浅谈钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中应用论文_唐启量

浅谈钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中应用论文_唐启量

湖南常德路桥建设集团有限公司 湖南常德 415000

摘要:在传统的道路桥梁建设过程中,采用较多的材料是钢筋混凝土。但是钢筋混凝土对于环境污染比较严重,具有不可降解性,且易出现裂缝的问题,同时因为材料特性,在日后拆除和返修方面都比较麻烦,并且花费成本较高。钢纤维是适应市场发展需要产生的新型施工材料。钢纤维的制作简单而且省时省力,造价也非常低廉,其制作方式简单来说是将钢纤维按照一定比例融入混凝土当中,硬化后成为钢纤维混凝土,用于道桥施工。

关键词:钢纤维混凝土;道桥施工;技术;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钢纤维混凝土的施工作用

钢纤维混凝土的使用过程中需要注意的是,因为插入的钢纤维长度和比例对性能有直接影响,所以如果钢纤维的掺入量超过既定需要值的话,在钢纤维拔出后就会直接影响结构的承载能力;而如果掺入值低于需要值的话,就会直接导致材料承受能力的下降,影响路桥的质量水平,造成安全隐患。由此,按照施工要求进行配比施工,才能更好地发挥新工艺的优势。

钢纤维混凝土在路桥工程中的使用可以减少道路铺设的厚度,比普通混凝土路桥厚度减少一半或者更多。在路桥工程施工中,有时根据施工需要会将钢纤维和碾压混凝土按照一定比例进行融合,形成一种新的复合材料叫做碾压钢纤维混凝土。这种复合材料能够很好地加强公路路面的强度和弹性。此外因为路桥在日常使用中会受到来自外界不同的损害,因此在施工过程中往往会使用钢纤维混凝土罩面,这是一种将钢纤维加入到路面当中形成保护层的施工方式,能够更好地保护路面。任何工程的施工质量,很大程度依赖于施工队伍的技术水平和使用材料的优劣,因此在路桥施工过程中一定要选用符合施工要求的材料,运用正确的施工技术,把握施工要求的技术参数,才能更好地保障工程质量与寿命。

在混凝土中插入钢纤维的过程中需要将钢纤维均匀分布并且实施有效搅拌,确保钢纤维在混凝土当中均匀分布,保证钢纤混凝土质量的均衡和稳定。在搅拌过程中,需要注意防止钢纤维结团的现象产生,按照原料特性分级进行原料投放,先投入干性料后投入湿性料,搅拌超过1min以后再进行后续材料的投放,严禁施工人员为图省事将钢纤维、碎石和水泥等材料一次性加入,造成搅拌质量问题。施工时宜采用真空吸水工艺进行机械抹平,避免出现钢纤维外露的情况。

3道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的具体应用

3.1钢纤维混凝土在道路施工中的应用

利用钢纤维混凝土铺设的路面具有减薄铺装厚度、横向缩缝少等优点,可以让路面的使用寿命得到延长。

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3.1.1全截面钢纤维混凝土路面

该种钢纤维混凝土打造的路面厚度很薄,与普通混凝土路面相比厚度大约在50%左右,钢纤维的添加量在0.8%~1.2%范围内。一般来说,在双车道路面建设过程中不会出现纵缝,以横缝为主,间距大约在20m~30m之间,需要时可延长至50m。

3.1.2复合式钢纤维混凝土路面

在复合式路面修建过程中,常见形式有双层式和三层式。双层式路面的建造所利用的钢纤维混凝土厚度为50%左右。而三层式的复合路面是在上下两层使用钢纤维混凝土进行修筑,而中间层则应用普通混凝土修筑。三层式钢纤维混凝土路面在结构上显得十分合理,但制作过程较为复杂。从以往施工经验来看,该类型路面修筑应在机械化设备的配合下方能完成。除此之外,钢纤维和钢纤维混凝土的混合模式也可以应用在符合路面的建造上。

3.1.3钢纤维混凝土罩面

在旧混凝土路面损坏之后,相关工作人员会采用钢纤维混凝土照面进行修复。钢纤维混凝土照面包括三种形式:结合、直接和分离。在应用过程中,结合式面层可以与旧混凝土切合成一个整体,将整体的强度作用有效发挥出来。分离式面层不能与旧的混凝土进行切合,而是在中间区域中设置一个隔离层,将各层中的独立作用有效激发出来。直接式可在损坏的混凝土层上直接加装钢纤维混凝土罩面,可用于轻微损坏的混凝土路面之中。

3.2钢纤维混凝土在桥梁施工中的应用

3.2.1桥面铺装

桥面铺装不仅可以增加桥面的抗裂能力,还可以提升桥梁整体的抗折度,减低铺装厚度和质量,实现整体受力情况的有效改善。除此之外,很多道路桥梁建设企业将钢纤维混凝土和橡胶沥青混凝土混在一起进行使用,对复合桥面的保护起到了很大促进作用。

3.2.2桥梁中的荷载承受部位

很多桥梁的主梁均选用钢纤维混凝土进行加固,保证应力集中区的支撑力得到有效加强,避免整体桥梁结构出现变形,并降低自身重量。这种改变不仅提升了道路桥梁的结构性能,还能增加桥梁的美观程度,降低上部材料的使用量,在下墩台的设计上也可以进行缩减,让道路桥梁设计的投资进一步缩小,从而提升相关企业的经济效益。为此,很多道路桥梁建设企业对钢纤维混凝土的梁高进行降低,从而满足人们对桥梁的各种特殊要求。

3.3喷射钢纤维混凝土用于衬砌隧道和边坡防护加固

该种钢纤维混凝土在衬砌隧道中具有重要意义,属于一种有效的技术防护措施。在实际应用过程中,可防止隧道渗漏以及对整体结构进行有效加强。在道路桥梁施工过程中,容易遇到岩石节理裂缝等情况,对整个工程质量的影响十分严重。为此,人们将普通混凝土支护变成了喷射钢纤维混凝土支护,并在全截面上利用喷射纤维混凝土进行支护加固,避免由于隧道和边坡问题而影响整个工程建设进度。

4结束语

总之,我国经济在快速发展,科学技术在不断进步,建筑行业施工技术水平也渐渐与世界水平接轨。在道路桥梁施工中应用钢纤维混凝土技术,不仅有效提高了道路桥梁的承载能力和寿命,还有效地控制了工程造价,节约了大量人力物力,保证了道路桥梁建设过程中的技术创新。这样的新技术还能有效减少日后桥梁的维护难度和费用,符合我国走可持续发展道路的战略思想,因此我们应当加大对钢纤维混凝土技术的了解与研究,更好地保障道路桥梁施工技术的革新,这对于我国建设工程的发展有着重要而深远的意义。

参考文献

[1]郑翔.路桥施工中钢纤维混凝土施工技术应用[J].南方农机,2017,48(20):91+135.

[2]申敏.钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中的应用研究[J].交通世界,2017(Z2):142-143.

[3]王明杨,代丽辉.钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中的应用[J].江西建材,2015(11):101.

论文作者:唐启量

论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期

论文发表时间:2018/9/10

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