王念 赵磊
摘要:钢纤维混凝土技术是路桥施工的一项施工技术,与传统的施工工艺相比,现代的钢纤维混凝土施工显示出巨大的优越性,该项技术操作简单,流程相较传统技术得到了优化,技术难度不高,且成本较低。而本文就总结了实际工程施工中钢纤维混凝土施工技术的使用经验和做法,以供借鉴。
关键词:路桥施工;钢纤维混凝土;施工技术;
在路桥工程施工中,钢纤维混凝土技术是一项关键技术。在实际施工中,该技术可以分为钢纤维混凝土设计、搅拌、浇筑、振捣、成型、接缝,桥面铺装施工和桥梁加固处理几个环节,技术难度不高,易于操作,能够有效降低施工成本,确保工程的质量和效益。本文所要探讨的就是如何在路桥工程施工中应用钢纤维混凝土技术。
1钢纤维混凝土施工技术介绍
钢纤维混凝土施工技术,顾名思义,就是以钢纤维和混凝土为主要原料的施工技术。简单地说,就是在施工过程中,在传统的混凝土施工时,掺杂进钢纤维,使混凝土构件更为牢固。经实践,钢纤维和混凝土按照一定比例混合,通过不规则分布的钢纤维,可以有效增强混凝土的黏着力,阻止混凝土产生裂缝或裂缝继续蔓延,从而获得预想的强度和性能[1]。该技术的使用,使混凝土的各项数据指标得以提高,优化了路桥工程的质量。
2钢筋纤维混凝土的性能分析
2.1提高了路桥的抗疲劳、抗剪性能
在路桥施工中采用钢纤维混凝土施工技术,能够大幅度提高混凝土的内部凝聚力,强化混凝土结构稳定性,增加路桥的承载能力,将路桥的混凝土结构的抗疲劳与抗碱的性能增强到最大程度,从而优化路桥的性能。
2.2增加路桥的抗拉、抗压和抗弯强度
传统的混凝土施工中,受结构和混凝土本身性能的制约,在抗拉、抗压和抗弯性能上是有一定局限的。随着技术的发展,人们在混凝土中按比例掺杂钢筋纤维,将钢纤维的性能和混凝土的性能予以整合,将二者优势融合在一起,从而提高混凝土的抗拉、抗压和抗弯性。经过实验证明,采用这种施工技术,单轴的抗拉能力提高了35%,抗弯度能力提高了80%,抗压能力也有一定的提高。事实证明,采用钢纤维混凝土施工技术,对于路桥工程的质量和抗拉、抗压和抗弯度性能的增强具有很明显的帮助。
2.3优良的抗冲击能力
钢纤维混凝土施工中,由于在混凝土添加了钢纤维材料,使得混凝土的性能得以提升,在完全遵从公路施工标准的前提下,由于结合了钢纤维的性能,混凝土的抗冲击能力大大增强。钢纤维的添加并不复杂,在传统的混凝土施工的基础上,只需添加大约2%钢纤维的材料,就可以增强约80倍的混凝土抗冲击能力。
3钢纤维混凝土施工技术的应用方法
钢纤维混凝土施工技术的应用,是路桥施工技术的的一大进步,使用该技术使得路桥的载荷能力和美观度大幅度提升。该技术的核心材料为复合材料,施工成本略高于传统的混凝土施工。这就要求施工企业要做好整个路桥工程的统筹设计,合理安排施工,在工程总成本一定的情况下,根据施工的需要灵活处理,将该技术运用到最为重要的部位,以最少的成本实现最大化的工程效益,优化路桥性能。下面就详细阐述钢纤维混凝土施工的各项步骤。
3.1铺装路面
对于路桥工程来说,由于路桥自身具有一定重量,这对路桥的质量和性能都产生了影响。为保证路桥功能的发挥,需要将路桥的自重控制在一定限度内。但是传统路桥使用了大量混凝土材料,缩小了控制路桥重量的空间。而在现代路桥施工中,由于复合材料的出现,使得人们控制路桥自重的空间大幅度增加。为此,在路面铺装过程中,复合材料得到了大范围的推广。钢纤维混凝土施工材料由于掺杂了一定比例的钢纤维材料,融合了钢纤维的性能,路桥的混凝土铺装时不必铺得过厚,只需要较薄的一层即可满足路桥工程施工标准要求。这样既实现了控制路桥自重的目标,又使路桥的载荷能力大大提高。
另外,通过掺杂钢纤维,路桥混凝土层的抗压、抗拉、抗裂性能更为突出,延长了路桥的使用寿命,路桥混凝土路面在保持牢固度的同时,也具有一定的弹性,提高了行车的舒适度。采取钢纤维混凝土施工技术,在铺装路面时也要做好维护,即铺装面应进行凿毛和清洁,这样能确保桥体与混凝土层的结合,在完成路面铺装后还需完成保养维护,以保障路面的性能。
3.2加固路桥结构
在路桥结构施工时,如果应用钢纤维混凝土施工技术,可以有效加固路桥结构,降低路桥投入使用后发生问题的概率。例如,对于路桥来说,都是有一定的承载限额的。但是在路桥实际投入使用后,不可避免的会出现限额设定精度不准的问题。在以前,该类问题容易导致路桥表面变形、损毁和开裂,严重时桥墩也会遭到损坏[2]。随着钢纤维混凝土施工技术的出现,人们只需掺杂一定比例的钢纤维材料进入混凝土中,由混凝土施工机械喷射作业,只要控制好喷射的范围即可。通过该技术的使用,路桥的坚固程度得到提高,结构稳定性和抗压、抗震性能均达到或超过国家标准,在经过水泥速凝剂处理后,抗裂性也得到增强,优化了路桥的各项性能,延长了使用寿命。
3.3强固桩基础
在桩基础施工中采用钢纤维混凝土技术,同样也能起到加强桩基础的作用。在实际施工中,可以将掺杂钢纤维材料的混凝土用在桩尖、桩顶的位置上,优化撞击的穿透性,增加这些位置的强度,减少捶打的次数,这样还可以起到降低施工成本的效果。同时,由于钢纤维可以提高桩顶的抗击打性和韧性,有助于抵抗因捶打发生的破裂问题,增强桩尖入土能力,完善作业质量。
3.4用于加固边坡和隧道衬砌
1)钢纤维混凝土施工技术用于隧道衬砌
工程对隧道衬砌施工有着很高的质量要求。其中最为重要的就是抵抗雨雪天氣的侵袭,特别是在出现暴雨暴雪天气时,要保证衬砌隧道内不会出现积水漏水,而采用钢纤维混凝土施工技术则可以达成这一目标,有效提高隧道衬砌的质量。
2)钢纤维混凝土施工技术用于加固边坡
在路桥施工过程中,经常会遇到地势较为复杂岩石遍布的地段,在这些地段进行边坡施工,极易发生安全事故,而且不稳定的地形结构会给施工带来很大的难度。采用钢纤维混凝土施工技术,向路桥边坡喷射掺有钢纤维材料的混凝土,可借助钢纤维材料有效加固边坡,使路桥工程尽可能少的被周边自然环境影响,确保路桥的正常使用。
4保障钢纤维混凝土施工技术水平的策略
钢纤维混凝土施工技术在应用过程中,应注意采取一些措施,以确保该技术的应用效果达到最大,保障施工的质量。
4.1钢纤维和混凝土的配比要准确合理
采用钢纤维混凝土施工技术,需注意做好钢纤维和混凝土的配比设计。配比过程和普通混凝土地配比没有多大差别,唯一的不同点就是钢纤维混凝土的配比要计算钢纤维的体积率,另外还要对能够影响钢纤维性能的其他因素有准确地了解和掌握。例如,配比中单位含水率和含砂率,会在很大程度上影响钢纤维混凝土强度和韧性。因此,在研究确定钢纤维混凝土的配比时,应在遵守工程相关标准的的前提下,充分考虑工程设计方面的对不同参数的要求,精心选定各项数值,以保证钢纤维混凝土的配比达到设计要求[3]。结合施工的实际情况,调整相关材料的配比,以更好的应对潮湿的环境中和排水问题。
4.2处理钢纤维结团问题
所谓的钢纤维结团,就是掺杂进混凝土的钢纤维在搅拌的过程中没有均匀地分开,而是结成团状。为避免出现这类问题,保证钢纤维能够均匀地分散开来,需要在搅拌时加以控制。第一,搅拌力控制在20~60千克/秒;第二,钢纤维采取逐次添加的方式加入混凝土中;第三,钢纤维可以先与细集料搅拌,搅拌均匀后同步投料;第四,投料过程中要遵守先干后湿的原则,注意调整好搅拌机的载荷,防止因钢纤维投入过多导致载荷增加而损伤搅拌机。
4.3钢纤维混凝土的浇筑控制
同传统的混凝土浇筑相比,对于钢纤维混凝土浇筑来说,在浇筑时需注意观察钢纤维混凝土对浇筑设备的影响。这是因为,混凝土中的钢纤维有时会堵塞浇筑设备,使混凝土钢纤维不能连贯浇筑,这会在很大程度上影响到混凝土的整体强度,降低混凝土的浇筑质量。为此,应选择功率和管道口径合适的浇筑设备,控制好浇筑节奏,保证浇筑过程是连续进行。
5结语
从本文分析可以看到,与传统的混凝土施工技术相比,钢纤维混凝土具有很大的优越性,其汇集了钢纤维和混凝土的优点,优化了混凝土路桥的各项性能。该技术对施工作业要求较高,施工人员需要熟练掌握技术操作方法,选好设备和原材料,注重施工中的质量管理,从而发挥出该项技术的最大作用,并最终推动路桥工程的顺利竣工。
参考文献
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