1、1简析路桥施工中钢纤维混凝土施工关键技术摘要:我国国民经济的快速发展,对于道路与桥梁等基础设施建设提出了更高层次的要求。为了满足新形势下对于道路桥梁的新要求,很多新的施工技术与施工工艺应运而生,对现阶段的道路与桥梁工程建设发挥了非常重要的作用。与此同时,一些新型材料也得到了较为广泛的应用。基于此,根据实际工作经验,就路桥施工中钢纤维混凝土施工的关键技术问题进行了深入探讨,以期提升路桥工程项目的技术经济可靠性。 关键词:路桥施工;钢纤维混凝土;施工;关键技术 中图分类号:F291.1 文献标志码:A 文章编号:1000-8772(2012)21-0137-02 钢纤维混凝土是在混凝土中掺入无序分
2、布的锻钢纤维所构成的一种新型复合材料,在实际的运用过程中多被应用于道路路面与桥梁的结构施工过程中。同时,该种新型材料与施工技术也越来越受到了人们的广泛关注。作为一种全新的新型复合材料,钢纤维混凝土不仅在耐久性、强度、承载力等技术参数上得到了较大突破,同时还能有效改善道路以及桥梁工程项目中的多种混凝土结构,从而使混凝土的多种性能得到优化,是有效解决铺装层早期龟裂以及出现坏角问题的关键技术措施。同时在对桥面装修时,具有缩缝少与行车平稳等特点,并且能有效延长桥面的使用寿命。和普通的混凝土桥面相比,能在承载相同荷载的条件下2减小 30%50%的厚度,从而有效提升了工程的技术经济合理性。 1 钢纤维混凝
3、土的性能特点 与普通的混凝土相比,钢纤维混凝土有着非常优越的性能,其性能优势主要体现在以下几个方面:(1)有较强的抗冲击性。试验证明,当钢纤维混凝土中钢纤维的含量达到 0.8%到 2.0%时,其所能承受的冲击力能达到普通混凝土所能承受冲击力的 50100 倍,可见其有较强的韧性与抗冲击性。 (2)有较强的抗裂、抗疲劳与抗剪性能。相比于普通的混凝土而言,钢纤维混凝土有着较强的抗裂、抗疲劳与抗剪性能。对于普通的混凝土而言,开裂荷载度与极限荷载度几乎相同,而钢纤维混凝土在出现开裂情况时,其荷载度仍然具有一定的上升空间。在对桥路面的剪切试验过程中,在基面发生错动后,而钢纤维混凝土仍然具有很强的抗裂抗疲
4、劳、抗剪性能以及良好的承载力。 (3)具有良好的抗压、抗拉与抗弯性能。将适量的钢纤维掺入到普通混凝土中,能有效提升混凝土的极限抗压强度。通常情况而言,单轴抗拉极限强度能提升 40%左右,抗弯度极限强度甚至能达到 150%。 (4)有良好的变形性。钢纤维的加入对混凝土的长期收缩变形发挥着非常重要的作用,能使混凝土的收缩率降低 20%左右。与此同时,虽然对混凝土的抗压弹性模量影响不明显,但却能有效提升抗拉弹性模量。 (5)能有效防止受温度因素影响而产生裂缝。2 钢纤维混凝土在道路与桥梁工程项目施工中的应用 2.1 在道路工程施工中的应用 在道路路面工程中,钢纤维混凝土的应用能有效降低铺装厚度、减3
5、少纵缝与横向缩缝,并且具有耐磨性强等特点,因而在道路路面工程中有着较为广泛的应用。在道路路面工程施工中的应用主要分为以下几个方面:(1)新建全截面钢纤维混凝土路面。该种混凝土的钢纤维掺入量为 0.8%1.2%,其路面与以普通混凝土为材料的路面相比,能降低50%60%的厚度。同时,对于双车道路面而言,往往不设置纵缝,横缝间距多在 20m30m 之间。 (2)新建复合式钢纤维混凝土路面。该种路面又分为双层式路面与三层式路面等不同形式。对于双层式路面而言,多是在全路面板厚的上层铺设占全厚 40%60%厚度的钢纤维混凝土。对于三层式复合路面而言,是将上层与下层均制成钢纤维混凝土,而在两层之间夹普通混凝
6、土层。实践证明,在具备相应机械化条件下宜采用三层式复合路面。 (3)碾压钢纤维混凝土路面。对于该种路面而言,是将钢纤维掺入碾压混凝土中,形成的路面会具有较高的强度与韧性,混凝土的力学特性会得到有效改善。 2.2 在桥梁工程施工中的应用 对于钢纤维混凝土施工技术在桥梁工程中的应用而言,主要包括以下几个方面:(1)桥面铺装。在该施工环节使用钢纤维混凝土能使桥面的耐久性与抗裂性能等得到有效改善,并使其适应性有所提高。同时桥梁强度、桥梁本身刚度等也会得到明显改善。因使用钢纤维混凝土会有效降低铺装厚度,所以也会使桥梁结构的自重得到明显减轻,使桥梁的受力情况得到明显改善。 (2)桥梁上部承受荷载部位。对于
7、主梁或局部应力较为集中的区域而言,需降低自重、优化结构受力,以推动桥梁结构整体的轻型化与大跨度方向发展。使用钢纤维混凝土能有效降低上部4的材料使用量,从而有效降低下部墩台的数量,在满足桥梁结构性能要求的同时,使桥梁的技术经济合理性得到明显提升。 (3)桥梁墩台等结构的局部加固。在长期的动载作用下,桥墩与桥面往往会出现表层剥落与板裂缝病害,而在表面喷射 5cm20cm 的钢纤维混凝土能使结构的整体性得到满足,同时使其抗震性能得到明显改善。对于该种混凝土而言,通常是加入 1.0%的剪切钢纤维,使早期桥梁各个部位的抗裂性能得到明显改善。 (4)钢筋混凝土桩。使用钢纤维混凝土能使钢筋混凝土桩的桩顶或桩
8、尖局部位置得到强化,从而使桩的穿透力增加,使锤击次数降低,从而提升打击速度。 3 道路桥梁施工中钢纤维混凝土施工关键技术 对于道路与桥梁等工程项目而言,在选择了钢纤维混凝土之后,可根据设计要求的不同,分别选择喷浆、喷射与浇筑等不同工艺。而对于钢纤维混凝土的施工质量而言,直接决定着道路工程与桥梁工程等工程项目的整体质量与工程效益。因此,在实际的施工过程中,应严格按照施工要求、规范与标准,并加强对于新材料使用所产生技术性问题的重视,确保各个施工环节的质量。 3.1 钢纤维的机械加工与配置 在道路与桥梁等工程项目中,为了避免在混凝土配置过程中出现结团现象,严禁一次性向混凝土中放入设计要求的钢纤维用量
9、。为了确保混凝土中钢纤维分布分散、均匀,在对两种材料进行搅拌之前,应将分散机的功率设置在 0.75kW11.0kW,并根据用途、用量及材料强度等因素的不同,将分散力控制在 20kg/min60kg/min 之间。值得一提的是,5在钢纤维混凝的拌制过程中,应先将预先设定好的钢纤维与细骨料等材料拌合均匀,或在搅拌机的下料口处安置过滤筛。在选择搅拌机械时,应首先考虑选择双锥反转出料式、强制式机械,在所需混凝土的坍落度较小或钢纤维的掺量较大时,应合理降低强制式搅拌机的利用率,防止因超负荷运营而对搅拌质量造成影响。 3.2 钢纤维混凝土的浇筑、振捣 在建筑钢纤维混凝土时,应避免存在明显的浇注接头。在每次
10、倒料时,确保将相压厚度控制在 15cm20cm,以确保钢纤维混凝土的整体性与连续性。同时,钢纤维混凝土的浇筑工作必须连续进行。在对混凝土进行振捣时,应避免使用插入式振捣方法,防止钢纤维朝着振动棒方向聚集,而产生集束效应。为确保钢纤维的二维分布,宜采用平板振动器来振捣成型。在使用振捣棒时,为确保混凝土密实,应使钢纤维纵向条状集束,以有效抑制板体的收缩应力与荷载的传递。对于振捣好的混凝土而言,应将其表面抹平,并将露在外面的钢纤维压进混凝土,防止外露的钢纤维锈蚀或将人刺伤。同时,因钢纤维混凝土具有纤维乱向分布、粗骨细料等特点,因此在处理路面时,应选择真空吸水工艺,并使用机械抹平。同时,还应选择压纹工
11、艺,防止拉毛产生纤维外露现象,在拆模后对外露的钢纤维应及时处理。 3.3 接缝施工技术 钢纤维混凝土具有抗裂性能好与收缩性强等特点,在封闭交通的条件下,可采用混凝土摊铺机做成整幅式,并不设置纵缝,在混凝土强度达到标准强度的 50%后切锯缩缝。 63.4 钢纤维混凝土运输 在对钢纤维混凝土运输时,其含气量与坍落度都会有所损失。同时,在运输过程中因受到震动会使钢纤维下沉,从而使混凝土的均匀性下降。因此,应尽量缩短钢纤维混凝土的运输距离,并适当增加出料口的尺寸,在条件允许的情况下宜选择泵送的运输方式。 4 对钢纤维混凝土施工技术的技术经济可靠性分析 上文已经提到,钢纤维混凝土具有良好的自身特性,在荷
12、载相同的条件下,能更有效降低铺装厚度,在降低结构自重的同时,能有效减少材料的使用量,从而缩短工程工期。同时,钢纤维混凝土具有较强的抗冲击性与韧性,能有效防止伸缩缝的变形,从而提升伸缩缝的寿命。与此同时,普通的面层铺装已不能满足车辆荷载逐渐增加的需求,钢纤维混凝土以其良好的耐久性、延伸度与抗疲劳强度能有效确保工程结构整体的安全可靠性。 同时,钢纤维混凝土施工技术减少了钢筋网片与加工环节,有效简化了施工工艺,使施工成本得到控制,并能有效避免因钢筋网片施工质量差而出现早期破坏情况。虽然钢筋混凝土的成本相对较高,在厚度较小的情况下也能有效降低施工成本。并且钢筋混凝土能有效提升使用寿命,从而提升工程的整
13、体效益,使工程的技术经济合理性得到提升。 5 结语 综上所述,在路桥工程项目施工过程中,混凝土质量直接影响着结构的力学结构、强度等参数特性。而使用钢纤维混凝土,能以优越的结构性能、力学性能、质量强度等综合性能,提升工程项目的整体质量与7安全可靠性,从而有助于路桥工程项目的长期稳定发展。在今后的工作过程中,还应对钢纤维混凝土施工技术进行不断完善与创新,以切实提升路桥工程项目的技术经济可靠性。 参考文献: 1 温昌鑫.分析钢纤维混凝土施工技术在路桥施工中的应用J.广东科技, 2012,21(7): 99-100. 2 赵高云.浅析公路桥梁施工中的钢纤维混凝土技术的应用J.建筑学研究前沿,2012, (6):209-210. 3 陈宏.钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中的应用J.江西建材,2012, (3):244-245. 4 涂必芳.公路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用J.建材与装饰:上旬,2012, (7): 174-175. 5 刘雁冰.探讨道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术应用J.建筑 知识:学术刊, 2012, (7): 348-349. 6 刘艳,晏宜萍.路桥施工中钢纤维混凝土施工技术的应用J.科技与生活,2012, (6):135. (责任编辑:张娟)