桥梁施工中钢纤维混凝土施工技术探究

薛悦

（甘肃路桥第三公路工程有限责任公司，甘肃兰州 730000）

0 引言

相比于传统的施工技术，钢纤维混凝土施工技术的应用可以借助新型复合水泥基建筑材料，以其较高的黏性和超过普通材料2.5 倍的密度，促进现代桥梁施工质量和效率进一步提升，具有相对广泛的应用空间。在具体的技术实施中，可根据现场实际情况设计科学的施工方案，提高桥梁的复合承载能力。

1 钢纤维混凝土的特点

在现代交通体系中，桥梁作为其中的重要组成部分，在施工建设中需以其耐久性、安全性和承载能力为重点，优化施工工艺，加强对钢纤维混凝土施工技术的应用。在混凝土中加入钢纤维，形成结构截面，如图1所示，不仅发挥钢纤维材料本身耐久性和高强度的优势，提高混凝土强度，还能在混凝土结构中使钢纤维形成一个均匀分布的三维网状结构，对裂缝的扩展产生有效的抵抗作用，改变混凝土在外部荷载作用下裂缝的传播过程，使其具备抗裂性强的特点，强化桥梁结构的安全性与完整性。

图1 钢纤维混凝土截面

此外，考虑到桥梁在实际应用中承受的交通荷载造成的疲劳损伤问题，在混凝土中加入钢纤维可以改善其物理性能，同时增强其对化学侵蚀的抵抗能力，用钢纤维形成的连续的支撑网络使交通荷载对混凝土造成的不利影响进一步减轻，同时对水分渗透和冻融损害引起的裂缝问题产生一定的预防效果，降低环境对混凝土的侵蚀，减缓混凝土的老化速度，促进桥梁结构的耐久性显著提高[1]。应用传统钢筋混凝土施工技术开展桥梁施工作业，通常需在施工现场完成大量钢筋加工与安装任务，但钢纤维混凝土施工技术在具体的开展过程中可以去除钢筋布置和连接操作，在材料拌和环节已经实现了钢纤维在混凝土中的均匀分布，可以减少技术实施期间对钢筋材料、人力资源和时间成本的消耗，去除不必要的加工工序，使整个工程施工周期有效缩短。

2 桥梁施工中钢纤维混凝土施工技术要点

2.1 做好施工准备工作

在钢纤维混凝土施工技术正式实施前，要积极做好施工准备工作，围绕安全、环保、坚固的基本目标，明确桥梁施工的标准承载力大小和设计荷载等级。全面勘察施工现场的实际情况，对桥梁结构受力条件进行深入分析，通过调试、试验等手段检验设备性能，使其处于稳定的运行状态。考虑到部分复合式搭架桥体的上下两层结构，需深入分析桥体承载力的变化情况，将辅助结构设置在壳体边缘处，并结合实际情况适当增加截面厚度，促进桥面承载效果进一步提升。在明确桥梁下层截面厚度的基础上，覆盖一定厚度的钢纤维混凝土涂层，按照表所示的数据参数合理设定钢纤维与混凝土的抗压强度，并开展科学的试验检测工作，确保钢纤维混凝土性能参数与工程应用标准相符。钢纤维混凝土抗压强度设定如表1 所示。

表1 钢纤维混凝土抗压强度设定

2.2 确定材料配比参数

针对传统钢筋混凝土中水泥水化热产生的影响，为提高桥梁结构的施工效果，在确定钢纤维混凝土材料配比参数前，应用优化水泥材料的选择，应用硅酸盐水泥等低热的水泥材料类型，使水泥水化热得到合理控制，提高桥梁的抗压强度与耐磨性。在确定材料配合比参数的过程中，工作人员要综合考虑工程设计要求和钢纤维混凝土材料强度参数，采用双重控制的方式，保证材料各项参数的合格性。参照材料强度参数确定水灰比，关注抗压强度与抗拉强度等关键参数，正确测算各项数据。根据桥梁施工质量标准，科学计算钢纤维材料的加入比例和用量，将钢纤维的体积比例控制在1%～1.5%的范围内，保证材料整体的强度性能。对坍落度等技术参数进行合理分析，结合试验数据和现场情况确定各项材料的配合比参数，使其达到最优化的材料性能[2]。一般情况下，应将粗集料与细集料的体积占比分别控制在60%～70%、30%～40%。在确定配合比后开展拌和试验，明确其是否达到相关标准，保证其满足桥梁施工需求。针对不同配合比参数的钢纤维混凝土材料完成强度试验，通过检验其抗压强度与抗拉强度等性能，对钢纤维材料的加入比例作出适当调整，在确保所有参数符合工程要求的前提下方可投入使用。

2.3 规范钢筋铺设操作

钢筋铺设作为桥梁施工的重要环节之一，在应用钢纤维混凝土施工技术的过程中，要严格遵守桥梁工程设计方案的标准要求，深入研究施工设计图纸，以既定的施工标准为核心，保证钢筋结构施工期间现场的平整度和材料表面的清洁性。根据施工设计图纸的规范要求对钢筋铺设的具体位置进行标记，使其与桥梁施工现场的实际位置一一对应，确保施工的准确性，而后开展规范性的钢筋铺设与绑扎作业，确保其绑扎效果符合工程建设标准，提高钢筋工程的整体质量。提高对钢筋铺设交叉连接部位的重视程度，严格按照钢纤维混凝土施工技术的工艺要求在对应的结构中插入钢筋，保证其与设计长度要求相符，做好钢筋网的加固处理，控制钢筋网与桥面间的距离，提高工程的稳定性。在桥面铺装环节需先对桥梁施工的现场环境做好预处理工作，结合桥梁铺装指标参数（表2）对桥面铺装施工的指标强度进行适当调整。

表2 桥梁铺装指标参数

2.4 明确模板安装流程

在钢筋铺设施工完成后，工作人员应及时开展钢模支立工作，发挥钢模板在桥梁工程中可重复应用的优势，减少资源浪费，根据设计要求对模板的尺寸、规格等进行合理选择。围绕桥梁本身的几何形状与尺寸特点对模板设置方案进行优化，通过精确的测量结果保证模板安装的准确性。在模板安装的全过程中遵循技术规范控制好模板与混凝土之间的距离，并做好模板的支撑与固定工作，保证后续钢纤维混凝土浇筑环节填充的密实性与均匀性。在此基础上，为便于后续混凝土凝固脱模环节顺利实施，工作人员还要在模板表面均匀涂抹一层防黏剂。在实施浇筑作业的过程中，应对模板和梁头连接处进行重点检查，确保其不会在浇筑过程中出现漏浆问题，否则可采用喷涂隔离剂的方式对其进行填补，有效粘接桥梁成品表面，避免构件脱模[3]。在浇筑钢纤维混凝土后对模板整体的垂直度及其表面的平整度进行检查，保证桥梁施工中混凝土结构的整体质量和表面光滑度。

2.5 钢纤维混凝土施工

在实施钢纤维混凝土施工期间要按照先浇筑后振捣的方式开展规范化的施工作业。结合桥梁施工的标准和需求，若选用堆叠处理的方式开展浇筑作业，则可实施规范化的工作流程和施工操作，桥梁施工堆叠分层浇筑处理如图2 所示。在整个浇筑作业开展期间提高对细节管理的重视程度。在浇筑作业正式开展前，通过洒水处理的方式保证施工面整体的湿润度满足技术实施要求，既要确保桥梁施工的混凝土结构不会出现开裂问题，还要控制洒水作业的时间和方式，在现场铺设钢纤维混凝土前3h 内开展洒水作业，并严格控制洒水量，防止出现积水问题。在钢纤维混凝土摊铺环节，检查模板安装是否符合标准要求，尤其要关注浇筑结构的边角位置，安排专人开展找平作业，保证摊铺的平整度，避免出现大量堆积的现象。

图2 桥梁施工堆叠分层浇筑处理

在钢纤维混凝土施工技术的振捣环节，考虑到插入式振捣棒在实际应用中可能出现材料聚集的问题，进而影响结构性能与工程质量，对此，可采用平振捣器开展开展双向振捣处理，在桥梁两侧边缘处的振捣作业中可设计振捣结构，使工程整体质量和结构性能得到更全面的保障，图3 为某桥梁工程振捣结构设计。在振捣作业开展的全过程中应严格控制其振捣顺序，使其从中间向两侧不断延伸，控制适宜的振捣频率，延缓钢纤维混凝土的初凝时间。在振捣作业期间，当材料振捣均匀、结构整体无下沉后可停止振捣作业，以科学的振捣方式避免出现过振、漏振等问题。在提浆阶段，应以混凝土处理作为该环节的重点内容，有效管理接口部位，并保证材料的均匀性，保证接口部位的宽度、厚度、位置等与施工要求相符合，提高桥梁施工整体质量水平[4]。在最后的钢纤维混凝土成型环节，应积极做好质量监督与管理工作，对混合料的各项数据进行分析，确保其骨料分度符合标准、均匀性满足要求。做好结构表面的抹平处理，采取必要的保护措施避免钢纤维材料外露，应用真空吸水法对混凝土密实度进行检测，保证工程质量。

图3 某桥梁工程振捣结构设计

2.6 落实切缝处理环节

一般情况下，在桥梁施工作业中为保证使用寿命和桥面质量，通常会结合工程项目所在地区的气候环境和温度条件合理设置一定宽度的横向伸缩缝，使其与桥梁桥墩的距离大约为0.3m，并在切缝处理环节将相邻伸缩缝的间距控制在30m 左右，使其整体设置方向与护栏保持平行。在切缝操作中，工作人员要加强对灌缝材料质量的合理把控，加强对钢纤维混凝土凝结时间与外部温度等要素的严格控制，在使用前完成材料质量与性能的检测工作，保证其满足桥梁工程的设计要求和质量标准，有序开展灌缝操作。

3 钢纤维混凝土在桥梁施工中应用的管控方案

3.1 重视材料运输管理

考虑到桥梁施工中部分工程项目所处地理位置交通不便的问题，再加上地形与气候等其他因素的影响，使得钢纤维混凝土材料的运输工作面临加大困难，可能会对材料质量性能、含气量与坍落度等造成影响。因此，在实施钢纤维混凝土施工技术的过程中，相关工作人员应加强对材料运输环节的科学管理，科学规划运输路线，使其运输时间尽可能缩短，避免出现材料结快的现象。与此同时，选择抗震性能较强的专业混凝土运输车辆，并对运输路线的整体的平整度进行测试，确保其符合要求。在材料运输的全过程中应积极采取有效的保护措施，防止其在运输环节出现离析或污染问题，造成不必要的浪费现象。

3.2 做好结构养护工作

养护作为钢纤维混凝土施工技术的最后一个重要环节，也是影响桥梁施工质量的关键，在切缝处理完成后还应选择适宜的养护温度，使其不超过18～22℃，确保其具有良好的硬化度。同时加强对钢纤维混凝土结构养护环境湿度的合理控制，使其不低于95%。在养护方法的相爱泽中应结合混凝土结构的内外温差和外部气候环境的特点，采取有效的降温或保温措施。当工程所在区域的环境温度在5℃以上时，则可通过设置冷水管或洒水降温的方式缩小混凝土结构的内外温差，并通过覆盖塑料薄膜的方式使其保持湿润状态，避免出现干燥裂缝，并使其养护工作连续开展至少7d[5]。但如果在冬季开展桥梁施工，则要结合其特殊抗冻要求，将其养护时间延长至14d，并对其养护措施进行调整，控制好养护温度。

4 结语

综上所述，作为一种性能优异的建筑材料，在桥梁施工中加强对钢纤维混凝土材料的应用可以有效提升桥梁结构的稳定性及其施工质量。在具体的施工作业开展期间，工作人员要全面了解技术实施各个环节的操作要点，结合施工现场的实际情况对其管理措施作出科学调整，全面提升工程质量和安全性。