临沂市公路勘察设计院 山东 临沂 276000
摘要:近年来,随着我国建筑行业的不断发展,钢纤维混凝土这种新兴的混凝土材料,在建筑工程施工过程当中的应用体现出了非常优良的经济性以及实用性。本文首先阐述了钢纤维混凝土的概念,然后对钢纤维混凝土的施工作用进行分析,对钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工之中的应用进行讨论,通过将钢纤维混凝土技术应用到道路桥梁工程施工之中,能够有效提高道路桥梁工程的强度、抗裂性能以及抗冲击性能,提高道路桥梁工程施工的效率和质量。
关键词:钢纤维混凝土技术;道路桥梁;应用
1 钢纤维混凝土技术的基本定义
对于制造方法而言,钢纤维混凝土技术所应用的钢纤维材料能够分为四种,分别是环切纤维、抗压纤维、熔抽钢纤维和抗剪纤维。虽然这四种纤维的抗外能力各具差异,承载性能却相似。试验结果表明,运用钢纤维混凝土技术开展施工作业所获得的强度效果比普通混凝土高五倍,而且,钢纤维混凝土技术的抗拉能力也比普通混凝土高三倍。此外,四种纤维的拉伸性能极为良好。一般来讲,环切纤维技术是运用铁刀来削减钢板,然后,将削减好的钢板与混凝土相融合,以此增强混凝土的粘合效果。需要注意的是,在削减过程中所使用的钢纤维必须是宽度在0.25mm~0.9mm以及厚度在0.2mm~0.5mm之间的薄板。抗压纤维是延伸性与弹性极佳的钢纤维,具备良好的抗压效果。熔抽钢纤维是通过熔铸钢水加工制造而成的钢纤维,其黏合力度极高。抗剪纤维具有显著的抗剪力度,能够防止混凝土结构出现裂缝。
2 钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中的应用
2.1控制好钢纤维混凝土材料的配置比例
在配置钢纤维混凝土材料的过程中,施工技术人员应注意结合普通混凝土的配置参数以及具体施工环境条件来核算配置参数。在选择材料时,要确保钢纤维的强度能够满足基础材料的强度标准 ;同时,要仔细检验钢纤维的强度是否高于500MPa,如果强度不足,就不能使用;其次,钢纤维的直径不得低于0.38mm,其中钢纤维的含量比例必须在0.5%~0.95%,含砂率应高于普通混凝土材料。再次,要控制好配置搅拌时间,并为钢纤维混凝土材料添加足量的减水剂来提高集料的复合性能。另一方面,在计算钢纤维混凝土材料的抗弯参数和抗压参数的过程中,必须结合道路桥梁的结构层厚度进行精确核算,以此确保路桥工程的安全质量和实用性能。除此之外,在钢纤维混凝土材料的搅拌过程中,要注意两个问题 :第一,精确预算钢纤维,普通混凝土、骨料、水泥、混合剂和减水剂的比例,按照投入顺序添加这些材料,并根据施工标准进行搅拌,避免搅拌时间过长或者过短。第二,在钢纤维的投入过程中,应注意分批投入,确保每次投入含量的平均度,这样方能使钢纤维材料均匀分布于集料中。
2.2钢纤维混凝土浇筑与振捣
在进行钢纤维混凝土浇筑施工过程中一定要让钢纤维混凝土的连续性得到保证,可以通过将浇筑接头的搭接长度控制在 15~20cm 的范围内来实现。为了避免出现钢纤维聚集、钢纤维分布不均的现象,在对钢纤维混凝土进行振捣操作时,应当采取平板振捣器,从水平方向上进行振捣,操作时要对钢纤维所处状态、混凝土密实度等诸多因素进行实时监控,并根据监控结果来分析钢纤维混凝土板体整体的收缩应力、荷载传递水平的所处状态,操作完成后要做好后续处理工作。
2.2铺筑
(1)在钢纤维混凝土浇筑前的3~4h,需要定时的对施工区域进行洒水,保证施工区域处于湿润状态。(2)以人工的方式进行大致的摊铺。摊铺系数控制在1.2~1.3之间,不能抛掷材料。摊铺时,若出现材料成团,则需要及时的进行松散处理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(3)钢纤维混凝土在完成摊铺作业之后,在进行初平整理时,可以先采用人工的方式进行处理,同时,在施工阶段中,针对边角区域的位置,可以按照施工人员使用振动棒进行局部振动,保证摊铺质量得到提高,此后,直接采用平板振捣器进行全面的振捣施工。(4)当钢纤维混凝土振捣施工完毕后,需要对钢纤维混凝土的表面进行观察,查看是否存在泌水现象,若发现泌水情况,则需要及时的采用元圆盘式抹平机进行处理,该过程中值得注意的是,操作时要避免钢筋外露的情况出现。
2.3桥梁路面的铺装施工
因为钢纤维混凝土的性能特点,在进行桥梁路面铺装施工的过程中使用钢纤维混凝土材料,能够有效提高桥梁工程的稳定性和耐久性,延长工程的使用寿命,同时还可以有效提高桥梁工程的强度和刚度,对桥梁工程的整体结构以及受力情况进行优化。在实际施工中,工作人员也可以将钢纤维混凝土作为辅助措施,和其他混凝土配合使用,以提高工程总体质量。
2.4墩台柱加固
墩台加固是桥梁维修加固作业中一个较为常见,同时也非常重要的施工内容。桥梁墩台柱在使用一定年限后,较常出现因桥梁荷载等级提升或者遭受突发性外力损害等原因,导致承载力能力无法满足设计使用要求的情况。现阶段较常采用增大原有墩台柱尺寸或者新设辅助构造等方式提升承载能力,但限制于容许操作空间和地形地貌影响,加固效果和加固成本不能得到有效保障,且对桥梁美观造成一定影响。通过使用钢纤维混凝土技术加固桥墩,可选择采用挂钢筋网后喷射钢纤维混凝土技术,不但能够显著提升被加固构件的延性和柔韧度,还能最大化的避免原有空间和地形地貌所造成的使用限制,适用范围较大,同时减少因加固对桥梁外观造成的不利影响,加固效果和加固成本较为稳定可控。
2.5增强桩顶与桩尖结构
充分发挥道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用效果,维护路桥工程的安全质量,施工技术人员应注意加强桩顶与桩尖结构。对于任何建筑工程来讲,桩须具备良好的穿透力以保证建筑的牢固性。在桩顶与桩尖结构施工中,应正确使用钢纤维混凝土技术,这样有助于提高桩顶的抗冲击性能,增加桩顶韧性,避免随着设计深度的增加而导致桩尖破裂,提高打击效果与速度。需要注意的是,在处理桩身部位时,应使用预应力钢筋混凝土或者整体浇筑性钢纤维混凝土。如果路桥工程要经过隧道,就要将钢纤维混凝土技术和衬砌施工技艺以及喷射钢纤维技术相结合,并运用普通混凝土施工技艺对隧道进行支护,以此增强侧壁的稳定性,加固隧道的整体安全性能。与此同时,要做好路桥面层的防水工作,为其设置保护层,避免路桥工程受到地下水的侵蚀。
2.6在边坡加固中的应用
在进行施工的过程中,还要重视边坡的加固。这样不仅能够使得其结构的稳定性提高,还能够减少漏水问题的出现。在进行施工的过程中,对于环境比较复杂、恶劣的项目,应该根据工程项目的具体情况,合理的使用钢纤维混凝土进行喷射,从而使其强度能够满足施工的需求,保证后续施工的顺利进行,不断提高路桥的施工质量。
结语
总而言之,在道路桥梁施工过程中,应用钢纤维混凝土技术能切实提高整体道路桥梁的刚度、承载力。但是,钢纤维材料在应用阶段中,投入的成本比较大,因此,在后续的研究中,需要将重点放在如何降低施工成本范围上,并且还需要对施工工艺进行优化研究,从而能够从技术、成本上提高钢纤维混凝土技术的应用水平。进我国道路桥梁工程的进一步发展。
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论文作者:张文存
论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期
论文发表时间:2019/7/5
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