橋梁施工中鋼纖維混凝土施工技術

吳佳奇

（江西贛東橋梁建設集團有限公司，江西撫州 344000）

0 引言

隨著科學技術的高速發展，建筑施工技術也得到了極為有效的完善與優化。其中，鋼纖維混凝土施工技術是一個比較典型的例子。作為一種較為先進的復合型材料，鋼纖維混凝土與普通混凝土相比具有更為明顯的應用優勢，其耐久性、抗裂性、抗沖擊性、韌性與剛度也更強。在道橋梁梁構建中，鋼纖維混凝土的應用能有效提升工程施工質量。

1 鋼纖維混凝土施工技術應用必要性

鋼纖維混凝土具有極強的抗壓、抗拉和抗彎等性能，這主要得益于鋼纖維在混凝土中的合理分布。試驗數據表明，在混凝土中添加0.8%～2%的鋼纖維就能夠達到良好的效果，雖然使含量并不算多，但表現出來的應用效果極為顯著。即使混凝土結構遭受重擊或者捶打等破壞，其整體出現分散破碎等情況時，混凝土破碎部分仍然能處于原來的位置不會移動，可保證整體結構的穩定性。

融入鋼纖維，混凝土的承載性能得到大幅度的提高，并且能夠有效降低混凝土壓縮與變形等問題的出現概率。在鋼纖維的作用下，鋼纖維混凝土的荷載能力能夠得到快速提升。在巨大荷載作用下，混凝土能夠將自身的負荷轉嫁給鋼纖維，從而減少變形問題的出現。

此外，鋼纖維混凝土有較強的伸縮能力，當溫度發生變化時，鋼纖維混凝土能隨著溫度的波動而產生相應的伸縮。因此，在橋梁工程施工中，有效應用鋼纖維混凝土材料，即使在環境溫度發生變化，道路路面也不易出現裂縫或擴張等問題，路面的抗寒及抗磨等能力也能夠得到提高[1]。

2 橋梁施工鋼纖維混凝土的應用

2.1 在橋面鋪裝中的應用

鋼纖維鋼筋混凝土能夠延長路面的使用年限，提高路面車輛行駛的舒適性，并增強路面自身的抗壓性和穩定性，因此在橋面鋪裝中得到廣泛應用。

2.2 橋梁結構加固

在橋梁工程施工方案設計過程中，設計人員需要以橋梁結構加固為要點。在實際施工中，為了提高加固成效，通常會應用轉子噴射機進行噴射加固，施工人員應根據設計方案噴射鋼纖維混凝土，并合理控制噴射范圍，以避免結構磨損、裂縫及脫落等問題。在橋梁結構加固過程中，需結合項目工程實際需求合理應用鋼纖維混凝土，促進橋梁工程抗震性能的提升，確保整體工程項目的安全性與穩定性。同時，可適量使用硫酸鹽與速凝劑，使橋梁的抗裂能力也能得到顯著提高[2]。

2.3 樁基礎加強

在樁基礎施工中應用鋼纖維混凝土，可提高樁頂與樁尖強度，從而促進橋梁工程硬度與強度的大幅提升。樁基礎的穿透能力也能得到顯著提高，打樁速度也會大大加快，并能有效減少打樁數量，從而提高施工效率并控制成本。合理應用鋼纖維混凝土，還能有效提高樁頂的抗打擊性能與韌性，避免裂縫問題，可為樁基礎施工質量與效率的提升奠定基礎。

2.4 邊坡加固與隧道襯砌

在隧道工程的施工中，經常會應用到襯砌施工工藝，合理應用該工藝，能夠保證施工過程的安全性與穩定性。為了進一步提高隧道整體結構的強度，在邊坡加固與隧道襯砌施工環節，可采用噴射鋼纖維混凝土的方式來進行加固。同時，施工過程中應用鋼纖維混凝土，能有效杜絕漏水問題。特別是在部分地質條件較差的地區，為了提高加固效果，支護施工可以采用傳統混凝土和鋼纖維混凝土相結合的方式[3]。

3 鋼纖維混凝土技術應用

3.1 配比設計

通常情況下，傳統混凝土與鋼纖維混凝土的配比不會存在較大的差異。其中最大的差異在于鋼纖維體積率的計算。由于材料類型的不同，其韌性也存在差異，因此在鋼纖維的選用過程中，需結合材料的體積率、韌性及長度等進行相關計算，并確保計算數值的精準性。

其間，要根據項目施工的實際情況對鋼纖維混凝土的配比進行持續完善與優化，促進材料使用成效的提高，其中最為關鍵的是要確保其強度與抗彎性能的提升。在實際配比設計環節，工作人員應明確不同要求下的材料配比存在一定的差異，如鋼纖維應用量在0.6%～1.2% 之間時，其抗拉力強度會呈正態分布形式。鋼纖維應用量達到0.8%時，抗拉強度呈現持續加大的趨勢直至到達極限，此時，如果再次加入鋼纖維，抗拉強度反而會以負增長的方式體現[4]。總之，在配比設計環節要合理控制鋼纖維的使用量，確保配比的科學性與合理性，以此提高應用效果。

在材料配比設計過程中，要保證材料分布均勻，使各種材料能得到更好的融合。石料一般選用立方顆粒碎石，同時要確保碎石強度與硬度達標，防止石料中風化顆粒含量超標，降低鋼纖維混凝土質量。鋼纖維混凝土材料具備較好的抗凍性能，為了進一步提高其抗凍能力，還可根據項目工程的具體情況，合理選用優質化減水劑或者引氣型減水劑作為外加劑。

此外，應結合施工項目實際情況，合理選擇細料，要盡量選擇天然中粗砂，并合理控制使用量。由于含水量與含砂量會影響鋼纖維混凝土的體積率與韌性，因此一定要合理控制水的添加量，并盡量選用純凈自來水進行材料配制，其間要嚴格按照配比設計方案進行操作，以保證材料的實際使用[5-6]。

3.2 拌和與運輸

3.2.1 鋼纖維混凝土拌和

鋼纖維混凝土拌和與普通混凝土的拌和要求基本一致，施工人員需確保材料能得到充分、均勻的拌和。

第一，具體拌和時，可采用先干后濕的投放順序添加材料，秉承分層投入的原則，嚴格按照相關標準規范進行操作，并保證拌和設備內部材料拌和充分防止鋼纖維結團。

第二，對各種材料的投放量進行有效控制，保證投放比例的合理性，控制好水的添加量，嚴格控制拌和時間，保證鋼纖維混凝土的拌和質量，為路面施工質量提供保障。在道路路面施工中，鋼纖維混凝土中鋼纖維的摻加量一般要在20gk/m3左右；在橋梁結構施工中，鋼纖維的添加量需控制在20～50kg/m3范圍內[7]。

第三，在鋼纖維混凝土拌和環節，可根據施工現場實際情況，適當延長拌和時間，加大試驗力度，對干拌情況進行分析。如果出現拌和料過干、體積率過大的情況，需要控制好拌和量，一般拌和量要低于額定拌和量的80%[8]。

第四，若是拌和設備的容量較小，可采用延長拌和時間的方式，提高材料拌和質量。

3.2.2 鋼纖維混凝土運輸

第一，在鋼纖維混凝土材料的運輸環節，為了防止材料結塊的現象，工作人員要選取最佳的運輸路線，盡量縮短材料運輸時間。

第二，鋼纖維混凝土材料的運輸車輛應選擇專用車輛，以此保證運輸質量。

第三，運輸過程中需要嚴格落實保護措施，避免材料離析或被污染。若鋼纖維混凝土材料運輸過程保護措施不到位，出現離析情況，需要采取有效措施對材料進行再次拌和，防止材料浪費。

3.3 鋼纖維混凝土噴射

在橋梁工程中應用中鋼纖維混凝土材料，能夠有效提高橋梁的抗裂性能。舉例來說，工程整體結構中某個構件出現細小的裂縫，在鋼纖維材料的作用下，構件依然會保持良好的抗拉性與韌性。

鋼纖維混凝土噴射技術在橋梁工程施工中較為常用，該施工技術具有施工效率高、應用面廣等特性。經噴射后鋼纖維會呈現二維分布的狀態，各方面使用性能可得到有效保障。

鋼纖維混凝土噴射施工有干噴與濕噴兩種。干噴法的優點在于設備簡單、施工便捷，但混凝土水灰比控制難度較大，且容易對環境造成污染。濕噴法主要是將拌和均勻的鋼纖維混凝土濕料經噴射機噴出，優點在于水灰比易控制，施工中產生的粉塵較少，且材料回彈損失少，缺點在于設備價格較高。在具體施工中，需結合工程實際情況選擇合適的工藝[9]。

3.4 鋼纖維混凝土橋面鋪設

鋼纖維混凝土在橋梁項目中的應用優勢非常明顯。相比于傳統混凝土，應用鋼纖維混凝土進行橋面鋪設，能夠顯著提升橋面的抗裂性能，保障車輛行駛的安全性和舒適性。同時，鋼纖維混凝土還能夠提高橋面的抗震和抗剪性能，當地震或泥石流等地質災害發生時，鋼纖維混凝土橋面可為行人提供充分的反應時間，避免人員傷亡等事故。

鋼纖維混凝土橋面鋪設施工包括攤鋪、振搗、整平、抹面、伸縮縫（見圖1）、養護等環節。橋面鋪設施工過程中需要注意如下事項：第一，避開陰雨及大風天氣施工，若是施工過程中出現降雨，必須停止施工，同時對施工現場進行覆蓋保護或搭設防雨棚等；第二，不宜在22℃以上的氣溫下施工，以免降低鋼纖維混凝土的和易性[10]。

圖1 伸縮縫鋼纖維澆筑施工現場

4 橋梁工程鋼纖維施工管理

4.1 提升“高性能化”意識

為了有效提高橋梁工程的整體施工質量，建筑企業必須提升“高性能化”意識，加強材料控制與管理，確保全面發揮施工材料的性能。同時，應采用相應的激勵制度，激發施工人員的工作積極性與熱情，并持續優化施工工藝與技術，制訂整體工程構建規劃，對鋼纖維混凝土技術的具體應用有清晰的了解與掌握。還應加大施工人員對橋梁建設方面專業知識與專業技能的學習力度，響應國家提出的節能環保、保護環境的號召，將延長橋梁工程使用年限與提高工程質量為目標，將“高性能化”意識充分融入實際施工。

此外，相關政府機構也應加大對相關領域技術研發的支持力度，促進橋梁施工技術持續發展，擴大鋼纖維混凝土等新興技術的應用范圍，為該技術的持續完善與優化提供保障。

4.2 加大技術研發力度

加大對鋼纖維混凝土施工技術的研發力度，是確保該技術可持續發展的關鍵。為此，相關工作人員應對鋼纖維混凝土技術的具體應用加以關注，針對存在的不足問題進行完善。在實際施工中，應將相關數據信息加以匯總，結合具體施工需求進行技術研發。在研發過程中，應秉承可持續發展和保護環境的原則，促進鋼纖維混凝土實際應用環保價值的提高。在數據信息的收集與整合期間，應落實好對每一階段施工過程的合理控制，并做好數據記錄工作。結合實際施工情況對施工流程加以優化，以促進鋼纖維混凝土施工技術的全面發展。

4.3 建立各環節技術管理體系

鋼纖維混凝土施工技術在橋梁公路項目中的實際應用，有一定的復雜性和煩瑣性。因此，必須構建完善的技術管理體系，以更好地發揮該技術的優勢。此外，需要建立健全技術控制責任機制，將追責制度落實到位，以確保各工序技術應用的合理性和科學性。例如，要求在具體工作中，加大對材料拌和試驗和技術操作控制力度，確保各工序施工的規范性和標準性，以提高工程整體施工效率。

5 結語

將鋼纖維混凝土技術合理應用在橋梁工程中，能提升橋梁工程的整體施工質量、延長其使用壽命。基于該材料自身的特殊性，因此對施工技術提出了更高的要求。為此，在實際施工工作中，施工企業應重視各個施工細節，同時提升“高性能化”意識、加大技術研發力度并加強技術管理體系建設，以更有力地保障橋梁工程的整體施工質量，同時促進鋼纖維混凝土技術的可持續發展。