钢纤维混凝土技术在道路桥梁中的应用论文_田小东

钢纤维混凝土技术在道路桥梁中的应用论文_田小东

中国葛洲坝集团第五工程有限公司 湖北宜昌 443000

摘要:近年来,随着我国经济的不断发展,城市的道路桥梁工程也在不断增加,在施工过程中,所用的材料和技术都在不断完善和成熟。在道路桥梁施工中使用钢纤混凝土具有十分优异的施工效果。在以往道路桥梁施工中使用的是钢筋混凝土材料,其施工简单但对环境有巨大的影响,且成本较高。目前,道路桥梁施工中采用钢纤混凝土技术,不仅可以提高桥梁的承受力,而且可以节约建设成本。

关键词:钢纤维;混凝土技术;道路桥梁;应用

引言

钢纤维混凝土的组成它包含了两种部分,即纤维性材料、颗粒性材料混合而成的,在实践过程中,钢纤维混凝土中包含了钢纤维,使得整体材料的就结构具备抗冲击、抗折、抗疲劳等特点,与传统的混泥土相比质量强度由于传统混凝土材料,正是如此,在道路桥梁施工中该材料得到了广泛的应用。

1钢纤维混凝土基本情况介绍

所谓钢纤维混凝土,是在混凝土中加入不规则分布的短钢纤维所形成的新型混凝土材料。这些钢纤维的加入,有助于防止混凝土干固后产生的微小裂缝向大扩展,还能有效预防宏观裂缝的产生。根据钢纤维混凝土制造方式的差异,通常存在剪切、切削、熔抽和切断四种类型的钢纤维。四种钢纤维各有所长,其中切削钢纤维与混凝土的黏合度最高、黏合性最好。但无论如何,钢纤维混凝土较之其他类型的混凝土而言,具有较高的综合优越性。众所周知,普通混凝土受温度应力的作用在长期使用和大负荷下会出现裂缝,极大地影响车辆的安全、平稳通行,且随着裂缝的增大会对道路整体结构造成影响。而钢纤维混凝土则能够很好地避免温度应力作用下裂缝的出现。钢纤维混凝土的优越性能主要体现在:一是它的抗拉性能、抗弯能力和抗压能力较好;二是它的抗裂性能、抗剪性能和抗疲劳性能极高。正因为具有诸多优越的性能,因而在道路施工中具有广阔的应用前景。在道路施工中应用钢纤维混凝土能够避免裂缝的原理是:当路面受到外力碾压等作用时,水泥基料以及钢纤维共同承受外界作用力,一旦作用力比水泥基料的承受极限大,就会造成水泥基料开裂,但由于加入的钢纤维能够承担外力的作用,就极大地增强了混凝土的抗拉强度。

2钢纤维混凝土技术在道路桥梁中的具体应用

2.1施工准备

(1)检查铺装桥梁是施工之前需要做的事情,该过程需要进行全面检查以保证满足桥面铺装的要求。(2)凿除:完成检查后,要做好桥面标高的复测工作,凿除比设计标高多余的松散层,确保铺装层的厚度得到控制。(3)粗面:为了提高铺装层与桥面板连接水平,需要对梁、顶面细砂、泥浆进行凿毛。(4)清洗:施工前,采用高压水枪对桥梁面层的杂物进行冲洗,保证施工环境整洁。

2.2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。

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2.3在桥梁铺装中的应用

钢纤维混凝土在桥梁铺装中的优势显著。因为钢纤维混凝土自身具有较强的刚度和强度,所以在桥梁铺装中使用钢纤维混凝土可以提高桥梁的刚度和强度。同时,在铺设的过程中可以降低桥面的厚度,这样就减轻了桥梁的重量,有效地优化了桥梁的抗冲击性和抗裂性。桥面铺装钢纤维混凝土的结构有两种形式,一种是两层结构,也就是上层铺设钢纤维混凝土,下层铺设普通混凝土;另一种是三层结构,也就是上层和下层铺设钢纤维混凝土,中间铺设普通混凝土。通过两种形式的对比,三层结构工艺更为复杂,所以在桥梁铺装中通常使用两层结构。

2.4在隧道衬砌以及边坡防护施工中的技术应用

桥梁施工过程中往往会面临地形地势条件较差的现象,采用钢纤维混凝土技术能够有效减少边坡岩石脱落的现象,通过相应的技术加固和强化能够降低意外事故发生的几率,同时保证整个工程的稳定性。钢纤维混凝土技术在隧道衬砌中能够发挥一定的防护作用,避免出现隧道渗漏的情况,整个结构的稳定性也会明显提高。

2.5加固桥梁墩台

随着路桥工程使用期限的推移,桥梁墩台部位难免会出现裂缝和表层脱落等现象,应充分借助道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术予以加固。在具体施工过程中,施工技术人员可以运用转子Ⅱ型喷射机为桥梁墩台喷射钢纤维混凝土,注意将喷射厚度控制在5~20cm,这样有助于加强桥梁墩台的抗震能力与整体性能。其次,要在桥梁墩台施工过程中,为施工集料添加足量的硫铝酸盐快硬水泥和S型速凝剂,从而全面加强桥梁墩台的抗裂性能。再次,在桥梁墩台施工阶段要注意定期检测路桥抗震端的强度是否符合标准要求,如果发现某些抗震端存在问题,就必须进行修补,从而避免因抗震端的缺陷而导致桥梁墩台结构抗震性能被削弱。需要注意的是,在抗震端修复过程中,要运用优质混凝土充当修补材料。同时,要对墩台的弯度区域实施动态调整与加固处理,对于存在缺陷的局部位置应采取加厚措施,从而有效提高局部特殊位置的抗震性能,增强桥梁墩台结构的整体效果。另外,在桥梁墩台结构设计中,施工技术人员应注意根据路桥工程施工标准要求和具体施工环境,设计最合适的框架结构,尽量提高纵面梁的强度,保持合适的连梁跨度,将墩台结构划分为均匀的小段,这样有助于强化路桥工程的伸展性,不断提高路桥结构的安全质量。

2.6切缝处理

(1)针对桥面铺装的纵向分幅施工来说,此处可以不设置纵向施工缝隙,但是在横向位置需要设置施工缝隙,缝隙的宽度需要控制在3mm左右,深度控制在2.5cm范围。(2)确定切缝时间上,需要视混凝土强度以及气温条件而定,通常情况下,当混凝土强度达到8~15MPa时是最佳时间。(3)在切缝施工完成后,需要将聚氨脂焦油灌入其中。

结语

综上所述,社会经济的发展带动了工程建设事业的发展。道路桥梁工程是国家基础设施的重要组成和关键部分,是关系国计民生的重要产业,必须加强道路桥梁施工质量控制,减少和避免质量安全问题。随着科学技术的发展,钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中的应用逐渐普及,这在很大程度上提升了路桥工程施工质量,降低了施工成本。因此,施工企业应当结合自身实际情况和工程特点,在道路桥梁施工过程中积极运用这一新型技术,以此实现施工质量和施工效率的提高,减少成本投入,在获取较大的经济效益的同时,推动交通工程建设行业向着现代化方向发展。

参考文献:

[1]刘振英,赵如愿,李双丞,等.道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术应用研究[J].交通世界,2017(34):128.

[2]孔令健,刘欣楠.钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中的应用[J].交通建设与管理,2018(6):1.

[3]韦龙林.浅谈钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中应用[J].公路交通科技(应用技术版),2018(12):363.

论文作者:田小东

论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期

论文发表时间:2019/4/30

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