摘要:钢纤维混凝土属于新型建筑材料,该建筑材料在路桥建筑业中发挥较大的作用,占据着重要地位。本文主要分析了钢纤维混凝土技术的特点,并概述了路桥施工中钢纤维混凝土的施工技术要点。
关键词:路桥;施工;钢纤维;混凝土
随着路桥技术的进步,路桥施工中钢纤维混凝土施工技术已经得到了全方面的发展,成为衡量我国的桥梁发展水平重要标准和核心科技,这种综合了材料与工艺乃至路桥结构优化配置于一体的钢纤维混凝土施工模式,不仅给人们带来了舒适安全与节能高效的交通场所以及生活环境,而且还能够从最大程度上满足人们的各种不同要求及其个性化需求
1 钢纤维混凝土技术的特点
钢纤维混凝土的主要成分是混凝土与钢纤维,利用钢纤维自身的物理特性充分发挥在混凝土中,不仅提升了混凝土的物理特性,更有效地促使混凝土中其他混合剂的功效发挥,使混凝土在施工中具有极高的应用价值。
1.1 钢纤维混凝土的优势
第一,抗冲击性良好。据相关的混凝土抗冲击实验数据显示,含锻钢纤维超过0.8%的钢纤维混凝土的承载力是普通混凝土的50倍。第二,抗裂、抗疲劳、抗剪性能优越。普通的混凝土性能几乎一致,但通过相关的路面剪切实验可知,钢纤维混凝土仍然具备非常大的开裂荷载潜力值,可发展的空间非常的巨大。第三,抗压、抗拉、抗弯性能好。混凝土承载能力的体现主要表现在抗压、抗拉、抗弯性上,在混凝土中添加锻钢纤维可以有效地改变混凝土的物理、力学性能,增加混凝土抗压、抗拉、抗弯性能。第四,变形性能明显改善。钢纤维对混凝土抗压弹性模量影响不显著,受拉弹性模量随纤维掺量的增加约提高0~20%。钢纤维混凝土的韧性比素混凝土大大提高。在纤维掺量为0.8%~2.0%时,抗压韧性可提高2~7倍,弯曲冲击韧性可提高2~4倍,板式试验落锤法击碎试验所测得的冲击韧性可提高50到100倍甚至更高的抗冲击性能。第五,有效避免了混凝土遇温变化。传统的混凝土在遇到一定的温度变化时结构和性能会发生一定的变化,进而导致工程质量受到影响,钢纤维可以有效的避免这种现象,可以提升路面的抗温能力,保证路面、桥面工程的质量。
1.2 钢纤维混凝土技术应用的劣势
虽然路桥施工施工应用钢纤维混凝土之后会提升施工质量,使整个工程在性能上有大幅度提升,但是从工程造价及技术层面来讲,由于钢纤维这种材料在市场上的价格还居高不下,如果要将其运用到路桥施工中,在成本核算的初期就会提升工程造价成本。另外一方面,要想将钢纤维混凝土的优势发挥出来,首要问题就是要做好混凝土配合比。其次,还要保证工程质量,这些问题的存在一定程度上增加了路桥施工的技术难度,采用何种机械进行路桥钢纤维混凝土的施工同样也影响到了其质量问题。
2路桥施工中钢纤维混凝土的施工技术要点
2.1 路基处理
当路基承载力的特征值超过120kPa时,要先清除掉所有的杂填土,并进行适当的开挖,至底部标高30cm以下,碾压时要选择15t重的压路机碾压三遍,碾压速度要保持20~25次/min,轮迹搭接宽度为20~30cm。完成一层碾压后,利用环刀法进行试验,将基土压实度控制在0.95以上,部分位置压路机无法碾压时,应通过打夯机进行有效夯实。将级配碎石铺设到上部位置,其厚度应控制在200~300mm,碎石粒径则应控制在5~25mm之间,铺设前应确保拌和的均匀度,碎石层覆盖时,应利用震动压路机(15t)进行碾压作业,确保其密实度符合施工要求。为避免碎石将塑料薄膜刺破,应将一层细沙覆盖到级配碎石上面,随后进行洒水作业,保持其湿润度。将双层塑料膜铺设到钢纤维混凝土下面,起到隔水的作用,确保单层厚度在0.08mm左右。如特殊位置,应增加钢筋的安装量。
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2.2 钢纤维混凝土的配比设计
根据不同的建筑的属性,计算出钢纤维混凝土的体积率,根据桥面外观设计过程中,不得出现钢纤维的暴漏现象,这样对桥面的美观程度与质量完整性都没有较好的保障;根据不同的品种、不同的长径比的纤维材料,进行最低体积率的判断,加入适合的水量与砂量进行搅拌;配比完毕之后,要进行有效的施工实验,将钢纤维混凝土进行有效的施用过程中,要对其主要的特性进行实验,比如对其抗拉性、抗疲劳性等进行有效的关注,这就要有一定的时间来进行观察,真正将系统性的细节进行观察,对其在使用过程中呈现出来的效果进行现场实验,把握桥梁、墩柱、桥面等事项中钢纤维混凝土的特性是否能够得到保证。
2.3 拌和
对钢纤维混凝土易采用机械拌合。当钢纤维体积率高,拌合稠度较大时,搅拌机一次拌合量不易大于其额定拌合量的80%。各种材料的重量计量准确,称量偏差在允许范围内。搅拌的投料次序和方法以搅拌过程中钢纤维不结团,不产生弯曲或折断,不因拌合机超负荷而停止运转,出料口不堵塞为原则。钢纤维混凝土的搅拌时间应通过现场搅拌试验确定,采用先干拌后湿拌的的拌合试验时,干拌时间不易小于1.5分钟。
2.4 做好混凝土的铺设工作
在进行钢纤维混凝土铺设施工时,要选用跳仓浇筑方式,注意将施工缝跟伸缩缝结合在一起。在每个区段内每间隔6m就要设置一个支模,以便能够进行混凝土的浇筑,以第一次浇筑的混凝土地面为基础,再进行混凝土侧模的第二次浇筑施工。选用商品混凝土作为混凝土材料,按照设计配合比进行混凝土拌和作业,通过混凝土罐车进行运输,并把混凝土自卸入模,出料与铺筑过程中,应在1.5m范围内严格控制卸料高度,进而对离析状况进行有效控制。通过纵向分条的方式进行钢纤维混凝土铺设作业,相比分隔缝,纵向分条宽度应与其具有一致性。从端部进行摊铺施工,在模内倒入混凝土拌合物后,要集中卸料,保持较慢的速度,厚度应比模板高出2cm左右,特殊情况下应增、减材料,以此确保纵横断面与施工要求相符,混凝土摊铺过程中不能出现中断情况,应确保其持续性。
2.5 钢纤维混凝土的浇筑与振捣
要保证混凝土的质量,需从混凝土的浇筑和振捣方向出发。在进行倒料之前,应该采取有效的措施避免出现明显的浇注接头。除此之外,还要控制好相压厚度,保证混凝土的连续性和整体性。此外,在振捣钢纤维混凝土的时候,应尽量避免插入式振捣方式,降低集束效应,尽可能地采用平板振捣。如果需要使用震动棒,必须保证钢纤维的密实度和收缩力传导,在落实了这两点之后,再进行相应的震捣工作。最后,在落实钢纤维混凝土养护的时候,应该将其表面抹平放置,保证钢纤维混凝土内部的质量,防止钢纤维伤人,在进行路面处理的时候,也需要保证路面的平整,用机械将纤维抹平。
2.6 接缝施工
因为钢纤维混凝土具备良好的抗裂性和收缩性,因此,如果施工地交通闭塞,可以在钢纤维达到标准强度一半的时候进行有效的措施尽可能的避免纵缝形成。
2.7 钢纤维混凝土运输
运送钢纤维混凝土的最佳方式应该是泵送运输方式,但是由于施工地的客观条件限制,并非在所有的条件下都可以采用泵送运输方式,因此在采用常规运输方式的时候,一定要尽可能的避免颠簸,颠簸可能会影响钢纤维的内部结构,钢纤维在张力的作用下会发生位移,混凝土的质量会受到影响,塌落度与含气量也会改变,所以一定要选择恰当的运输方式,保证钢纤维混凝土在运输过程中质量不会损坏。
总之,钢纤维混凝土优势明显、应用广泛,在路桥施工中将钢纤维成分加入到混凝土,不但能够提高路桥的承载力,还能够延长路桥工程的寿命。因此,在未来的路桥建设上,应该加强对钢纤维混凝土的使用,按照施工流程完成钢纤维混凝土的技术施工。
参考文献:
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[2]李琰.路桥施工中钢纤维混凝土技术的应用分析[J].科技创新与应用,2015(22):34.
[3]赵祥虎.浅析路桥施工中钢纤维混凝土应用技术[J].科技创新与应用,2015(34):158.
论文作者:曾庆聪
论文发表刊物:《基层建设》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/18
标签:混凝土论文; 钢纤维论文; 中钢论文; 纤维论文; 过程中论文; 碎石论文; 桥面论文; 《基层建设》2017年第11期论文;