公路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術的應用

韓冬紅

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(zhì)量影響著公路整體的質(zhì)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(zhì)量。鋼纖維混凝土的公路橋，其路面極少出現(xiàn)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(yè)內(nèi)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

中圖分類號：?TV335?文獻標識碼：A???文章編號：1672-3791（2022）07（b）-0000-00

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(xiàn)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(zhì)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(tǒng)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(tǒng)混凝土內(nèi)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(xiàn)的效果[1]?？傮w而言，鋼纖維混凝土材料具備以下幾方面性能和優(yōu)勢：第一，相對比傳統(tǒng)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(yōu)良;第三，抗彎性能與抗壓能力顯著;第四，傳統(tǒng)的混凝土材料在溫差比較大的區(qū)域很容易出現(xiàn)結構裂縫，而鋼纖維混凝土適應環(huán)境能力比較強，即便區(qū)域的晝夜溫差較大，也可以有效防止材料內(nèi)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(fā)區(qū)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，大幅提升了公路橋梁的使用年限;第六，鋼纖維混凝土最大的優(yōu)勢在于即便結構本身由于外部的因素干擾而出現(xiàn)變形或偏移，后續(xù)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(zhì)量水平，首先需要開展鋼纖維分類處理作業(yè)，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(xiàn)結團的問題，影響到材料結構性能，最終對施工質(zhì)量和安全造成干擾。為了提升鋼纖維分類處理質(zhì)量，在完成處理工作后，需要分批次將鋼纖維材料投入到攪拌設備當中，一方面可以避免結團問題的出現(xiàn)，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(yè)，多數(shù)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(yè)時，其投放的順序以及時間等參數(shù)對于攪拌質(zhì)量都會產(chǎn)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(huán)節(jié)的投入順序和投入時間都必須要相當嚴格規(guī)范，從而確保材料發(fā)揮出實質(zhì)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(huán)節(jié)，最為理想的時間應當控制在1.5?min左右，接著加水攪拌3?min，便可以達到確保鋼纖維混凝土質(zhì)量水平的實質(zhì)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(lián)[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(qū)域，由于振搗不夠充分，所以最終制作的材料也難以發(fā)揮出理想的性能優(yōu)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(yè)的質(zhì)量。通常在進行澆筑倒料時，要將厚度控制在15～20?cm以內(nèi)，如此可以全面提升澆筑作業(yè)質(zhì)量，同時也能發(fā)揮出理想的材料性能優(yōu)勢。

1.2.4施工裂縫處理

雖然鋼纖維混凝土材料性能優(yōu)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(xiàn)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(fā)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1?290?m，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(yè)，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(fā)揮出理想的性能和優(yōu)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。在本工程項目中，經(jīng)過檢測確定材料的抗拉強度在500?MPa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(shù)，以達到提升抗拉強度目的，詳細的參數(shù)設計見表1。

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(nèi)容，即前期施工準備、鋼筋鋪設、模板安裝、材料運用以及養(yǎng)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(guī)范，其在采購、運輸以及存放等環(huán)節(jié)都必須要進行有效的管理，確保性能和質(zhì)量一直處于最佳狀態(tài)，為后續(xù)的施工提供有效的保障;第二，施工作業(yè)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(fā)現(xiàn)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(zhì)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(yè)化的施工團隊，為后續(xù)作業(yè)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(jù)前期設計方案開展鋪設作業(yè)，過程中要做好相應的標記處理，切實按照規(guī)范執(zhí)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(xù)的施工作業(yè)提供根本保障，同時也能確保各項施工參數(shù)符合方案設計要求;第三，在完成鋼筋鋪設施工后，由專業(yè)施工人員進行鋼筋綁扎施工，為了確保施工質(zhì)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(huán)節(jié)進行質(zhì)量檢驗，質(zhì)量不達標要立即返工處理，全面確保該施工環(huán)節(jié)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(yè)人員要嚴格控制模板的安裝高度以及水平位置等參數(shù)，目的是確保模板結構可以足夠穩(wěn)定可靠;反之，一旦參數(shù)控制不合理，模板安裝出現(xiàn)一定偏差，后續(xù)的施工質(zhì)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(xiàn)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(yè)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(xù)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(zhì)量水平。

2.3.4鋼纖維混凝土運用

首先，施工作業(yè)前，工作人員需要對現(xiàn)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(huán)節(jié)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(yè)前的3～5?h，要不斷對地面進行灑水，確保施工作業(yè)現(xiàn)場地面潤濕度達到規(guī)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(qū)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(xiàn)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(zhì)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(guī)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(yè)質(zhì)量水平。但是由于該設備對于施工作業(yè)人員的素質(zhì)要求極高，所以一般要求專業(yè)人員進行操作，不然難以發(fā)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(nèi)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(tǒng)的技術運用存在很大困難，無法發(fā)揮出理想的優(yōu)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(zhì)量。在鋪筑作業(yè)完成后混凝土結構表面一般會出現(xiàn)不平整的現(xiàn)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，如果存在要及時進行處理，避免影響到公路橋梁建設質(zhì)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(xù)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(yǎng)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(wěn)定性和可靠性，需要做好充分的后期養(yǎng)護處理，嚴格按照規(guī)范標準進行養(yǎng)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(xù)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(zhì)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(zhì)量控制對策

3.1重視運輸環(huán)節(jié)的控制

公路橋梁施工建設很多情況下位置偏遠，加之區(qū)域地形以及環(huán)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(huán)節(jié)的控制與管理，一方面要確保運輸過程的穩(wěn)定性，運輸工具要盡量選擇抗震性能強的專業(yè)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(shù)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(yè)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(zhì)量，同時后續(xù)運行過程中也可以降低裂縫等病害問題出現(xiàn)的概率，減少維修次數(shù)的同時，也大幅提升了橋梁的使用壽命。

3.3強化施工質(zhì)量管理

3.3.1加強施工細節(jié)管理

鋼纖維混凝土在實際運用過程中需要加強對于細節(jié)的把控和管理，如此才能更進一步提升施工質(zhì)量水平，為公路橋梁建設的可靠性提供充分保障。施工作業(yè)人員要嚴格按照既定的配合比設計參數(shù)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(diào)查明確廠商的資質(zhì)信息，確保采購的規(guī)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(zhì)量。

3.3.2加強質(zhì)量監(jiān)管

施工單位要配置專門的監(jiān)管部門，對鋼纖維混凝土施工全過程進行監(jiān)管，確保施工的足夠規(guī)范合理。在施工作業(yè)前，管理人員要對混凝土材料的坍落度、強度等參數(shù)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(yè)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(yǎng)護環(huán)節(jié)，要確保工作人員嚴格按照規(guī)范標準執(zhí)行，避免影響到施工質(zhì)量。在開展管理工作中，一旦發(fā)現(xiàn)作業(yè)人員存在不規(guī)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(diào)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(guī)范標準及流程執(zhí)行操作，針對于施工過程中存在的質(zhì)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(zhì)量的提升。

參考文獻

[1]年峰.道路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術應用探討[J].建材與裝飾，2020（19）：264，266.

[2]李艷麗.鋼纖維混凝土技術在道路橋梁施工中的應用[J].城市建筑，2020，17（15）：173-174.

[3]劉春陽，于桂欣，高英棋，等.鋼纖維再生混凝土T形梁抗剪性能試驗研究[J/OL].建筑結構：1-7[2022-01-20].https：//doi.org/10.19701/j.jzjg.20210261.

[4]劉茜，張津滔，高子祁，等.短切玄武巖纖維混凝土簡支梁正截面受力性能試驗研究[J/OL].建筑結構學報：1-11[2022-01-20].https：//doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.0403.

[5]吳麗萍.道路橋梁施工中鋼纖維混凝土施工技術[J].科技經(jīng)濟市場，2020（1）：3-4.

[6]馬強.道路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術的應用分析[J].城市建筑，2019，16（36）：167-168.