张 霞
(山西远方路桥(集团)有限责任公司,山西 大同 037006)
路桥工程中钢纤维混凝土施工技术应用研究
张 霞
(山西远方路桥(集团)有限责任公司,山西 大同 037006)
介绍了钢纤维混凝土的含义,从桥面铺设、墩台加固、桥体美观等方面,阐述了钢纤维混凝土在桥梁施工中的应用,并探讨了钢纤维混凝土的施工技术,指出钢纤维混凝土具有较好的抗拉伸、抗压力和抗弯曲性能,应用前景广阔。
钢纤维混凝土,桥梁,墩台,施工技术
随着我国交通事业的迅猛发展,直接作用于我国的经济和社会生产,路桥建设在我国交通事业建设中有着积极意义,所以会直接影响建设的发展状况,因而在建设中要重视路桥建设的整体质量状况,保障施工的顺利开展。但需注意施工中经常受到热胀冷缩的影响,导致内外温差不同,出现裂缝,为道路交通带来安全隐患。其中随着科学技术逐年发展,新的施工技术引入,人员要深入的研究路桥施工状况,保障钢纤维结构能更好的使用到道路交通建设中,确保路面通行顺畅。
1.1 概念
钢纤维混凝土即在普通混凝土的基础上加入钢纤维,这是一种新型的复合材料。这类钢纤维结构能解决混凝土内部的混乱结构,减缓内部裂缝的形成时间,避免形成宏观裂缝,从而能更好的改善混凝土结构的抗击拉伸、抗击弯曲和抗击疲劳的性能,具有较强的延展性(见图1)。
1.2 钢纤维混凝土的特点
钢纤维混凝土具有较好的抗拉伸、抗压力和抗弯曲的性能。相较于普通混凝土混合性好,有助于提升工程的稳定性和安全性。除此之外,钢纤维混凝土具有较好的抗冲击性,韧性相较于普通混凝土承受能力也要高出几倍之多,甚至能达到50倍~100倍。另外,由于钢纤维混凝土具有良好的荷载能力,抗冻性也不错,可以让建筑材料免受伤害。
2.1 铺设桥面
桥面铺设前,要做好利于后期施工准备的相关工作,结合给定的标准测量桥面的基本高度,将高出设计的部分以及多余的浮浆混凝土全部清除掉,但桥面铺设层高度要适宜,避免过高或者过低,影响桥面的铺设状况。另外,桥面铺设中表面过于粗糙,导致车辆通行产生阻碍,可以通过凿毛的方式处理粗糙表面,清理杂物,保持施工路面的干净。
桥面铺设层上使用钢纤维混凝土,优势是能保持桥面性能,避免桥面出现裂缝,且让行驶在上面的车辆能平稳通畅的运行。铺设时少量的使用钢筋混凝土就能提升桥面的刚性,减轻其厚度的同时降低桥梁结构重量,使桥梁的受力保有均衡。
2.2 桥梁上部承受荷载的部位
在主梁或者应力较为集中的地方,应大规模的使用钢纤维混凝土材料,原因是该材质能强化工程的结构性能,避免结构出现形状变化,加大桥体的跨度,通过轻型化的转变模式,让桥体的性能得以优化,最终满足桥体美观的效果。控制上部材料使用状况,减少下部的墩台对上部的重量压力,减轻墩台的总重,合理化的控制路桥施工的造价,提升其经济收益。
2.3 加固桥梁墩台的结构布局
桥梁墩台具有运载能力大的特点,长期的运载使用对墩台的表面产生影响,会让墩台表面脱离或者产生结构性的裂缝,最终桥梁的病害问题也会出现。为更好的强化桥梁的墩台抗震性能,最好的方式是运用转子型喷射机向结构面喷射5 cm~20 cm厚度的钢筋混凝土,改造旧的混凝土表面,通过喷砂和凿毛的方式,让新旧混凝土路面融为一体。
钢纤维混凝土路段的施工主要影响因素有两方面:钢纤维混凝土性能、施工质量。具体的施工方法分为如下几个方面的内容:浇筑、灌浆、喷射是比较常见的混凝土施工方法。下文具体阐述钢纤维混凝土的施工工艺(见图2)。
第一,钢纤维混凝土配比与普通混凝土配比有很多相似的施工步骤,但主要的区别是钢纤维混凝土进行配比的时候需要先计算钢纤维的体积,并分析影响钢纤维体积的主要因素,对这些因素进行详细的研究最终找到对应解决方法。计算目前的钢纤维类型、掺杂的量和长径比。除此之外,受到钢纤维土层薄的影响,地下排水状况对路面的钢纤维材料也将产生较大的影响。
第二,钢纤维分散的完成,要保障钢纤维设置顺利进行,要求设置具有均匀性和随机性。这样才能让钢纤维的各项要求达到预期的状况。但若将钢纤维的全部融入到普通的混凝土内,搅拌不够均匀,钢纤维也可能形成一个球,导致钢纤维不能满足混凝土的各项指标要求,所以就应使用专业性的分散机,将钢纤维缓缓有序的放入到搅拌机内,使混凝土与之相结合。长期实践发展中总结,钢纤维分散机功率理应保持在0.75 kW~1.0 kW间,分散的力分布也要控制在20 kg/min~60 kg/min。
为避免搅拌机内出现钢筋纤维的结团,就要利用分散机分散当前的钢筋纤维,控制的力度应集中在20 kg/min~60 kg/min,可将几次分散的钢筋材料分别放入到强制的搅拌机内,然后混合之前称重好的骨料,均匀搅拌,搅拌前先要加湿搅拌2 min,控制顺序和时间,在投放材料前做好各项准备工作,使用料斗振动的方式筛选钢纤维结构团,控制搅拌机的使用状况,避免过度使用造成搅拌机使用不当,提前“退休”。
第三,钢纤维混凝土浇筑中将浇筑接头隐藏好,要求持续浇筑,每次浇筑的材料要相压在15 mm~20 mm。振捣钢筋混凝土的时候,借助振捣棒进行振捣,使钢纤维能极速的向着混凝土的方向聚集,紧实边角部分的混凝土,将裸露在外的钢筋纤维全部压入到正在振捣的混凝土中,平整混凝土的表面,让其平滑,便于使用。
第四,成型后钢纤维混凝土要借助专业化的机械将其抹平,原因是刚刚成型后的钢纤维混凝土的砂率偏大,分布比较分散,裸露在外的拉毛可使用压纹机进行处理。除此之外,钢纤维混凝土具有抗击收缩性,这是普通混凝土不具备的特性,但是由于抗击收缩性能较强,所以不能在钢纤维浇筑完成后再检修接缝施工,会导致位置错位,最好是在浇筑到一半以后,进行接缝施工,这才能获得更好的效果,也能让整个施工达到最优化状态。
钢纤维混凝土的应用不仅体现在地面上,且对隧道和边坡防护加固的作用也很大。使用喷射钢纤维混凝土施工技术加固的方法对其进行加固,能够满足施工要求,保障边坡和隧道的安全性能。使用钢筋纤维混凝土的方式喷射衬砌,不但能够加固隧道的整体性结构,也能避免隧道的水渗漏。除此之外,岩石节理部分地面极易产生裂痕,地质条件较差,需要运用普通的混凝土进行支护,并采用全截面的方式喷射钢筋混凝土,有助于加固地面的边坡。
路桥施工中钢筋混凝土的质量要符合国家的标准要求,特别是实际工作中要想获得更好的效果,就应将路桥施工的技术广泛的使用到其中,形成良好的工艺和材料施工模式,通过优化现有的路桥结构,确保工人的施工安全,让交通运行更为高效和通畅。同时,钢纤维混凝土作为新型的混凝土材料,使用中会出现很多以往没能出现的问题,所以今后施工中要逐步完善现有施工技术和施工方法,使材料的生产和技术应用有机结合,要求任何一个环节都要根据步骤实施,确保钢筋混凝土的特点能真正的发挥出来。
[1] 王立生,陈川峰.试析路桥施工中钢纤维混凝土施工技术应用[J].江西建材,2015(4):3-6.
[2] 甘灿欢.探讨路桥施工中钢纤维混凝土施工技术应用[J].低碳世界,2014(26):5-9.
Study on the application of steel fiber concrete construction technology in highway bridge construction
Zhang Xia
(ShanxiYuanfangHighway&Bridge(Group)Co.,Ltd,Datong037006,China)
The thesis introduces the definition of steel fiber concrete, describes the application of steel fiber concrete in bridge construction from aspects of deck paving, pier reinforcement and bridge beauty, explores steel fiber concrete construction technologies, finally points out advantages of steel fiber concrete, such as good anti-stretching, anti-compression and anti-bending performance, which has wide application prospect.
steel fiber concrete, bridge, pier, construction technology
1009-6825(2017)03-0160-02
2016-11-15
张 霞(1979- ),女,工程师
U445
A