钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中的应用研究论文_蔡峰

钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中的应用研究论文_蔡峰

江苏润通项目管理有限公司 江苏镇江 212000

摘要:钢纤维混凝土技术是当前路桥施工中常用的技术,该技术能够大幅度提高混凝土的强度和质量,而应用在路桥施工中时,能够使路桥的抗压能力以及荷载水平都得到提高。本文对钢纤维混凝土技术在路桥施工中应用进行深入分析。为了提高路桥施工的水平,必须加大对钢纤维混凝土技术的分析研究力度。

关键词:钢纤维;混凝土技术;道路桥梁施工

钢纤维混凝土于二十世纪 60 年代之后得到发展,其是通过同普通混凝土所使用的骨料相结合而制成的新型复合材料。由于该类型混凝土中的钢纤维具备均匀乱向分布这一特质,使得普通混凝土基体裂缝的扩展受到一定限制,从而提高了混凝土的韧性以及刚性。施工人员将该类型混凝土运用于道路与桥梁当中,能够有效提高路桥的建筑质量。

1 钢纤维混凝土技术的特点

首先,钢纤维混凝土技术本身具有较强的耐磨性,使得其在桥梁施工中具有广泛的应用。在桥梁施工中使用钢纤维混凝土技术能够有效延长其使用的年限。正是基于以上的技术优势,也使得在桥梁施工中得到广泛的应用。而且其本身具有较强的竖向抗压缩性,因此不用像传统的钢筋混凝土施工特意设计纵向缝,且很少出现裂缝,能够有效保障桥梁的质量。

其次,钢纤维混凝土技术有较强的技术适用性。在实际的桥梁施工中需要对其适用性进行分析,相关技术工作人员只需要通过对控制器长径比进行调整,使其能够高于钢纤维增强混凝土的长径比,就可以满足桥梁施工对钢纤维混凝土的需求。而且该技术可以在一些极端天气地区,如冻土区等进行施工。

最后,还有良好的应用效果。在桥梁施工中使用钢纤维混凝土技术,为保证其施工质量还要保证施工中的钢纤维混凝土掺入的钢纤维比例合理。相关技术工作人员还要对其抗压强度或抗拉强度进行检测。正是由于钢纤维混凝土具有上述性能和优势,钢纤维混凝土在现代建设项目中的应用已经得到实践的验证,并且深受人们的青睐。

在实践应用中,钢纤维混凝土施工质量也是关键问题,要想充分发挥钢纤维混凝土技术的作用,一定要保证施工质量,施工技术人员必须掌握重要的施工要点,并且注重施工细节问题,以达到预期的施工目标。

2 钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中的具体应用

2.1 钢纤维混凝土技术在道路施工中的应用

由钢纤维混凝土浇筑而成的路面,具有较强的冻融性以及耐磨性。相比普通混凝土浇筑而成的路面,无论是横向缩缝还是纵缝设定数量都较少,且铺设厚度较薄。由于上述原因,钢纤维混凝土技术在路面施工的运用较为频繁,类型也较多,具体有以下几种类型:

2.1.1复合式钢纤维混凝土路面以及碾压钢纤维混凝土路面

通常情况下,若施工企业使用该类型路面,则其有三层式与两层式两种形式。所谓三层式指路面共分为三层,其中底层与顶层所使用的混凝土均为钢纤维混凝土,而中层所使用的混凝土则为普通混凝土。三层式钢纤维混凝土,相比一般混凝土制成的道路,使用寿命更为长久。但其自身也有缺点,即结构以及施工相对较为复杂,施工人员需具备丰富的施工经验,且熟练掌握相关施工技术,才能进行施工。针对机械化程度相对较高的区域而言,施工人员可使用该类型路面作为道路。所谓两层式指道路上层路面厚度占据总体厚度的 35%~55%,该部分所使用的材料为钢纤维混凝土,其余部分则使用一般混凝土。至于碾压高纤维混凝土路面,是指施工人员在碾压混凝土内加入钢纤维,从而令其物理特性得到加强,提升路面韧性以及强度。

2.1.2全截面钢纤维混凝土路面

进行全截面钢纤维路面的铺设,要求路面铺设的厚度是普通混凝土路面的一半,所需的钢纤维掺入量应为1%左右。在铺设全截面钢纤维路面时要设置成横向的缝,保证缝长25cm左右,最长的缝间距设置成50cm左右。

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2.1.3钢纤维混凝土罩面

通常需要在受到破坏的钢筋混凝土路面铺设钢筋混凝土罩面,这种罩面有3类:分别为分离式罩面、结合式罩面和直接式罩面。其中分离式罩面是通过在原来的混凝土的面上铺设一层隔离层,但又不会和混凝土面发生粘连,可以起到单独的保护作用。而结合式面罩又有其独特的特点,通过与混凝土粘连,与混凝土一起发挥整体保护作用。直接式罩面和其他两种罩面有所区别,这种罩面是在路面受损的钢纤维混凝土上直接铺设罩面。

2.2 钢纤维混凝土技术在桥梁施工中的应用

2.2.1 钢纤维混凝土在桥面铺装中的应用

当桥梁的承载能力图大于弯矩包络图时,除了可以采取将纵向的钢筋弯起的方式来承受剪力,还可以将纵筋根据理论截断点向外延伸一定长度之后再将其截断,通常将该额外延伸长度称为锚固长度,其主要是为了保证钢筋与混凝土之间的握裹力充足,以防因锚固不足导致滑移,甚至拔出。

2.2.2 钢纤维混凝土在桥梁墩台结构局部加固中的应用

由于桥梁中的墩台和桥面板需要长时间承担行车荷载,因而容易出现裂缝和表层剥落的情况,因此可以借助喷射机在墩台和桥面上喷射钢纤维混凝土,喷射的厚度为5~20cm,如此便可以保证桥体结构的整体性,提高其抗震性。

2.2.3局部结构的加固

一般情况下制备钢纤维混凝土时应选择切削钢纤维或者剪切钢纤维,并合理控制掺入量,以不超过0.9%为宜。通过转子 II 型喷射机将钢纤维混凝土喷射在桥面上,喷射厚度为 4~18cm,这样可保证桥梁整体结构稳定性与安全性要求,加强桥梁主体抗震性能,同时还可避免加固作用下桥面、桥梁墩台以及桥面板裂缝等局部发生表层剥落或者损坏等问题。此外也可采用 TS 速凝剂或者硫酸盐快凝水泥来强化桥梁主体薄弱部位,优化结构早期抗裂能力。

2.2.4 钢纤维混凝土在隧道衬砌和边坡防护中的应用

针对一些地质状况不佳的路段,为了能预防因边坡岩石脱落对桥面造成损坏的情况,常常需要运用普通的水泥作为支护,然后在外面喷射钢纤维混凝土进行强化。若施工条件允许,可以采取全截面喷射钢纤维混凝土的方式来进一步加固隧道衬砌和边坡。采用这种方式不仅能够实现边坡防护的作用,还能够增强隧道的抗渗漏能力,提高隧道的整体性。

3路桥施工中钢纤维混凝土技术的要点

3.1应结合工程实际情况来确定混凝土强度等级和钢纤维类型,同时还应合理选择施工搅拌机械,保证搅拌机作业效率,防止超负荷运转。

3.2搅拌机作业过程中应合理确定原材料投放顺序,一般以分级投料方式为主,即砂石—钢纤维—水泥—水,其中钢纤维投料环节应注意利用分散装置,先规范整理钢纤维,然后分散投入,防止搅拌过程中引起钢纤维固结的问题。搅拌时应遵循先干后湿的原则,即先将原材料一一加入搅拌机,不加添加剂或者水,搅拌1min 后再加入添加剂或者水,继续搅拌 2min。

3.3浇筑振捣。浇筑钢纤维混凝土时应注意控制浇筑接头,浇筑作业应具有连续性,每次倒料相压长度在 14~28cm 左右。采用振捣棒振捣时应确保边角部位混凝土的处理,务必振捣密实,以强化混凝土对于荷载传递、温度应力以及收缩应力的抵抗力。振捣完毕后应抹平钢纤维混凝土表面,以免其中钢纤维露出表面并发生锈蚀。

综上,钢纤维混凝土作为一种新型的混凝土形式,在道路桥梁的施工中展现出了很好地应用效果,在很大程度上提高了道路桥梁的质量,只要确保了钢纤维在道路桥梁建设的使用过程中,施工的要点都进行了仔细的施工与检查,就可以很好地保证钢纤维混凝土的施工效果。

参考文献:

[1]王晓晶.钢纤维混凝土技术在路桥施工中的应用[J]. 交通世界. 2017(Z2)

[2]申敏.钢纤维混凝土技术在公路桥梁施工中的应用研究[J]. 交通世界. 2017(Z2)

[3]张霞.路桥工程中钢纤维混凝土施工技术应用研究[J]. 山西建筑. 2017(03)

论文作者:蔡峰

论文发表刊物:《防护工程》2017年第3期

论文发表时间:2017/7/1

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