桥梁工程钢纤维混凝土施工技术应用

文/徐国栋、章小春

1 前言

我国目前的经济正处于快速的发展之中，因此在交通运输方面有了更大的压力，这种压力对我国交通运输的各部分都提出了较高的要求，尤其是在桥梁工程方面的要求更为严格。因此，笔者将在本文中对桥梁施工的钢纤维混凝土建设进行分析介绍，希望能对相关的人员起到指导作用，促进我国桥梁工程质量的提高，为我国的经济发展提供保障。

2 原理分析

在进行桥梁的建设过程中，经常会出现基体裂缝的情况，这种现象对于整体桥梁工程的质量影响是非常长严重的。而钢纤维混凝土可以通过钢纤维与混凝土的配合实现对于基体裂缝的修补，保证整体桥梁的质量和安全，其主要的工作原理如下。在桥梁的正常使用情况下，钢纤维和混凝土都会承受来自外部的压力，当出现特殊情况基体出现损坏时，钢纤维便可以代替水泥进行力的承担，达到弥补裂缝的目的[1]。从整体上来说，钢纤维混凝土在重量和性能上都具有比较大的优势。首先，在重量上相比其他的材料更为轻便，减轻了建筑工人在建筑方面的难度；其次，钢纤维本身具有的优点可以提升整体建筑的抗疲劳和抗弯扭、抗拉压性能；最后，在抗疲劳和形变方面钢纤维混凝土的优势更为显著，可以有效提升整体的桥梁工程质量，延长桥梁寿命，使建筑工程单位获得更大的经济效益。

3 工程概况

根据本桥梁工程在质量和耐久上的特殊要求，相关单位在经过多方的会谈后决定使用钢纤维混凝土进行桥面的工程建设，希望能够提高整体桥梁的质量。

4 钢纤维混凝土设计和材料选择

4.1 设计

各个工程所建设的实际情况是不同的，要想钢纤维混凝土发挥更为充分的效果，就必须结合实际的情况进行材料方面的选择和技术上的设计。在进行抗拉强度的选择时，要确保抗拉强度不小于500Mpa，除了抗拉强度的要求外，在钢纤维的直径和长径比值上也有一定的要求，相关的比值如下表1 所示。

表1 钢纤维的材料要求

4.2 材料选择

施工技术在很大程度上直接影响到了道路桥梁工程的质量，相关的施工单位和施工人员要重视对于钢纤维的选择和调试，确保钢纤维的拉伸极限、长度以及直径都符合道路桥梁建设的要求[2]。同时，在进行钢纤维的搅拌制作前，要先与骨料等进行配合，确保钢纤维机本身具有较好的分散性，防止出现质量问题。

5 桥梁工程钢纤维混凝土施工技术

在具体施工的过程中，需要根据工程的要求，严格控制施工流程，保证各种施工内容达到相关要求，该技术的应用工艺如下。

5.1 施工工艺流程

主要的施工流程包括前期的准备、钢筋铺设、安装模板、制备钢纤维混凝土、摊铺混凝土、处理切缝以及最后的养护混凝土。

5.2 施工准备

5．2．1 施工的过程中需要使用到很多种设备，为了确保设备能够正常运作，相关人员要施工前所需设备进行检修调试，发现问题及时处理。

5．2．2 钢纤维混凝土是施工中所需要使用到的重要材料，为了确保整体的工程质量，相关人员要提前对钢纤维混凝土进行检测，确保钢纤维混凝土都能符合工程的实际需要。同时控制好施工中的振动情况，防止振动对工程的质量产生影响。

5．2．3 进行施工方式的选择时要因地制宜，通过对现场实际情况的调查分析，选择出最为科学合理的施工方式，提升整体建筑工程的质量。

5.3 铺设钢筋

5．3．1 按照已经设计好的图纸进行相关工作，对于有问题的钢筋要进行明显的标记，方便之后工作的进行。

5．3．2 在某些需要钢筋交汇的位置，相关工作人员要按照要求进行断筋嵌入的工作，同时要注意短筋的长度不能超过桥梁标高。

5．3．3 按照标识好的位置，进行钢筋铺设，做铺设后做好绑扎工作。在操作过程中，支架网钢筋的位置要将钢筋网和支架捆绑，保证钢筋网和表面的距离厚度一致。

5.4 模板安装

钢筋网的相关工作完成后，工作人员需要继续按照要求进行钢模的安装工作，整个钢模安装工作中要确保钢模的标高和水平位置都符合设计的要求，所有的用于钢模的支架要确保其稳定，对于接头处的位置，保证平顺性。对于可能存在漏浆的地方及时查看和加固，在钢模板的内部进行隔离剂的喷涂，保证整体钢模板的质量。

5.5 钢纤维混凝土的制备

首先在混凝土的运输时要使用专业的泵车，防止在运输的过程中出现混凝土的离析现象；接着要使用专业的工具将混凝土摊铺平整，防止出现凹凸不平的情况，其中要配合振荡器进行施工，确保工程质量的提高。

5．5．1 混凝土的铺筑要求地面处于湿润状态才能进行，因此相关人员要在铺筑混凝土前的3～4h 不断进行洒水工作，确保桥面一直处于混凝土铺筑所要求的湿润状态，使铺筑工作顺利进行。

5．5．2 混凝土的摊铺和振捣。摊铺工作对于路面的平整性要求是比较高的，相关人员要在进行摊铺混凝土工作之前做好施工平面的平整性工作，通常情况下都是采用人工与机械振捣相结合的方法，对中间平面较大的区域进行机械振捣[3]。边角机械无法达到的地方要采用人工的方法进行平整，主要是使用振动器完成相关工作。整个振捣工作中要注意振捣均匀进行，不能在任何位置上停留时间过长，防止出现壅包和漏浆的情况，确保整体摊铺的质量。需要注意的是，在混凝土摊铺以及振捣施工的过程中，对于摊铺的速度以及振捣的振动频率需要严格控制，从而保证钢纤维的强度，满足桥梁工程要求。

5．5．3 为了提升桥面的平整度，在进行提浆处理的工作中，使用的是三轴混凝土提浆机，这种机械设备能够更好地提升整体的工程质量。

5．5．4 成型是混凝土铺筑过程中的重要因素之一，同时成型的质量对于整体桥梁的建设质量有直接的影响。因此，需要相关人员根据钢纤维混凝土的含沙量高、粗细集料分布不均等特点进行混凝土铺筑。一般情况下所采用的方式为真空吸水，通过真空吸水这种方法可以有效确保混凝土的铺筑成型度。所有的施工工作结束后，相关人员要及时进行抹平工作，对于冒出头的钢纤维及时处理，确保不会出现钢纤维冒头的现象，提升整体的工程质量

5．5．5 刻槽是进行桥梁建设不可缺少的工作之一，这项工作会直接对桥梁的抗滑性能产生直接影响。相关人员要按照实际要求进行刻槽，确保刻槽的面积间距都能符合已有设计的要求，特别是刻槽的面积控制在12%～15%，确保最好的施工质量。

5.6 钢纤维混凝土罩面施工

混凝土路面在使用的过程中不可避免会出现受损的情况，而钢纤维混凝土面罩是修复受损路面、提高整体工程质量以及延长使用寿命的重要手段之一。钢纤维混凝土本身具有抗拉、抗弯等特性，通过钢纤维面罩的使用可以有效提升整体的工程质量，同时还可以节省相关的资金投入，使得建设单位能够获得更好的经济效益。钢纤维混凝土面罩主要包括三种类型，第一种类型是将新旧混凝土结合到一起的结合型，能够起到连接新旧混凝土增强整体结构的作用；第二种是将新混凝土直接覆盖到原有旧混凝土表面的分离型；第三种是将钢纤维混凝土直接加注在原有的混凝土中的直接型，起到修补混凝土路面的作用。同时在钢纤维混凝土罩面层施工的过程中，需要根据施工方案合理选择施工工艺。在以上技术应用的过程中，本工程采用的是第二种施工方法，该技术的应用能够实现了混凝土表层分离，大大提高了整体桥梁工程的质量。

5.7 切缝处理

切缝是进行桥面铺装过程中不可缺少的工作步骤之一，相关的施工人员要按照工程的实际需求进行，注意设置横向切缝的间距和齐平度，切缝工作中，及时对建筑施工的温度和时间进行把控，确保混凝土切缝的质量和间距以及材料的质量，防止出现劣质材料的使用。

5.8 混凝土养护

养护工作是进行混凝土施工工作完毕后不可缺少的步骤。通常情况下的养护方式为洒水，确保整个路面的湿润程度，防止出现混凝土干缩和裂缝，在确保路面质量的同时提升整体路面的美观程度。

6 施工中的注意问题

6.1 配料及搅拌

钢纤维的分散对于搅拌工作的进行是非常重要的，相关的工作人员要及时均匀地进行钢纤维的分散和搅拌工作，同时做好严格检查，确保所有的钢纤维符合要求，通常情况下使用强制式搅拌机进行。

6.2 浇筑和振捣

浇筑工作在开始之后连续进行，不能半途中断。因此，相关人员要做好混凝土浇筑的辅助工作，确保浇筑工作能够及时完成。钢纤维混凝土在振捣时需要使用振捣棒进行振捣以及平板振动器进行辅助，防止出现集束效应。整个操作过程中要重点保持混凝土受力均匀，防止出现不均匀的现象，确保钢纤维混凝土的抵抗力增强。整个钢纤维混凝土振捣工作完成后，要做好平整工作，防止出现外露部分被破坏的情况。

6.3 成型

考虑到桥梁工程的自身组成和结构，在进行浇筑路面的过程中要采取真空吸水的工艺，提升整体的施工质量，对于一些出现钢纤维外露的部分要及时进行机械的抹平工作。对于接缝工作要根据当地的实际情况进行，通过全面调查选择科学合适的机械设备进行相关的成型工作，选择好机械设备后及时进行机械设备的检验工作，确保所选择的机械设备能够高质量地完成相关工作。

6.4 运输

钢纤维混凝土对于运输的要求是比较高的，在运输过程中出现的集沉、振动、颠簸等情况都会导致混凝土均匀性的破坏。同时，还可能出现坍落的情况，这些情况多对钢纤维混凝土材料的影响非常大。因此，相关的工作人员在进行钢纤维混凝土的拌制时，要考虑到实际的输送距离，不能太远，同时及时观察运输时的稳定性，在条件允许的情况下最好采取泵送的形式进行混凝土的运输，这样可以最大程度保证钢纤维混凝土在运输的过程中不受影响。

6.5 理论与实际结合

目前我国在钢纤维混凝土的应用上还处于发展阶段，钢纤维混凝土本身的优点需要结合工程的实际情况才能充分地发挥，同时钢纤维混凝土的使用还涉及了材料的选择、技术的设计等多个方面，需要相关的工作人员充分调查和选择。钢纤维混凝土在不同的地区的使用效果存在差异，需要进行多次实验和改进，通过长时间的多次使用才能够更加充分发挥钢纤维混凝土应有的效果。

7 结语

由上面的叙述可知，钢纤维混凝土在进行桥梁的工程建设中可以发挥更好的作用，有效延长桥梁的寿命，提升整体的桥梁质量。在钢纤维混凝土的使用过程中，还需要相关人员进行材料的选择、技术的设计等多个方面的工作，这些工作对于整体钢纤维混凝土的质量影响比较大；相关建设企业要重视钢纤维混凝土的使用，不断改进钢纤维混凝土在使用过程中的不足，提升钢纤维混凝土的质量，促进我国桥梁工程建设的发展。