橋梁施工鋼纖維混凝土技術

劉全春

（宜春市公路事業發展中心靖安分中心，江西宜春 330600）

0 引言

橋梁作為重要的交通基礎設施，其安全性、耐久性和承載能力一直是工程設計和施工的關注點。為了滿足日益增長的交通需求和環境要求，不斷創新施工技術尤為重要。鋼纖維混凝土技術是近年來興起的一種新型施工技術，在橋梁工程領域取得了顯著的應用成效。該技術主要是在混凝土中加入鋼纖維，以顯著提升混凝土的抗裂、抗震、抗沖擊等性能，從而增強橋梁的結構強度和耐久性。為取得更好的施工效果，有必要對該技術的具體應用進行深入研究。

1 鋼纖維混凝土的主要特點

1.1 抗裂性能高

鋼纖維是一種具有高強度和耐久性的材料，加入混凝土中不僅能提高混凝土的強度，還能有效改善其抗裂性能。具體而言，鋼纖維在混凝土中可起到阻止裂縫擴展的關鍵作用。混凝土受到外部荷載作用時，裂縫通常從局部開始擴展，但鋼纖維的加入可以改變這一過程。

鋼纖維在混凝土內部能夠形成連橋效應，縱橫交錯地連接在一起，可看作在裂縫中搭建起微小的橋梁，有效阻止裂縫的進一步擴展。這種連橋效應形成可以提高混凝土的整體韌性，減緩裂縫的發展進程，可大大提高橋梁結構的耐久性、延長其使用壽命。

1.2 可縮短工期

相較于傳統的鋼筋混凝土，鋼纖維混凝土施工不需要大量的現場鋼筋加工和安裝工作，因為在混凝土拌和環節，已經將纖維均勻地分散在混凝土中。這不僅能降低勞動力成本，還能降低鋼筋加工和安裝施工中的人力資源和時間成本，從而縮短整個施工周期。

1.3 耐久性高

鋼纖維的加入不僅能提高混凝土的物理性能，還能提升其耐久性。

第一，鋼纖維能提高混凝土的抗化學侵蝕能力，有效抵御腐蝕性環境對混凝土的侵蝕，從而減緩混凝土的老化速度。

第二，鋼纖維還能有效降低滲水和凍融損害的可能性。纖維在混凝土內部形成的網絡結構有助于防止水分滲透和凍融循環引起的裂縫，從而顯著提高橋梁結構的耐久性。

2 施工要求

為確保橋梁鋼纖維混凝土技術的有效應用，在施工過程中要注意以下要點：

第一，設置鋼纖維分散裝置。加入鋼纖維之前，使用專業的分散機進行布置，確保鋼纖維充分分散，并與混凝土均勻混合，避免材料團聚。

第二，加強攪拌環節控制，投料順序、攪拌時間應符合方案要求。一般情況下，在混凝土投料操作中，應該按照先干后濕的方式進行，以防止結團，避免出現材料混合不均勻的問題。在攪拌環節，時間控制尤為重要，這是保證鋼纖維混凝土材料性能的關鍵參數。先將干性材料投入設備內，攪拌時間在60s 以上，再投入下一種材料，充分地混合均勻，達到要求后加入水、外加劑等材料，然后充分攪拌處理。

第三，注意鋼纖維混凝土的澆筑和振搗施工。確保澆筑施工的連續性，避免在澆筑過程中出現間斷，以保證結構的整體性。振搗環節也十分重要，應選擇最佳的振搗方式，根據需要選擇平板振搗器或插入式振搗器等設備，注意合理控制振搗速度，避免結塊，以滿足鋼纖維的荷載力和伸縮力要求。

第四，成型環節使用機械抹平方式，防止鋼纖維材料外露，以滿足外觀美觀性的要求，并確保整體結構符合工程運行標準[2-3]。

3 技術要點

3.1 施工準備階段

在現場施工開始前，應做好如下準備工作：

第一，對現場進行全面的勘察和了解，實地考察具體情況，分析墻面結構受力條件，采取試驗、調試等各項措施，確保設備的性能合格、運行穩定，符合工程建設要求。

第二，通過試驗檢測確保鋼纖維混凝土的各項性能參數符合工程應用標準，預防產生質量問題。

3.2 確定最佳的鋼纖維混凝土配合比參數

在鋼纖維混凝土材料的制作中，配合比參數的確定極為重要，應按照如下步驟完成：

第一，在材料強度的控制中，采取雙重控制的方式。需要考慮抗壓強度和抗拉強度等參數，只有在各項參數合格的情況下才能使用。

第二，確定水灰比。參照試驗中的強度參數，確定水灰比，該環節和普通混凝土的配制無差異。

第三，確定鋼纖維材料加入比例和用量，確保強度性能達標。

第四，分析塌落度等技術參數，如果需要加入外加劑，應根據現場情況確定用量。

第五，確定合理砂率。

第六，根據絕對值法和假定質量密度法，確定材料的加入比例，明確配合比標準。

第七，試配和調整。試配配合比確定后，利用拌和試驗的方式檢查是否達到工程標準，如果未達到標準，應在確保水灰比、鋼纖維體積率相同的情況下時，進行水量、砂率的調節，直到符合工程要求，并根據該參數確定基準配合比。

第八，強度試驗。在每種強度試驗中，選擇三種配合比參數進行檢驗驗證。試驗材料制作結束后，需要進行混合料抗拉強度、抗壓強度等方面的檢測，如果不符合工程要求，應及時進行比例調整，合理增減鋼纖維材料的加入比例，確保最終的性能合格。

第九，按照試配工作的要求，結合強度試驗參數，確定最終的配合比參數。根據鋼纖維補償混凝土的方式，加強膨脹率、收縮率等方面的試驗檢測，確保每項參數都符合工程要求才能投入使用[4]。

3.3 鋼筋鋪設

在鋼筋結構的施工過程中，需要確保場地表面達到平整、清潔的標準，以符合鋼筋鋪設施工的要求。應做好如下幾點：

第一，要按照設計要求進行操作，并在規定的位置進行標記，以確保施工的準確性，確保鋼筋綁扎效果合格，符合工程建設標準。

第二，在鋼筋交叉連接的部位，需要根據工藝要求將鋼筋插入相應的結構中，確保符合設計長度的標準。

3.4 模板安裝

第一，根據設計要求選擇合適的模板，保證其承載能力和穩定性。根據橋梁的幾何形狀和尺寸，精確測量和布置模板，確保模板安裝的準確性。在安裝過程中，要注意模板的支撐和固定，保證模板與混凝土之間的距離恰當，以確保澆筑的鋼纖維混凝土能夠均勻、密實地填充。

第二，模板表面應涂抹防黏劑，以便混凝土凝固后脫模。鋼纖維混凝土澆筑完畢后，應及時檢查模板表面的平整度和垂直度，保證混凝土表面的質量和光滑度。

第三，在混凝土充分硬化后，謹慎拆除模板，避免對混凝土造成損害。

3.5 鋼纖維混凝土施工

在鋼纖維混凝土的現場澆筑環節，需要進行嚴格的監督管控，以避免對施工效果造成不利影響。在施工過程中，應使用混凝土泵車進行材料運輸，并使用專用鐵鏟對表面進行整平。

此外，施工單位應重視細節管理，組織專業人員進行全面的現場監督檢查，確保整個工程結構的澆筑效果符合設計規范。

首先，在正式進行鋼纖維混凝土澆筑施工之前，應對施工面應進行灑水濕潤處理，以滿足濕潤度要求，確保結構施工不會出現開裂。在現場鋪設施工前的3 小時內完成灑水作業，以避免出現積水情況。

其次，在澆筑和振搗施工中，要確保結構表面達到平整性要求，并在現場進行準確的標記。在澆筑的邊角部位，要加強平整度檢測和測量。澆筑結束后要通過分層振搗的方式提高結構的密實度，防止產生離析等問題。同時，針對現場存在的鼓包等質量問題，選擇適當的處理措施，并盡量縮短處理時間等。

再次，在提漿階段，關鍵是保證材料的均勻性，并對接口部位進行有效管理，以確保接口、位置和厚度等參數符合施工要求，避免出現質量問題。

最后，在鋼纖維混凝土成型環節，應加強質量監督管理，分析混合料的各項數據，確保達到均勻性要求，骨料分度符合標準；對表面進行抹平處理，預防鋼纖維材料外露，并采取必要的保護措施；可以應用真空吸水法檢測混凝土的密實度，以滿足工程質量標準。

3.6 切縫施工

通常來說，相鄰伸縮縫間距設定為30m，并保證伸縮縫和護欄平行布置。在切縫操作過程中，需要嚴格控制鋼纖維混凝土的外部溫度、凝結時間等，以達到施工質量標準，最后開展灌縫操作。

4 橋梁工程中鋼纖維混凝土施工質量管控方案

4.1 加強運輸環節管理

許多橋梁工程項目位于偏遠地區，地理條件惡劣，交通不便，加上地形和地質等因素的影響，鋼纖維混凝土材料的運輸難度較高，在運輸過程中可能出現坍落度不達標、含氣量變化和材料性能不合格等問題。

為了減少運輸環節對鋼纖維混凝土材料性能的影響，有必要提高運輸效率，并加強對運輸環節的監督和管控。一方面，需要確保運輸設備的穩定性，選擇具有良好抗震性能的專業混凝土運輸車輛，并確保運輸路線的路面平整度符合要求。另一方面，應持續攪拌混凝土材料，以防出現性能不合格的情況。

4.2 保證強度性能合格

在橋梁工程項目中，應用鋼纖維混凝土可以顯著提升結構的承載性能，即使在惡劣的交通條件下，仍能保持良好的運行狀態。為了進一步提高材料的強度性能，施工人員應采用局部增強的處理方式，特別是在優化處理樁尖和樁頂部位時，選擇適當的工藝顯得尤為關鍵。

為確保鋼纖維混凝土的強度符合規定，采取必要的質量控制措施至關重要，不僅能夠確保工程質量，還為后續橋梁的安全運行提供可靠基礎。此外，通過提高鋼纖維混凝土的強度性能，可以降低裂縫的發生率，降低維修頻率，有效延長橋梁工程的使用壽命[5-6]。

4.3 全面落實質量監督管理

4.3.1 落實細節管理措施

在橋梁工程建設中應用鋼纖維混凝土材料時，必須加強對細節方面的監督和管控，這是提高施工質量水平的關鍵，也能對橋梁工程項目的穩定運行起到積極作用。為此，施工單位應組建質量管理團隊，加強對鋼纖維混凝土配合比的控制，嚴格按規定參數進行混合料配制，以保證最終的施工效果。

此外，在施工過程中，要對施工設備的性能進行全面的監督、檢查，并采取有效的維護處理措施，以預防因設備性能不足或故障而導致質量不合格。

4.3.2 加強質量監管

應組建高水平的監管隊伍，對鋼纖維混凝土施工的各個環節進行全面監管和控制，以達到規范、合理和標準的要求。

正式開展現場施工時，需要加強對技術操作方面的控制，對各個環節進行監督管理，特別是混凝土材料的振搗、養護等環節，要執行規范化的操作，以防止質量缺陷。

在管理工程中，要對施工人員的操作行為進行監督，避免出現不規范的情況，一旦發現違規作業應立即通報處理，并要求施工人員及時進行整改或修復，以防止問題進一步擴大。

5 結語

綜上所述，在橋梁工程項目建設中，鋼纖維混凝土施工技術的優勢非常的明顯，不但能夠提升橋梁結構的承載性能，還能延長其使用壽命。在具體應用中，應考慮到現場的實際情況，執行規范化流程和標準，對于可能存在的質量問題及時采取必要的應對措施，消除質量缺陷，提高鋼纖維混凝土橋梁的總體施工水平。