以下兩點：

（1）節約成本。鋼纖維混凝土之所以能夠廣泛運用于施工領域，主要是由于該材料對橋梁設施的性能提升效果優良，可以切實提升橋梁結構的承載力，使其滿足安全性標準，并且鋼纖維混凝土材料能夠起到減少結構自重的作用，使橋梁的耐久性得到進一步提升，減少設施維護的必要性，從而減少人力與物力投入，達到降低成本的目的。

（2）橋面性能的優化。在進行橋梁施工時，使用鋼纖維混凝土施工技術可以切實縮短施工周期，確保樁體結構的性能完整，使樁頂、樁尖等結構保持良好的沖擊韌性，消除以往施工過程中可能產生的樁基裂縫問題。

1.2 應用原理

鋼纖維混凝土的應用原理與復合材料的應用原理大體相似，復合材料所采取的復合力學主要是指將物質的線彈性與順向作為應用基礎，利用連續配置的纖維形成復合材料，而鋼纖維混凝土則是通過將大量鋼纖維添加到混凝土中，利用水泥漿膠凝材料，將鋼纖維包裹在內，確保均勻分散的鋼纖維能夠有效搭配，形成分布較為散亂的網狀結構，從而充分發揮承托骨料的作用，改善混凝土內易出現離隙裂縫的現象，防止水分的過度泌出，在提高混凝土保水性的同時，使其抗拉性能、粘結性能及韌性得到大幅度優化。

2 鋼纖維混凝土施工技術的應用流程與應用方法

2.1 應用流程

本文以某地方市政橋梁工程作為分析對象，該項目原設計橋面為8cm瀝青混凝土，但由于在工程施工過程中主跨梁頂面未設置調平，導致其梁面平整度控制難度大大提升，進而導致瀝青混凝土層施工質量無法切實滿足工程施工需要，同時，在原設計中外箱梁頂豎向預應力筋頂端位于瀝青混凝土層內，不僅對混凝土的正常攤鋪產生了不利影響，還提升了錨頭的防腐難度。為切實保證橋梁工程的順利施工，工作人員采用鋼筋纖維增強鋼網混凝土CF40進行橋梁的橋面鋪裝。本次鋼纖維混凝土施工流程可細分為：施工準備、鋼筋敷設、模板安裝、澆筑與振搗、切縫處理及后期防護等步驟。

2.1.1 施工準備

首先，要明確工程項目開展區域的具體情況。為保證工程項目能夠順利進行，要求施工人員充分獲取施工現場的信息數據與資料參數，明確影響施工正常開展的外部因素，完成相關內容的全面分析，確保施工過程有序進行，保證材料制備所涉及到的機械裝置配備齊全。其次，要確保施工過程中所采用的鋼筋混凝土材料通過質量檢測，符合安全標準，并且根據工程的實際需要，明確鋼纖維混凝土的比例配制。在此過程中，一方面，要做好水和外摻劑的選擇，要求在制作鋼纖維混凝土的過程中嚴格把控用水量，依照120～170g/m3的標準進行適當添加，并控制好水灰比，確保其數值在0.4～0.5之間。在施工過程中要根據實際情況加入一定量的減水劑，以促進提升鋼纖維混凝土材料的性能。另一方面，要做好鋼纖維混凝土施工技術的配合比，在確定配合比參數的過程中，其相關內容大致與普通混凝土材料的配比流程一致，主要步驟可依次分為：依照材料的實際強度參數及設計要求確定適配抗拆強度；確定水灰比參數后要依照適配抗壓強度完成相關數據的測算，全面分析混凝土強度，確保其滿足施工質量要求；在計算鋼纖維體積率時，要將材料抗折強度作為計算基礎，確保其參數不高于1.5%；要掌握單位體積內的用水量，要求施工人員在工程開展前通過實驗的方式確定具體的添加量；根據實驗結果確定材料的含砂率，并進一步探究材料的體積率、種類等數據參數；采用體積算法確定具體的配合比參數。再次，要合理選擇相關材料的鋪設方式，依照不同的施工區域進行針對性設計。同時要注意：施工人員需要對橋面進行全面檢查，準確檢測橋面標高參數，對于超出設計要求的松散部分應及時清除處理，使鋪裝層厚度滿足安全標準。為了確保鋪裝層與橋面板有效連接，要對上層結構進行鑿毛處理，利用高壓水槍清潔橋梁表面，確保雜質不會影響工程質量。最后，采用合適的方式，將混凝土運輸到施工區域。混凝土攪拌之后易凝結，運輸時要盡量縮短運送時間，保證施工能夠有效進行。

2.1.2 鋼筋敷設

鋼筋敷設的施工步驟主要分為：遵循設計圖紙的施工內容，準確標注鋼筋的敷設位置；在鋼筋交匯區域利用打孔的方式，向其添加短鋼筋材料，把控好材料長度；依照實際施工位置進行固定處理，并對鋼筋進行綁扎，確保鋼筋網與支架網能夠保持極高的穩定性和強度，且兩者之間的間隔距離要滿足預先設計好的數值大小。

2.1.3 模板安裝

首先，在鋼筋敷設完成后要開展鋼模支立工作，要求所采用的支架和鋼架都可以有效實現平順過渡。其次，要確定模板與梁頂的實際連接位置，并做好全面檢查，判斷模板安裝區域是否存在漏漿問題。如有，需要進行填補處理，可采用噴涂隔離劑的方式，使橋梁成品表面能夠相互粘結，避免構件脫模，切實達到加強工程整體質量的目的。

2.1.4 澆筑與振搗

鋼纖維混凝土的制備可細分為五個階段：

①材料鋪設之前要在橋梁結構表層進行灑水處理，并控制好灑水周期。通常需要每隔3h左右開展一次灑水工作，直至施工結束后方可停止灑水處理。同時，施工人員要使用專業設備進行找平工作，保證橋梁結構滿足平整性要求。

②振搗攤鋪環節，在切實保證結構表面平整后，要通過人工的方式使混凝土結構具有良好的均勻性。在工程邊角區域使用振搗棒，而在工程中間區域則需使用振搗器械完成施工處理，當前最常使用的設備主要以平板振搗器為主。該設備的優勢在于激振頻率高、振幅小，能夠大幅度提升構件的密實度，且成型效率高，可以切實保障混凝土表面密實。此外，要避免產生擁包現象，擁包是指結構表面出現局部隆起，通常是由于混合料的用量不夠準確，或是基層未充分壓實，需要施工人員進一步縮短同一位置的停留時長，控制好振搗時間，防止出現漏振、過振的情況。

③提交處理階段，要求施工人員嚴格遵循技術標準，對混凝土表面進行清潔處理，保證鋪設后的路面能夠滿足均勻度要求。

④成型階段，該階段屬于工程施工的關鍵環節，若鋼纖維混凝土材料雜質過多、纖維不夠勻稱、含砂量超標都會嚴重影響工程質量。因此，需要施工人員采用真空吸水的方式完成橋梁表面的細化處理，使各項數據參數滿足安全標準，并在模板拆除后全面檢查鋼纖維材料的外漏情況。若存在外漏，需要進行抹平處理，保證施工質量達標。

⑤刻槽施工，在刻槽時需要控制好刻槽深度與間距。通常情況下，槽寬需要設置在5mm左右，槽深則要保持在6mm，槽間距需控制在20～30mm之間，刻槽的總體面積要占到橋面積的15%左右。

2.1.5 切縫處理

切縫處理的主要工作是設置橫向伸縮縫，要求施工人員從橋墩頂部開始將間隔距離控制在30m左右，并進行橫向伸縮縫的鋪設，橫向伸縮縫要與防護欄保持垂直，管理人員要把控好固化時間，通常情況下固化時間需要超過24h。

2.1.6 養護

在混凝土制作完成后，要對混凝土進行養護工作，由于混凝土自身對溫度和水的要求較高，所以，養護的主要目的在于創造適合混凝土存放的環境。首先，要保證溫度適當。我國對于混凝土保養的溫度要求為18℃～22℃之間，該溫度下的混凝土能夠有效保證硬化度。其次，要保證環境的濕度維持在95%以上，保證混凝土的各項性能不發生變化。最后，要定期采取相應的養護方法。常用的養護方法分為：自然養護，利用平均氣溫高于5℃的自然條件，在混凝土表面澆水，在養護期間不與構件、水泥和外加劑接觸，常溫天氣養護時間不能少于7d，如有特殊抗凍要求，則至少維持14d。蒸汽養護，借由鍋爐制備的蒸汽籠罩在混凝土表面實現襯砌養護，依靠蒸汽維持混凝土表面溫度和濕度，適用于冬季養護。養護液法，在混凝土結構表面涂抹養護液，養護液在揮發后形成塑料薄膜，將之與空氣隔絕，阻止混凝土的水汽揮發，適用于夏季養護。滿水法，在混凝土四周搭接鐵釘固定，在澆注完成后使用粗木進行抹平，并提前進行噴霧養護，該方法能夠有效保持混凝土的表面強度，不會出現空鼓現象，使混凝土保持良好的外觀，同時降低找平、護角等維修費用。應結合實際情況，合理選擇混凝土的養護方法，以保證工程質量。

2.2 應用方法

2.2.1 橋面鋪裝

運用鋼纖維混凝土施工技術進行橋面鋪裝時，需要控制好材料的鋪裝厚度，保證橋梁的自身重量得到大幅度降低，使工程整體結構得到切實優化，并把控好各項配比參數。例如，水泥選擇P·O42.5普通硅酸鹽水泥；砂采用中粗砂；石料粒徑在鋼纖維長度2/3左右；水灰比需要控制在0.43；鋼纖維為1%；中砂用量為970kg/m3；水用量為170kg/m3；含砂率需保持在46%；塌落度控制在70mm左右；橋面鋪裝的鋼纖維混凝土在28d后，應保證抗折強度高于6.3MPa，抗壓強度高于46.5MPa。

2.2.2 邊坡加固

在橋梁工程邊坡加固時，需要利用鋼纖維混凝土施工技術使其具有良好的穩定性與可靠性，使整體結構保持極高的耐久性。在應用過程中，施工人員可采用噴射設備將鋼纖維混凝土添加到邊坡結構上，使結構具有一定的防滲效果，借助鋼纖維混凝土較低的透水性、較高的回彈率防止離析現象的產生。

2.2.3 局部加工

在使用鋼纖維混凝土施工技術完成橋梁局部加工的過程中，需要采用轉子型噴射機進行材料噴射工作，要求噴射距離控制在15cm左右，用以解決橋梁應用過程中可能出現的面板裂縫，進一步提高橋梁的抗震效果。

2.2.4 橋梁罩面

市政橋梁工程本身會受外界溫度變化影響，容易在溫度應力的作用下，使混凝土表面產生裂縫，需要施工人員采用鋼纖維混凝土施工技術預防出現裂縫現象，避免裂紋不斷擴大，具體的應用方式主要分為三種：①直接式，是指將混凝土材料直接覆蓋在橋梁路面上，通常應用在破壞程度相對輕微的部位。該方法操作便捷，能夠充分凸顯混凝土材料的性能優勢。②結合式，是指混凝土之間進行充分結合，彼此形成有機整體。③分離式，添加的鋼纖維混凝土需要與舊混凝土保持相對獨立，無需進行連接操作，要求在中間設置隔離層，確保各層面能夠單獨發揮修復作用。

3 結語

綜上所述，在橋梁工程施工中應用鋼纖維混凝土技術，可以降低成本、優化橋面性能。因此，在實際應用中要充分掌握鋼纖維混凝土應用原理，切實將鋼纖維混凝土施工技術運用在市政橋梁施工中的相關流程，保證材料的性能得以充分發揮，提高橋梁施工質量與施工效率。