巴东县银路路桥工程有限责任公司 湖北巴东 444300
摘 要:随着社会经济的不断发展,城市建设也在不断发展,而道桥建设的速度也越来越快,随着路桥建设施工技术的日新月异,对施工材料要求也越来越严苛。当前,路桥施工中已经广泛应用钢纤维混凝土,它不仅能延长路桥使用寿命,还能提升路桥承载能力,社会效益和经济效益都得到了显著提高,在某种程度上符合人们对交通基础设施的需求。本文介绍钢纤维混凝土特性的基础,并分析了路桥施工过程中钢纤维混凝土施工技术,可以提高路桥工程施工质量和施工效率,降低施工成本。
关键词:路桥施工;钢纤维混凝土;技术
钢纤维混凝土是一种优质新型水泥复合材抖,它可以依据实际的施工需要来决定材料的配合比,具有价格低、性能好、施工简便等一系列优点,在实际路桥施工中得到了广泛的应用,其发挥的作用也非常显著。如今,传统混凝土正在慢慢被钢纤维混凝土所取代,这种混凝土主要由短钢纤维和传统混凝土所组成,也就是说传统混凝土中分布着不规则短钢纤维,这样就形成了一种新型复合材料。
1 钢纤维混凝土特性
1.1 抗冲击、抗弯、抗拉、抗压性能强。钢纤维混凝土主要由短钢纤维和传统混凝土所组成,钢纤维在混凝土结构中分布不规律,而这样的不规则分布有助于提升钢纤维混凝土的抗冲击、抗弯、抗拉、抗压性能。对路桥施工过程中钢纤维混凝土的实际应用进行了实验研究,研究结果表明: 将适量的钢纤维加入到混凝土中,其抗弯强度提升了50% - 150%,单轴抗拉的极限强度提升了40% - 50%; 如果混凝土中钢纤维的含量为0. 8% - 2. 0%,则其抗冲击性能与普通混凝土相比是其50 - 100 倍极限强度[3]。由于钢纤维混凝土中钢纤维的使用量非常小,含量只有0. 8% - 2. 0%,所以钢纤维本身无法在很大程度上提升混凝土抗压强度,但是将适量钢纤维添加到混凝土中之后,钢纤维混凝土整体抗压破坏形式发生了显著改变,受到破坏后虽然也会碎,但是不会散掉,所以钢纤维混凝土整体抗压性能显著加强。
1.2 抗剪、抗裂性能强。传统混凝土的极限荷载和开裂荷载差别不大,但是对于钢纤维混凝土,即便它发生了开裂,它的载荷还能继续增加。在一定的范围内,钢纤维混凝土的韧性、极限荷载、开裂荷载均随其体积的增大而增大。对钢纤维混凝土进行直接剪切试验以检验其剪切性能,实验研究结果表明,当钢纤维混凝土的基体发生了错动移位以后,承载能力仍然较好,承载强度达到了400 - 800MPa。
1.3 耐磨、抗冻性能强。钢纤维的伸缩能力较强,它可以根据温度的高低而发生伸缩。所以,钢纤维混凝土与传统混凝土相比,它能够较好的防止由于温度变化而产生的应力引起的路桥或者桥面裂缝和扩张现象,这说明钢纤维混凝土的耐磨、抗冻性能强。
2 钢纤维混凝土实际的应用
2.1 路面铺装。对路面铺装前要做一些准备工作,例如测量复测桥面板的标高,清楚高出测量标高的混凝土,不要把铺装层铺设的太厚,除此之外,应该连接桥面板和铺装层,对于宅心板而言要进行凿毛操作,增加表面的粗糙度,摩擦力也会增加有利于之后工序的操作。然后把桥面上的各种杂物清理干净,最后进行洒水保湿。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在上述的铺装层上使用钢纤维混凝土,这样桥面发生裂缝的几率会降低,使用寿命也会延长,车辆来往也更加平稳。铺装时少量的钢纤维混凝土就能增强桥梁的刚度,降低了厚度也减轻了桥梁的自重,提高了桥梁整体的稳固性。
2.2 桥梁承受载荷位置。主梁结构位置是应力比较集中的位置,因此要增加钢纤维混凝土的使用量。该措施不仅能防止结构变形,同时能提高结构的受力性能。除此之外,该方式桥梁结构会向轻型化、大跨度转变,整体的结构性能也得到了优化。外观的美化效果也得到提升。通过减少上部结构使用钢纤维混凝土的量,下部的桥墩数量也会相应的减少,降低路桥建筑的成本支出。
2.3 钢筋混凝土在桩结构中的应用。对桥梁桩尖和桩顶施工时,如果使用钢纤维混凝土技术,桥桩的穿透性就会变得良好。例如在进行锤击施工时,不需要锤击很多的次数,桩尖就能刺进到土层,该材料不仅提高了桩顶的抗冲击的能力,提高了打击速度,而且自身的作用却没有发生变化,可以保证桥梁的正常技术要求。如果桥梁所有部位都使用钢纤维混凝土技术,其施工成本一定会很高,桥梁造价就可能超出预算,因此结合施工单位的具体情况,对该工程进行综合考虑,如果前期投入资金不允许,可以只在关键部位使用钢纤维混凝土技术,对于进行桩身施工时,可以使用非预应力钢筋混凝土,或者预应力钢筋混凝土,这样能降低施工的成本,同时保证桥梁的技术指标。
3 路桥施工中钢纤维混凝土施工技术
3.1 道路施工中钢纤维混凝土施工技术。1) 摊铺、整平。钢纤维混凝土的摊铺工艺为: ①将钢纤维均匀、连续的摊铺在面板中。②将钢纤维通过分散机均匀分散后,再加入搅拌机中。③对搅拌时间和搅拌投料顺序进行严格控制,投料搅拌过程中采取先干后湿的方式,以防止钢纤维结团。④摊铺过程中掺和物的塌落度应该保持一样。⑤为了防止钢纤维不均匀,对同一道路进行摊铺作业时,尽可能连续浇筑和摊铺。等摊铺工作全部完成之后,需要进行初步压实、整平工作。为了减小对密实度和压实度的影响,应采用平整机并根据坡度和路拱进行连续压路工作。2) 振捣。将钢纤维采取纵向条状集束排列可以提高混凝土边缘的密度。对钢纤维混凝土采取机械振捣,可以显著增加其密实度和强度,有效保证钢纤维混凝土桥面路面的抗裂性和强度。在进行机械振捣时,需要按照一定的频率和顺序进行振捣,不要发生漏振、过振等现象,并且钢纤维严禁出现沟槽、空洞等现象。3) 整形。纤维分布不规则、粗骨料稀、含砂率大等都是钢纤维混凝土的特点,为了防止钢纤维外露,需要采用机械进行抹平整形。此外,应用压纹机压纹技术对其进行处理,可以减少甚至避免拉毛与拆模后发生钢纤维外漏、外露现象。
3.2 桥梁施工中钢纤维混凝土施工技术。1) 桥面铺装。将钢纤维混凝土铺设在桥面上,可以增强桥面舒适性、抗裂性以及耐久性,强化桥梁抗折强度和刚度,降低铺装厚度,使得结构轻量化,桥梁受力状况得到很好的改善。此外,还可以显著提升桥面抗冲击力,强化伸缩缝和混凝土结构间的连接强度,避免桥面发生裂缝、剥落、坑槽等情况,可以延迟桥梁损坏速度。2) 桥墩结构局部加固。桥梁在长期动载作用条件下,桥面板、桥墩等会发生表层剥落或者出现裂缝等问题,为了符合整体性和桥梁结构抗震性要求,可以利用转子型喷射机相发生裂缝或者表层剥落的位置喷射5cm - 20cm 厚的钢纤维混凝土。桥墩结构局部加固方法为: 剪切钢纤维的掺量为10%,在旧混凝土表面进行旧混凝土表面或者喷砂,以提升新旧混凝土整体牢固性和密实性,适当时候选用速凝剂或硫铝酸盐快硬水泥以强化其早期抗裂性能。3) 桥梁上部承载部位。桥梁上部应力集中的位置可以使用钢纤维混凝土进行加强,此举可以很好的改善桥梁结构受力状态,在降低结构自重的同时还可以控制结构变形。在桥梁上部结构使用钢纤维混凝土,可以显著提升其抗变形性能和结构承载力,并且可以减少下部墩台数量以及上部结构材料用量,从而降低施工造价,提升经济效益。
参考文献:
[1]张明发,杨海青.浅析路桥施工中钢纤维混凝土的施工技术[J].四川水泥,2015,(7).
论文作者:贾绍锋
论文发表刊物:《防护工程》2017年第11期
论文发表时间:2017/9/20
标签:混凝土论文; 钢纤维论文; 桥梁论文; 桥面论文; 中钢论文; 结构论文; 性能论文; 《防护工程》2017年第11期论文;