公路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術應用

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摘要：公路建設中橋梁施工作為主要的施工項目，其施工的質量影響著公路整體的質量。混凝土結構是橋梁的主要組成部分，混凝土的堅固性直接影響著橋梁的質量。鋼纖維混凝土的公路橋，其路面極少出現裂縫問題，橋路面具有較強的耐磨性，因此極具推廣應用價值。該文重點就公路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術的應用進行研究分析，以供業內人士參考和借鑒。

關鍵詞：公路橋梁；鋼纖維混凝土；技術應用；施工

鋼纖維混凝土技術作為一種先進的施工技術，廣泛應用于現代道路橋梁工程中，有效增強了混凝土的抗拉性能與承載性能，確保了道路橋梁工程的施工質量。但目前鋼纖維混凝土技術在我國并不成熟，尚處于初級起步階段，這就需要相關人員從基礎理論與應用實踐等多方面加以探索與完善。

1鋼纖維混凝土的性能及技術要點

1.1鋼纖維混凝土性能分析

鋼纖維混凝土作為一種新型的多相復合材料，主要是在傳統的混凝土材料中加入散亂無序的短鋼纖維，通過摻雜短鋼纖維一方面可以緩解傳統混凝土內部結構細小裂縫的外延，另一方面也可以起到預防宏觀裂縫問題出現的效果[1]。總體而言，鋼纖維混凝土材料具備以下幾方面性能和優勢：第一，相對比傳統的混凝土材料，鋼纖維混凝土結構的強度更大，具備更高的承載力；第二，鋼纖維混凝土材料的抗沖擊性能十分優良；第三，抗彎性能與抗壓能力顯著；第四，傳統的混凝土材料在溫差比較大的區域很容易出現結構裂縫，而鋼纖維混凝土適應環境能力比較強，即便區域的晝夜溫差較大，也可以有效防止材料內部裂縫的外延；第五，鋼纖維混凝土的抗震能力也比較強，在運用到地震多發區域公路橋梁建設當中，可以有效防止地震等自然災害對于道路交通運輸造成的影響，大幅度提升了公路橋梁的使用年限；第六，鋼纖維混凝土最大的優勢在于即便結構本身由于外部的因素干擾而出現變形或偏移，后續的修復和處理也相對簡單，可以有效降低成本的投入[2]。

1.2鋼纖維混凝土技術要點

1.2.1分類處理。在公路橋梁施工建設中運用鋼纖維混凝土材料時，為了提升鋼纖維混凝土施工質量水平，首先需要開展鋼纖維分類處理作業，因為一旦分類處理工作缺失，那么在開展鋼纖維攪拌時，會導致出現結團的問題，影響到材料結構性能，最終對施工質量和安全造成干擾。為了提升鋼纖維分類處理質量，在完成處理工作后，需要分批次將鋼纖維材料投入攪拌設備當中，一方面可以避免結團問題的出現，另一方面也可以顯著提升攪拌速度[3]。通常而言，在將鋼纖維材料投入到攪拌設備之前，需要在入口位置安裝振動篩，目的是進一步提升攪拌效果。對于攪拌設備的選擇，要具體結合鋼纖維材料性能而定，一般為了防止鋼纖維過量投入而引起的設備超負荷作業，多數會選擇反轉式攪拌設備或強制式攪拌設備等，不僅攪拌效果相當理想，而且可以顯著提升鋼纖維混凝土性能。1.2.2設置鋼纖維攪拌時間。在實際開展鋼纖維攪拌作業時，其投放的順序以及時間等參數對于攪拌質量都會產生很大的影響。對于鋼纖維混凝土而言，其性能的特殊性也決定了其攪拌環節的投入順序和投入時間都必須要相當嚴格規范，從而確保材料發揮出實質性的功能效果。通常而言，鋼纖維混凝土攪拌過程中投放順序如下，即砂石→攪拌鋼纖維→放入水泥。而對于時間的控制，在進行鋼纖維與水泥材料的攪拌環節，最為理想的時間應當控制在1.5min左右，接著加水攪拌3min，便可以達到確保鋼纖維混凝土質量水平的實質性目的[4]。1.2.3振搗器選擇。對于鋼纖維混凝土來說，其具備良好的抗收縮性，該性能的強弱與振搗器選擇存在很大的關聯[5]。一般而言，在進行鋼纖維混凝土制作中，要盡可能地選擇足夠平滑的振搗器設備，如此可以達到理想的振搗效果；反之，如果振搗器凹凸不平，則在實際進行振搗過程中，鋼纖維很容易聚集在設備的某一區域，由于振搗不夠充分，所以最終制作的材料也難以發揮出理想的性能優勢。不僅如此，鋼纖維混凝土制作完成投入使用過程中，要避免澆筑接頭突出，以免影響到澆筑作業的質量。通常在進行澆筑倒料時，要將厚度控制在15~20cm以內，如此可以全面提升澆筑作業質量，同時也能發揮出理想的材料性能優勢。1.2.4施工裂縫處理。雖然鋼纖維混凝土材料性能優越，但是在運用到公路橋梁建設過程中，由于外部諸多因素的干擾，不可避免會出現裂縫問題，所以在技術運用過程中也需要采取相應的裂縫處理手段和措施。針對于鋼纖維混凝土砂率較大而引發的裂縫，可以選擇特定的施工設備進行處理，例如：選擇特定壓紋機進行紋理壓制，提升公路橋梁路面結構平滑性的同時，也能起到控制裂縫問題的效果[6]。

2公路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術的應用實踐

2.1工程概況

某公路橋梁施工建設項目，全長1290m，設計人員結合工程實際以及交通運行需求，最終決定運用鋼纖維混凝土施工技術開展作業，具體流程如下。

2.2鋼纖維混凝土設計

結合工程實際情況進行鋼纖維混凝土材料的配合比設置，如此可以讓材料發揮出理想的性能和優勢，提升施工建設強度以及承載力，最終延長公路橋梁的使用壽命。在該工程項目中，經過檢測確定材料的抗拉強度在500MPa以上，所以對于鋼纖維混凝土材料的制作來說，需要有效控制最小直徑和長徑比參數，以達到提升抗拉強度目的，詳細的參數設計如表1所示。

2.3鋼纖維混凝土施工技術

在此項目中運用鋼纖維混凝土施工技術時，主要包括以下幾部分內容，即前期施工準備、鋼筋鋪設、模板安裝、材料運用以及養護施工等，詳細分析如下。2.3.1前期施工準備。在公路橋梁施工建設中運用鋼纖維混凝土施工技術前，需要進行充足的準備工作，主要涉及到材料、設備以及工藝等，具體如下：第一，涉及鋼纖維混凝土制作的各類材料，要嚴格確保其性能符合既定標準規范，其在采購、運輸以及存放等環節都必須要進行有效的管理，確保性能和質量一直處于最佳狀態，為后續的施工提供有效的保障；第二，施工作業前需要對使用到的設備儀器，尤其是大型的機械設備進行檢測，確保其性能不存在問題，對于發現存在隱患的設備，要及時進行維護和處理，不可投入使用，以免影響到施工質量；第三，結合工程實際情況選擇最為合理的技術工藝，并配置專業化的施工團隊，為后續作業的開展打下堅實基礎。2.3.2鋪設鋼筋。在運用鋼纖維混凝土技術前，還需要在公路橋梁建設中進行鋼筋鋪設，詳細包括以下幾點：第一，根據前期設計方案開展鋪設作業，過程中要做好相應的標記處理，切實按照規范執行操作，確保鋼筋鋪設的精準性；第二，在鋼筋鋪設過程中，對于鋪設的交匯位置，要確保鋼筋不超出梁體標高尺寸的短筋嵌入，如此可以為后續的施工作業提供根本保障，同時也能確保各項施工參數符合方案設計要求；第三，在完成鋼筋鋪設施工后，由專業施工人員進行鋼筋綁扎施工，為了確保施工質量符合要求，施工單位還需要安排專門的結構或人員對該環節進行質量檢驗，質量不達標要立即返工處理，全面確保該施工環節的可靠性。2.3.3模板安裝。在鋼模板的安裝操作中，相關作業人員要嚴格控制模板的安裝高度以及水平位置等參數，目的是確保模板結構可以足夠穩定可靠；反之，一旦參數控制不合理，模板安裝出現一定偏差，后續的施工質量也會深受影響。不僅如此，在模板安裝過程中，還需要加強對施工位置的防護處理，避免安裝位置出現漏漿的情況。通常而言，為了達到理想的安裝效果，在實際開展安裝作業前，工作人員會先在結構表面涂抹一層隔離劑，目的是避免對后續鋼纖維混凝土材料性能造成干擾和影響，進一步提升施工質量水平。2.3.4鋼纖維混凝土運用。首先，施工作業前，工作人員需要對現場地面進行潤濕處理，目的是為接下來的鋪筑施工做準備。該環節主要利用大型的灑水設備，要不斷對地面進行潤濕處理，尤其是在鋪筑作業前的3~5h，要不斷對地面進行灑水，確保施工作業現場地面潤濕度達到規范標準。對于鋼纖維混凝土攤鋪處理工作，在此之前需要安排專門的人員進行平整化處理。一般而言，可以利用機械振搗配合人工振搗的方式進行處理，其中材料主體由機械振搗設備來完成操作，而局部的邊角無法振搗的區域，則由人工的方式完成。需要注意的是，振搗過程中不可盲目對某一位置進行多次操作，目的是避免過度振搗而出現擁包問題，同時也不可存在漏振的情況，在完成振搗處理后由質檢人員進行治理檢驗，不達標的位置要及時二次振搗處理，直到符合標準規范為止。其次，提漿施工主要是運用三軸混凝土提漿機，該設備的綜合性能比較高，可以顯著提升施工作業質量水平。但是由于該設備對于施工作業人員的素質要求極高，所以一般要求專業人員進行操作，不然難以發揮出理想的施工效果。再次，鋪筑是施工中比較重要的一項內容，在公路橋梁成型之前，一般需要利用真空吸水的方式進行處理，特別是對于鋼纖維混凝土材料而言，其含砂率較高，傳統的技術運用存在很大困難，無法發揮出理想的優勢，而真空吸水處理可以很好地解決其中存在的問題，提升工程施工質量。在鋪筑作業完成后混凝土結構表面一般會出現不平整的現象，此時需要結合具體問題的成因選擇合理的處理方式。待處理結束后進行模板結構拆除，此前需要全方位檢測鋼纖維混凝土是否存在超出路面表層的情況，如果存在就需要及時進行處理，避免影響到公路橋梁建設質量。最后，由相關人員在公路橋梁表面進行刻槽處理，目的是提升路面的抗滑性能，為后續車輛安全通行提供保障。在此過程中，為了進一步延長公路橋梁的使用年限，刻槽中要盡可能使用窄槽結構。2.3.5養護處理。鋼纖維混凝土施工完成后，為了進一步提升公路橋梁結構的穩定性和可靠性，需要做好充分的后期養護處理，嚴格按照規范標準進行養護施工操作，一般可以在公路橋梁路面上鋪設草墊或者持續進行灑水處理，以此避免混凝土路面結構受到損害，提升路面施工質量的同時，也能達到確保美觀性的要求。

3公路橋梁施工中鋼纖維混凝土施工質量控制對策

3.1重視運輸環節的控制

公路橋梁施工建設很多情況下位置偏遠，加之區域地形以及環境等因素的干擾，給鋼纖維混凝土運輸造成一定的困擾。不僅如此，由于鋼纖維混凝土在攪拌完成之后方可進行運輸，而運輸過程中由于交通、溫度以及其他一些因素的干擾，會導致混凝土的坍落度下降，含氣量也或多或少受到干擾，最終導致材料性能降低。為了在不影響鋼纖維混凝土結構性能的基礎上，盡可能地提升運輸效率，必須要加強對于運輸環節的控制與管理，一方面，要確保運輸過程的穩定性，運輸工具要盡量選擇抗震性能強的專業混凝土車，路線的選擇要避開顛簸路段；另一方面，在運輸過程中要不停進行混凝土均勻攪拌，減緩材料性能參數的下降。3.2提升鋼纖維混凝土結構強度在公路橋梁施工建設中之所以運用鋼纖維混凝土材料，最主要的原因是可以顯著提升橋梁結構的承載力，因此確保鋼纖維混凝土材料的結構強度是關鍵所在。為了進一步提升材料的結構強度，作業人員可以采取局部增強的方式，在實際運用該項技術工藝時，針對于樁尖和樁頂位置進行局部強化處理。通過提升鋼纖維混凝土結構強度，可以顯著提升公路橋梁的建設質量，同時后續運行過程中也可以降低裂縫等病害問題出現的概率，減少維修次數的同時，也大幅度提升了橋梁的使用壽命。

3.3強化施工質量管理

3.3.1加強施工細節管理。鋼纖維混凝土在實際運用過程中需要加強對于細節的把控和管理，如此才能更進一步提升施工質量水平，為公路橋梁建設的可靠性提供充分保障。施工作業人員要嚴格按照既定的配合比設計參數進行鋼纖維混凝土配置，也可以直接從商家預定，前期是通過市場調查明確廠商的資質信息，確保采購的規范合理。而一旦自行進行混凝土材料的制作，要妥善做好分類處理、設備選型等工作，同時結合實際情況選擇理想的澆筑方式，從而確保整體的施工質量。3.3.2加強質量監管。施工單位要配置專門的監管部門，對鋼纖維混凝土施工全過程進行監管，確保施工的足夠規范合理。在施工作業前，管理人員要對混凝土材料的坍落度、強度等參數進行檢測，明確材料是否符合施工的實際要求。在實際進行技術運用時，要對作業人員的操作、技術運用要點等進行重點把控，特別是對于混凝土振搗以及養護環節，要確保工作人員嚴格按照規范標準執行，避免影響到施工質量。在開展管理工作中，一旦發現作業人員存在不規范操作的行為，要及時進行通報處理，并要求人員及時進行調整和修復，防止問題的進一步擴大。

4結語

綜上所述，在公路橋梁施工建設中運用鋼纖維混凝土施工技術，一方面可以提升橋梁整體的承載力和強度，另一方面也能有效延長橋梁的使用壽命。在實際運用該項技術時，要結合工程實際情況，嚴格按照規范標準及流程執行操作，針對施工過程中存在的質量問題，要有針對性地提出控制對策，最終確保公路橋梁建設質量的提升。

作者:韓冬紅 單位:唐山遠大路橋工程有限公司