摘要:本文从钢纤维混凝土的概述出发,针对公路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用进行详细探讨,并阐述了钢纤维混凝土施工技术的可持续发展策略。
关键词:公路桥梁;钢纤维混凝土技术;应用
引 言:近年来,城市化进程的深入推进,交通状况对于各个地区经济发展的重要意义已经被人们深刻的认识到了。钢纤维混凝土已经被广泛应用在我国道路路面和桥梁结构的施工中,其施工技术受到越来越多的重视,对钢纤维混凝土技术的具体应用进行探讨,发挥其显著优势,提高施工质量和效果。
1 钢纤维混凝土的概述
1.1 钢纤维混凝土的含义
钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入乱向分布的短钢纤维所形成的一种新型的多相复合材料。钢纤维混凝土具有与普通混凝土相同的搅拌、运转和施工功能,钢纤维在混凝土中不会结球且分布均匀。
1.2 钢纤维混凝土的性质分析
钢纤维混凝土是中在的一般的混凝土中分布着一定量的钢纤维,再对其进行硬化处理而得到一种新型建筑材料。其相较一般的混凝土,性能更加优越,首先其强度及重量比值有了较大的提升,抗拉性能、抗压能力良好,且抗弯的极限强度较大。由于其至是混凝土中加入了一定的比例的钢纤维,有效的提升了其极限抗压强度,相较一般的混凝土,其单轴抗拉极强度增加了45%左右,抗弯极限强度增加了140%左右,抗冲击性能也十分优越。如果在混凝土中加入1%~2.0%的钢纤维,该钢钎维混凝土的冲击韧性指标等够增加100倍左右,其变形性能也能显著的优化。抗裂性能及抗疲劳性能明显提升,且抗剪性能良好。在温度应力作用下,混凝土也会出现一定的裂缝,钢纤维混凝土可以防止该类裂缝的出现,并具有较强的的抗冻性与耐磨性。但是钢纤维对混凝土抗压弹性模量不会带来较大的改变,而能将混凝土的长期收缩率减少30%左右[1]。
2 公路施工中钢纤维混凝土技术的应用
2.1 全截面钢纤维混凝土路面
在施工过程中,保证全截面钢纤维混凝土路面厚度为普通混凝土路面厚度的50~60%,钢纤维在混凝土中的含量通常是0.8~1.2%。通常双车道路面不设纵缝,横缝间距不超过50cm,一般是20~30cm。
2.2 复合型钢纤维混凝土路面
复合型路面分为双层式和三层式两种。双层式路面制在全路面板厚上层铺设全部厚度40~60%的一层钢纤维混凝土;三层式路面是指路面总共分为三层,中间层铺设普通混凝土,上下两层均铺设钢纤维混凝土。比较发现,三层式路面的结构更为合理,但施工工艺较为复杂,可用在机械化铺设水平较高的地区,或采用复合型钢纤维钢丝网混凝土路面。
2.3 碾压钢纤维混凝土路面
在碾压混凝土中掺入钢纤维,能够提高路面的韧性和强度,改善混凝土的力学性能。
2.4 钢纤维混凝土罩面
旧的混凝土路面遭到损坏,可以将钢纤维混凝土罩面层铺设在原有路面上。钢纤维混凝土罩面主要分为直接式、结合式和分离式三种类型。直接式指在旧混凝土路面上直接铺设钢纤维混凝土罩面层,一般用于损坏程度较小的水泥混凝土路面;结合式指的是罩面面层与旧混凝土路面紧密粘结成为一个整体,两者共同发挥作用提高路面结构的整体强度;分离式与结合式相反,其罩面面层与旧混凝土面层并不粘结,并在中间设置隔离层,独立的层面分别发挥作用。
2.5 钢纤维细石混凝土或钢纤维水泥砂浆罩面修补
钢纤维细石混凝土或钢纤维水泥砂浆罩面层可以用来修补罩面原有的损坏路面。一般来说,钢纤维的最佳体积率应为1~2%,长径高于钢纤维增强混凝土的长径比,通常限制在70~100之间。
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2.6 在冻土地区的应用
在多年冻土地区,应用钢纤维混凝土路面可以有效减少路面吸热,维持冻土层的热平衡,提高了路面的抗冻性。
2.7 加强公路施工中的有效措施
第一,为了避免钢纤维混凝土的硬化和凝结,应该加快公路施工速度;第二,使用喷雾防止水分蒸发,但不能在混凝土浇筑和铺设过程中任意加水;第三,制作抗滑结构要用硬刻槽的方式,在规定时间内控制滑模、轨道三辊轴机组滑模、轨道三辊轴机组的数量;第四,施工期间要注意工期内的平均气温。
3 桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用
3.1 桥面铺设
将钢纤维混凝土铺设在桥面,能够提高桥面的抗裂性、耐磨性和舒适性,增强桥梁的抗折性和刚度,铺装厚度减少可以降低桥梁结构的自重,从而改善了桥梁的受力状况。
3.2 增强桥梁上端承受荷载
在桥梁上端的承受荷载部位铺设钢纤维混凝土,能够减轻桥梁自身的重量,对结构变形进行有效控制,进一步改善了桥梁的受力状况。与其他混凝土技术相比,钢纤维混凝土的应用减少了桥梁上端材料的用量,使桥体造型更加美观,降低了施工的成本,提高了工程的经济效益。
3.3 加固桥梁墩台等结构局部
长期的动载作用会使桥梁墩台和桥面板产生裂缝并造成表层的剥落。利用转子II型喷射机喷射5~20cm的钢纤维混凝土,能够增强桥梁结构的抗震性和整体性。对桥梁旧混凝土表层凿毛或喷砂,可以使新旧混凝土更好地粘合,增强结构的整体性。一般情况下,可采用含量为1.0%的剪切钢纤维和硫铝酸盐快硬水泥、TS型速凝剂进行混凝土配比,能够提高早期抗裂性。
3.4 加强钢筋混凝土桩
将钢纤维混凝土应用在混凝土桩的顶部或桩尖局部,可以起到强化的作用,能够提高桩的穿透力,减少锤击次数,从而提高了桩的打击速度。桩顶和桩尖的钢纤维混凝土能够增强混凝土桩的抗冲击性和韧性,防止桩顶打入设计的深度之前就出现破裂,且能提高桩尖的入土能力,有效提高打击速度。混凝土桩身部位采用预应力或非预应力钢筋混凝土,在经济条件允许且资金充足的情况下,也可全断面整体性浇筑钢纤维混凝土。
3.5 应用钢纤维混凝土喷射进行边坡防护加固和隧道衬砌
喷射钢纤维混凝土是进行隧道衬砌的有效技术措施,既可以提高结构的整体性,有可以有效防止隧道漏水渗水。在地质状况不佳的地段,例如边坡岩石节理裂隙发育地段,采用普通混凝土做为支护,喷射钢纤维混凝土加强或全截面钢纤维混凝土喷射,可以充分发挥支护和加固的作用。
4 钢纤维混凝土施工技术的可持续发展策略
4.1提高人们对路桥钢纤维混凝土高性能化的意识
要想使钢纤维混凝土施工技术得到可持续的发展,就必须对政府部门、路桥工程企业、社会大众三方面,来提高钢纤维混凝土高性能化的意识。从而让所有相关人员都能理解路桥工程钢纤维混凝土施工技术的力学性能,达到对钢纤维混凝土施工技术进行可持续的发展。
4.2 健全钢纤维混凝土施工技术体系
通过健全建立钢纤维混凝土施工技术相关规章制度,才可有效的控制钢纤维混凝土施工的质量。并通过奖罚制度,对钢纤维混凝土施工技术进行管理,使其才可推进钢纤维混凝土施工工艺在路桥工程的发展速度。
4.3 对钢纤维混凝土施工技术要进行不断的创新
要想使钢纤维混凝土施工技术长期的使用在市政工程的路桥施工中,相关人员必须要紧随路桥工艺发展的步伐,对钢纤维混凝土施工技术也要进行不断的创新,从而才能确保路桥工程钢纤维混凝土施工技术的可持续发展。
5 结束语
综上所述,我国建筑工程行业发展迅速,公路桥梁工程中新技术、新材料的应用增多,特别是钢纤维混凝土技术的应用。路桥施工单位和相关技术人员应该加强对新技术的分析和研究,保证路桥施工质量,将钢钎维混凝土的优势充分的发回出来,完善其理论技术及积累实践经验,也带来良好的经济效益及社会效益。
参考文献:
[1]仝芸.路桥施工中钢纤维混凝土施工技术应用[J].山西建筑,2015(04).
[2]王建伟.钢纤维混凝土技术在公路桥梁施工中的应用[J].商品混凝土,2013(09).
论文作者:苏汉炽
论文发表刊物:《基层建设》2016年15期
论文发表时间:2016/11/4
标签:混凝土论文; 钢纤维论文; 路面论文; 桥梁论文; 施工技术论文; 中钢论文; 面层论文; 《基层建设》2016年15期论文;