公路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用

韩冬红

摘要：公路建设中桥梁施工作为主要的施工项目，其施工的质量影响着公路整体的质量。混凝土结构是桥梁的主要组成部分，混凝土的坚固性直接影响着桥梁的质量。钢纤维混凝土的公路桥，其路面极少出现裂缝问题，桥路面具有较强的耐磨性，因此极具推广应用价值。该文重点就公路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用进行研究分析，以供业内人士参考和借鉴。

关键词：公路桥梁 钢纤维混凝土 技术应用 施工

中图分类号： TV335 文献标识码：A   文章编号：1672-3791（2022）07（b）-0000-00

钢纤维混凝土技术作为一种先进的施工技术，广泛应用于现代道路桥梁工程中，有效增强了混凝土的抗拉性能与承载性能，确保了道路桥梁工程的施工质量。但目前钢纤维混凝土技术在我国并不成熟，尚处于初级起步阶段，这就需要相关人员从基础理论与应用实践等多方面加以探索与完善。

1钢纤维混凝土的性能及技术要点

1.1钢纤维混凝土性能分析

钢纤维混凝土作为一种新型的多相复合材料，主要是在传统的混凝土材料中加入散乱无序的短钢纤维，通过掺杂短钢纤维一方面可以缓解传统混凝土内部结构细小裂缝的外延，另一方面也可以起到预防宏观裂缝问题出现的效果[1]。总体而言，钢纤维混凝土材料具备以下几方面性能和优势：第一，相对比传统的混凝土材料，钢纤维混凝土结构的强度更大，具备更高的承载力;第二，钢纤维混凝土材料的抗冲击性能十分优良;第三，抗弯性能与抗压能力显著;第四，传统的混凝土材料在温差比较大的区域很容易出现结构裂缝，而钢纤维混凝土适应环境能力比较强，即便区域的昼夜温差较大，也可以有效防止材料内部裂缝的外延;第五，钢纤维混凝土的抗震能力也比较强，在运用到地震多发区域公路桥梁建设当中，可以有效防止地震等自然灾害对于道路交通运输造成的影响，大幅提升了公路桥梁的使用年限;第六，钢纤维混凝土最大的优势在于即便结构本身由于外部的因素干扰而出现变形或偏移，后续的修复和处理也相对简单，可以有效降低成本的投入[2]。

1.2钢纤维混凝土技术要点

1.2.1分类处理

在公路桥梁施工建设中运用钢纤维混凝土材料时，为了提升钢纤维混凝土施工质量水平，首先需要开展钢纤维分类处理作业，因为一旦分类处理工作缺失，那么在开展钢纤维搅拌时，会导致出现结团的问题，影响到材料结构性能，最终对施工质量和安全造成干扰。为了提升钢纤维分类处理质量，在完成处理工作后，需要分批次将钢纤维材料投入到搅拌设备当中，一方面可以避免结团问题的出现，另一方面也可以显著提升搅拌速度[3]。通常而言，在将钢纤维材料投入到搅拌设备之前，需要在入口位置安装振动筛，目的是进一步提升搅拌效果。对于搅拌设备的选择，要具体结合钢纤维材料性能而定，一般为了防止钢纤维过量投入而引起的设备超负荷作业，多数会选择反转式搅拌设备或强制式搅拌设备等，不仅搅拌效果相当理想，而且可以显著提升钢纤维混凝土性能。

1.2.2设置钢纤维搅拌时间

在实际开展钢纤维搅拌作业时，其投放的顺序以及时间等参数对于搅拌质量都会产生很大的影响。对于钢纤维混凝土而言，其性能的特殊性也决定了其搅拌环节的投入顺序和投入时间都必须要相当严格规范，从而确保材料发挥出实质性的功能效果。通常而言，钢纤维混凝土搅拌过程中投放顺序如下，即砂石→搅拌钢纤维→放入水泥。而对于时间的控制，在进行钢纤维与水泥材料的搅拌环节，最为理想的时间应当控制在1.5 min左右，接着加水搅拌3 min，便可以达到确保钢纤维混凝土质量水平的实质性目的[4]。

1.2.3振捣器选择

对于钢纤维混凝土来说，其具备良好的抗收缩性，该性能的强弱与振捣器选择存在很大的关联[5]。一般而言，在进行钢纤维混凝土制作中，要尽可能地选择足够平滑的振捣器设备，如此可以达到理想的振捣效果;反之，如果振捣器凹凸不平，则在实际进行振捣过程中，钢纤维很容易聚集在设备的某一区域，由于振捣不够充分，所以最终制作的材料也难以发挥出理想的性能优势。不仅如此，钢纤维混凝土制作完成投入使用过程中，要避免浇筑接头突出，以免影响到浇筑作业的质量。通常在进行浇筑倒料时，要将厚度控制在15～20 cm以内，如此可以全面提升浇筑作业质量，同时也能发挥出理想的材料性能优势。

1.2.4施工裂缝处理

虽然钢纤维混凝土材料性能优越，但是在运用到公路桥梁建设过程中，由于外部诸多因素的干扰，不可避免会出现裂缝问题，所以在技術运用过程中也需要采取相应的裂缝处理手段和措施。针对于钢纤维混凝土砂率较大而引发的裂缝，可以选择特定的施工设备进行处理，例如选择特定压纹机进行纹理压制，提升公路桥梁路面结构平滑性的同时，也能起到控制裂缝问题的效果[6]。

2公路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用实践

2.1工程概况

某公路桥梁施工建设项目，全长1 290 m，设计人员结合工程实际以及交通运行需求，最终决定运用钢纤维混凝土施工技术开展作业，具体流程如下。

2.2钢纤维混凝土设计

结合工程实际情况进行钢纤维混凝土材料的配合比设置，如此可以让材料发挥出理想的性能和优势，提升施工建设强度以及承载力，最终延长公路桥梁的使用寿命。在本工程项目中，经过检测确定材料的抗拉强度在500 MPa以上，所以对于钢纤维混凝土材料的制作来说，需要有效控制最小直径和长径比参数，以达到提升抗拉强度目的，详细的参数设计见表1。

2.3钢纤维混凝土施工技术

在此项目中运用钢纤维混凝土施工技术时，主要包括以下几部分内容，即前期施工准备、钢筋铺设、模板安装、材料运用以及养护施工等，详细分析如下。

2.3.1前期施工准备

在公路桥梁施工建设中运用钢纤维混凝土施工技术前，需要进行充足的准备工作，主要涉及到材料、设备以及工艺等，具体如下：第一，涉及钢纤维混凝土制作的各类材料，要严格确保其性能符合既定标准规范，其在采购、运输以及存放等环节都必须要进行有效的管理，确保性能和质量一直处于最佳状态，为后续的施工提供有效的保障;第二，施工作业前需要对使用到的设备仪器，尤其是大型的机械设备进行检测，确保其性能不存在问题，对于发现存在隐患的设备，要及时进行维护和处理，不可投入使用以免影响到施工质量;第三，结合工程实际情况选择最为合理的技术工艺，并配置专业化的施工团队，为后续作业的开展打下坚实基础。

2.3.2铺设钢筋

在运用钢纤维混凝土技术前，还需要在公路桥梁建设中进行钢筋铺设，详细包括以下几点：第一，根据前期设计方案开展铺设作业，过程中要做好相应的标记处理，切实按照规范执行操作，确保钢筋铺设的精准性;第二，在钢筋铺设过程中，对于铺设的交汇位置，要确保钢筋不超出梁体标高尺寸的短筋嵌入，如此可以为后续的施工作业提供根本保障，同时也能确保各项施工参数符合方案设计要求;第三，在完成钢筋铺设施工后，由专业施工人员进行钢筋绑扎施工，为了确保施工质量符合要求，施工单位还需要安排专门的结构或人员对该环节进行质量检验，质量不达标要立即返工处理，全面确保该施工环节的可靠性。

2.3.3模板安装

在钢模板的安装操作中，相关作业人员要严格控制模板的安装高度以及水平位置等参数，目的是确保模板结构可以足够稳定可靠;反之，一旦参数控制不合理，模板安装出现一定偏差，后续的施工质量也会深受影响。不仅如此，在模板安装过程中，还需要加强对施工位置的防护处理，避免安装位置出现漏浆的情况。通常而言，为了达到理想的安装效果，在实际开展安装作业前，工作人员会先在结构表面涂抹一层隔离剂，目的是避免对后续钢纤维混凝土材料性能造成干扰和影响，进一步提升施工质量水平。

2.3.4钢纤维混凝土运用

首先，施工作业前，工作人员需要对现场地面进行润湿处理，目的是为接下来的铺筑施工做准备。该环节主要利用大型的洒水设备，要不断对地面进行润湿处理，尤其是在铺筑作业前的3～5 h，要不断对地面进行洒水，确保施工作业现场地面润湿度达到规范标准。对于钢纤维混凝土摊铺处理工作，在此之前需要安排专门的人员进行平整化处理。一般而言，可以利用机械振捣配合人工振捣的方式进行处理，其中材料主体由机械振捣设备来完成操作，而局部的边角无法振捣的区域，则由人工的方式完成。需要注意的是，振捣过程中不可盲目对某一位置进行多次操作，目的是避免过度振捣而出现拥包问题，同时也不可存在漏振的情况，在完成振捣处理后由质检人员进行治理检验，不达标的位置要及时二次振捣处理，直到符合标准规范为止;其次，提浆施工主要是运用三轴混凝土提浆机，该设备的综合性能比较高，可以显著提升施工作业质量水平。但是由于该设备对于施工作业人员的素质要求极高，所以一般要求专业人员进行操作，不然难以发挥出理想的施工效果;再次，铺筑是施工中比较重要的一项内容，在公路桥梁成型之前，一般需要利用真空吸水的方式进行处理，特别是对于钢纤维混凝土材料而言，其含砂率较高，传统的技术运用存在很大困难，无法发挥出理想的优势，而真空吸水处理可以很好地解决其中存在的问题，提升工程施工质量。在铺筑作业完成后混凝土结构表面一般会出现不平整的现象，此时需要结合具体问题的成因选择合理的处理方式。待处理结束后进行模板结构拆除，此前需要全方位检测钢纤维混凝土是否存在超出路面表层的情况，如果存在要及时进行处理，避免影响到公路桥梁建设质量;最后，由相关人员在公路桥梁表面进行刻槽处理，目的是提升路面的抗滑性能，为后续车辆安全通行提供保障。在此过程中，为了进一步延长公路桥梁的使用年限，刻槽中要尽可能使用窄槽结构。

2.3.5养护处理

钢纖维混凝土施工完成后，为了进一步提升公路桥梁结构的稳定性和可靠性，需要做好充分的后期养护处理，严格按照规范标准进行养护施工操作，一般可以在公路桥梁路面上铺设草垫或者持续进行洒水处理，以此避免混凝土路面结构受到损害，提升路面施工质量的同时，也能达到确保美观性的要求。

3公路桥梁施工中钢纤维混凝土施工质量控制对策

3.1重视运输环节的控制

公路桥梁施工建设很多情况下位置偏远，加之区域地形以及环境等因素的干扰，给钢纤维混凝土运输造成一定的困扰。不仅如此，由于钢纤维混凝土在搅拌完成之后方可进行运输，而运输过程中由于交通、温度以及其他一些因素的干扰，会导致混凝土的坍落度下降，含气量也或多或少受到干扰，最终导致材料性能降低。为了在不影响钢纤维混凝土结构性能的基础上，尽可能地提升运输效率，必须要加强对于运输环节的控制与管理，一方面要确保运输过程的稳定性，运输工具要尽量选择抗震性能强的专业混凝土车，路线的选择要避开颠簸路段，另一方面在运输过程中要不停进行混凝土均匀搅拌，减缓材料性能参数的下降。

3.2提升钢纤维混凝土结构强度

在公路桥梁施工建设中之所以运用钢纤维混凝土材料，最主要的原因是可以显著提升桥梁结构的承载力，因此确保钢纤维混凝土材料的结构强度是关键所在。为了进一步提升材料的结构强度，作业人员可以采取局部增强的方式，在实际运用该项技术工艺时，针对于桩尖和桩顶位置进行局部强化处理。通过提升钢纤维混凝土结构强度，可以显著提升公路桥梁的建设质量，同时后续运行过程中也可以降低裂缝等病害问题出现的概率，减少维修次数的同时，也大幅提升了桥梁的使用寿命。

3.3强化施工质量管理

3.3.1加强施工细节管理

钢纤维混凝土在实际运用过程中需要加强对于细节的把控和管理，如此才能更进一步提升施工质量水平，为公路桥梁建设的可靠性提供充分保障。施工作业人员要严格按照既定的配合比设计参数进行钢纤维混凝土配置，也可以直接从商家预定，前期是通过市场调查明确厂商的资质信息，确保采购的规范合理。而一旦自行进行混凝土材料的制作，要妥善做好分类处理、设备选型等工作，同时结合实际情况选择理想的浇筑方式，从而确保整体的施工质量。

3.3.2加强质量监管

施工单位要配置专门的监管部门，对钢纤维混凝土施工全过程进行监管，确保施工的足够规范合理。在施工作业前，管理人员要对混凝土材料的坍落度、强度等参数进行检测，明确材料是否符合施工的实际要求。在实际进行技术运用时，要对作业人员的操作、技术运用要点等进行重点把控，特别是对于混凝土振捣以及养护环节，要确保工作人员严格按照规范标准执行，避免影响到施工质量。在开展管理工作中，一旦发现作业人员存在不规范操作的行为，要及时进行通报处理，并要求人员及时进行调整和修复，防止问题的进一步扩大。

4结语

综上所述，在公路桥梁施工建设中运用钢纤维混凝土施工技术，一方面可以提升桥梁整体的承载力和强度，另一方面也能有效延长桥梁的使用寿命。在实际运用该项技术时，要结合工程实际情况，严格按照规范标准及流程执行操作，针对于施工过程中存在的质量问题，要有针对性地提出控制对策，最终确保公路桥梁建设质量的提升。

参考文献

[1]年峰.道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术应用探讨[J].建材与装饰，2020（19）：264，266.

[2]李艳丽.钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中的应用[J].城市建筑，2020，17（15）：173-174.

[3]刘春阳，于桂欣，高英棋，等.钢纤维再生混凝土T形梁抗剪性能试验研究[J/OL].建筑结构：1-7[2022-01-20].https：//doi.org/10.19701/j.jzjg.20210261.

[4]刘茜，张津滔，高子祁，等.短切玄武岩纤维混凝土简支梁正截面受力性能试验研究[J/OL].建筑结构学报：1-11[2022-01-20].https：//doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.0403.

[5]吴丽萍.道路桥梁施工中钢纤维混凝土施工技术[J].科技经济市场，2020（1）：3-4.

[6]马强.道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用分析[J].城市建筑，2019，16（36）：167-168.