摘要:随着我国经济水平的提高,路桥建筑的质量成为时下人们关注的焦点问题,人们对于路桥建筑的安全性和稳定性都提出了很高的要求,因此,钢纤维混凝土逐渐成为路桥建筑的主要材料,钢纤维混凝土施工技术也成为路桥施工中比较广泛应用的施工技术。本文首先阐述了钢纤维混凝土的概念,随后介绍了路桥施工中钢纤维混凝土施工技术应用,最后对钢纤维混凝土施工技术的发展前景进行了展望,以期能够对相关的建筑人员提供借鉴,从而推动我国路桥工程更好的发展。
关键词:路桥施工;钢纤维混凝土施工技术;应用;发展
前言:近些年来,我国公路交通运输业取得了较快的发展,根据交通运输部《交通运输行业发展统计公报》,我国公路总里程由2010年的400.8万公里增加到2015年的457.7万公里,公路密度由2010年的41.8公里/百平方公里提高到2015年的47.68公里/百平方公里。“十二五”以来(2011年-2015年),我国公路建设投资总额已达7.1万亿元,已超过“十一五”期间我国公路建设投资总额4.08万亿元。随着公路交通运输业的迅速发展,路桥工程建设也进入高速发展时期,钢纤维混凝土施工技术在路桥建设中被广泛应用。在路桥建设中应用钢纤维混凝土施工技术,可以使路桥建筑获得更高的稳定性、安全性和耐久性,推进路桥工程更好的发展。
一、钢纤维混凝土概念
钢纤维混凝土是在普通的混凝土中掺入乱向分布的短钢纤维,从而形成的一种新型的多相复合材料。这些乱向分布的钢纤维能够有效地阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成,显著地改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能,从而具有更好的的延伸性。钢纤维混凝土的纤维体积率在1%~2%之间,较之普通混凝土,抗拉强度提高40%~80%,抗弯强度提高60%~120%,抗剪强度提高50%~100%,抗压强度提高幅度较小,一般在0~25%之间,但抗压韧性却大幅度提高[1]。
钢纤维混凝土施工方法有很多种,本文仅以浇筑法为例,对钢纤维混凝土施工方法技术要点进行简要的讲解:(1)配合比:先根据规范及设计要求计算好普通混凝土配比,然后按要求或试配比例加入合格钢纤维,试配过程与普通混凝土一致,试验结果应以掺入钢纤维后的混凝土为准。(2)混凝土拌合:钢纤维混凝土拌合时,应严格按照配合比控制原材料掺配比例,钢纤维要均匀加入,避免钢纤维“抱团”,保证钢纤维的增强性能。(3)钢纤维混凝土浇筑:每次的倒料要相压15~20cm左右,可以保证浇筑过程的连续性,布料均匀,避免出现钢纤维抱团降低混凝土性能现象。(4)成型后的表面处理:混凝土浇筑完成,进行表面处理时,应将外露的钢纤维压入混凝土内部,用专业机具将混凝土表面抹平,路面施工时,抗滑处理应用刻槽机刻槽,可避免常规压纹等方法将钢纤维拔出混凝土,使暴露在工程表面的钢纤维对机械和人体造成伤害。
二、路桥施工中钢纤维混凝土施工技术应用
(一)桥面铺装
桥面铺装是为保护桥面板免受侵蚀和分散施加在梁板上的集中荷载,铺筑在桥面板上的防护层。是路桥施工中重要的一道工序,因此对于桥面铺装的材料有极高的要求。利用钢纤维混凝土做桥面铺装材料,可以有效提高桥面的抗裂和耐久性,极大程度上延长了桥梁的使用寿命。并且钢纤维混凝土的抗压性以及承重性可以减少桥面铺装的厚度,可以极大程度上缩减投入的成本,同时又保证了桥梁的质量[2]。
(二)路桥结构
目前,桥梁伸缩缝混凝土普遍采用钢纤维混凝土,有效提高了伸缩缝的耐磨、抗裂和抗冲击性能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在预应力梁张拉受力端部,使用钢纤维混凝土,可有效取代部分箍筋,避免因钢筋太密不宜施工引起的混凝土振捣不密实,导致张拉端混凝土受力时出现裂纹或拉爆的风险。使用钢纤维混凝土对年久失修的桥面修复或增铺磨耗层,可有效延长桥梁的使用寿命。使用钢纤维混凝土对桥梁结构进行加固,能有效提高结构的刚度和抗震性能。
(三)代替钢板
桥梁施工时,经常碰到施工环境不利施工的情况,经常需要搭设钢便桥,钢便桥的面板一般用大于1cm的钢板铺设,成本比较高,而用钢纤维混凝土预制板代替钢板,既能起到同样的通行效果,还能有效防滑,同时能够节约1/2以上的成本,如能重复利用,在经济和性能上都能达到很好的效果。在桥梁建设中,经常使用混凝土预制桩做承重桩进行地基处理,钢纤维混凝土也可以对承重桩进行相应的补强,通常都是在承重桩的桩顶或者桩尖部分采用钢纤维混凝土,从而增强承重桩的强度[3]。有效提高承重桩桩顶的抗冲击能力以及桩尖的穿透力,在锤击贯入时,减少锤击次数,用钢纤维混凝土代替桩顶增强钢板,既节约了成本,又提高了作业效率。
(四)边坡与隧道
在进行道路施工的时候,经常发生路堑边坡不稳定的情况,需要对路堑边坡进行加固处理,在多种处理方法中,比较安全、快捷又效果好的处理方法就是使用喷射钢纤维混凝土进行加固,增强边坡防护体的抗裂耐久性能,提高边坡的整体稳定性,消除不良地质对边坡造成失稳的影响。
喷射钢纤维混凝土具有抗弯拉强度高、抗冲击和抗裂性能强,同时又具备很好的耐疲劳的特性,因此,在隧道使用新奥法施工时得到很好的运用,减少对围岩的扰动,充分保护围岩,使围岩成为牢固的整体,最大限度的发挥围岩自承能力。
三、钢纤维混凝土施工技术发展前景
钢纤维混凝土具备优良的物理性能的同时,还有以下几种经济优势:○①同等强度条件下,可减少30%-50%混凝土用量,缩短工期。○②可取代或部分取代钢筋,节省原材料。○3与普通混凝土搅拌方法相同,不需增加设备。○4延长构件的使用寿命,获取长期经济效益。因此钢纤维混凝土施工技术可以在减少投入的成本的同时显著提高路桥工程的质量,极大程度上满足了人们对于路桥建筑安全性和稳定性的基本要求[4]。最近几年,钢纤维混凝土施工技术在路桥施工,混凝土构件加固,混凝土路面修复施工中,均得到广泛的推广与应用。在一定程度上提高了我国路桥工程的整体质量。
因局限于钢纤维混凝土单位体积成本较高,施工环境的适应性要求等因素的限制,加之目前还缺乏完整的钢纤维混凝土结构理论指导钢纤维混凝土的设计与施工。使得钢纤维混凝土的使用范围受到很大程度的限制,只是在结构的加强部位用的比较多,大面积的使用没有得到推广。 但随着钢纤维混凝土施工技术的深入研究,社会对建筑质量长效机制和综合经济效益的深入认识,钢纤维混凝土施工技术的发展空间及前景十分广阔。
结论:钢纤维混凝土具有良好的抗弯拉、抗裂、抗冲击、抗疲劳和耐久性能,随着社会的进步及对综合社会效益和经济效益的追求,新技术、新工艺、新设备、新材料的推广,钢纤维混凝土施工技术必将最大程度取代普通混凝土施工,成为混凝土结构施工的主流趋势。
参考文献:
[1]甘灿欢.探讨路桥施工中钢纤维混凝土施工技术应用[J].低碳世界,2015,02(13):139-140.
[2]韩金锋.谈路桥施工中钢纤维混凝土施工技术应用[J].山西建筑,2015,04(28):109-111.
[3]王立生,陈川峰.试析路桥施工中钢纤维混凝土施工技术应用[J].江西建材,2015,05(07):212.
[4]廖超.浅析路桥施工中钢纤维混凝土的施工技术[J].中华民居(下旬刊),2014,01(01):353.
论文作者:黄建国
论文发表刊物:《基层建设》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/16
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