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摘要:钢纤维混凝土施工技术作为路桥施工中重要的组成部分,是保证桥梁道路建设的整体质量安全可靠的最为根本的基础。因此,在实际的施工中具有很广泛的使用作用价值,本文对公路桥梁桥面铺装工程中钢纤维混凝土的应用进行研究。
关键词:公路桥梁;桥面铺装;钢纤维混凝土;
1钢纤维混凝土的性能
将常规的混凝土作为基础材料,向其中掺入适量的钢纤维,然后充分搅拌,达到硬化状态即成为钢纤维混凝土材料。其具有突出的特性,具体如下。
1.1抗压性能
传统的混凝土材料并不具有优良的力学强度,而钢纤维自身具有较大的强度,由于实现了混凝土与钢纤维两大材料的充分搅拌,因此钢纤维混凝土的力学强度显著提升,具有优良的抗压能力以及较高的弯曲强度,因而被广泛应用于路桥工程中。
1.2抗疲劳性
钢纤维混凝土具有很强的抗疲劳性,在道路桥梁的施工中,不仅能够提高桥梁的抗压力,还能够最大限度提高道路桥梁的使用年限。钢纤维混凝土性价比非常高,也是被广泛应用到各行各业中的一个重要成因,成本投入小,施工质量高。在道路桥梁施工结束,在使用的过程中,如果出现原材料过重导致桥梁变形等问题,就可以用钢纤混凝土进行代替,因其自身具有轻便的特点,能够很好地减轻桥梁的重量,优化道路桥梁的结构,使道路桥梁的抗压能力及抗弯能力都得到很好的提高。
1.3韧性与抗裂性
钢纤维混凝土施工技术的另一大特点是具有很好的韧性和抗裂性,在混凝土中加入乱向分布的短钢纤维可以有效降低混凝土的压缩与变形,在实际中如果在钢纤维混凝土上方运行的物体的重量增加时,钢纤维混凝土材料就会随着负荷的增加将压力传递给钢纤维,从而使得混凝土得到一种约束力的保护,可以帮助避免出现新的变形。
1.4其他性能
除了以上,钢纤维混凝土还具有其他诸多优点,例如良好的抗剪性、耐磨性等,而这也正是钢纤维混凝土被广泛应用于路桥工程的重要原因。
2钢纤维混凝土施工技术在路桥工程中的应用
2.1施工前的准备工作
在施工活动开始之前主要的工作是对施工图纸以及施工方案进行分析和选择,确定主要的施工原材料,在原材料选择的过程中要重点考察材料的质量、规格、使用量以及抗拉极限等问题,根据实际的施工标准要求应在40~70之间,其最低抗拉极限为470MPa;在原材料强度分析上要选择强度为C50的材料进行施工;在骨料和碎石的选择上要控制其最大粒径,一般为15mm。
2.2钢纤维混凝土的拌制与运输
钢纤维混凝土混合料采用强制式搅拌机拌和,每次的搅拌量不得超过搅拌机额定搅拌量的80%,搅拌时间较普通混凝土延长4-5min。钢纤维混凝土中钢纤维的均匀分布是关键,投料顺序以搅拌过程中钢纤维均匀分散和不结团为原则。经现场反复试拌,我们认为以多层投料干拌、然后再加水湿拌的方法比较切合施工实际。
其步骤为:先将水泥、砂、碎石混合搅拌2min,边搅拌边加钢纤维,2min后加水,再拌和2min即可出料。钢纤维采用机械分散加入,其做法是在搅拌机上方搭设平台,台上放置钢纤维分散机,分散机下安装活动滑槽。待水泥、集料搅拌2min后,放下加料漏斗,将活动滑槽放入搅拌机,开动分散机,边搅拌边加入钢纤维,必要时可以人工配合。钢纤维混凝土的运输与普通混凝土的规定相同,应尽量避免离析,我们是采用混凝土输送车进行运输。
2.3钢纤维混凝土的浇筑和振捣
浇筑过程需要施工单位根据工程项目的施工环境进行相应的选择,在确定工程流程的基础上采用分层浇筑的方式。浇筑过程中一定要注意浇筑的连续性,对浇筑的厚度进行设计和控制,倒料之间相压长度控制在15-27cm。为了提高振捣的效果,可以选择振捣棒进行振捣,但是使用过程中不要将其直接插入到钢纤维混凝土中,否则将会导致钢纤维混凝土的均匀性下降。
2.4纤维混凝土成型
钢纤维混凝土与普通的混凝土相比,在纤维的分布上及含砂情况上都要比普通的复杂。为了保证钢纤维混凝土在成型时达到理想的效果,需要按照流程严格进行操作。应采取抹平处理措施,在抹平之后需要进行吸水,注意采用真空吸水的方法,防止发生纤维暴露在外的问题出现。如果在成型之后出现纤维外漏的情况,必须使用压纹机进行压实,保证成型后的钢纤维混凝土的使用效果。
2.5质量检验
(1)钢纤维混凝土的质量检验,除应对原材料、配合比、施工等主要环节按现行有关混凝土结构工程施工与验收规范的规定执行外,还应检验下列项目:①对钢纤维进行质量检验。②钢纤维的称量检验,每一工作班不得少于2次;同时,应采用水洗法在浇筑地点取样检验钢纤维体积率,每一班工作不得少于2次;该方法检验钢纤维体积率的误差不应超过配合比要求的钢纤维体积率的±15%。(2)检验钢纤维混凝土质量,根据工程要求分别进行抗压强度与抗拉强度或抗压强度与弯拉强度试验。如工程部位有特殊要求时,还应做抗冻、抗渗、耐磨等项性能试验。钢纤维混凝土强度检验的试件制作、数量以及对强度的评定方法应参照现行有关混凝土工程施工验收规范及《混凝土强度检验评定标准》的规定执行。
3钢纤维混凝土施工中的注意事项
钢纤维混凝土施工所涉及的工序较多,包括灌浆、喷射等,在实际施工中应确保各环节有序进行。(1)成型阶段通常情况下,采用真空吸水法浇筑混凝土较为可行,可以保障含砂量均衡,同时可以提升钢纤维分布的均匀性。在进行钢纤维混凝土浇筑时,应当遵循连续浇筑的原则,非特殊情况不得中断。(2)运输阶段钢纤维混凝土是一种较为特殊的混合型材料,在运输过程中极易出现离析或者是钢纤维分散等问题,加之钢纤维所处位置的不确定性,因此会对材料的整体均匀性造成不良影响。因此,应当遵循短距离运输的原则。(3)养护阶段养护也是确保钢纤维混凝土施工质量的关键所在。通常情况下养护时间应控制在7d内,根据实际情况可以适当调节。在养护环节,混凝土面洒水的工作尤为关键,做得不好就会对材料的凝固效果造成不良影响,从而引发平整度不足等问题。
总结:钢纤维混凝土是近年来发展很快的一种新型复合材料,其优良的抗拉、抗弯、抗剪、耐疲劳等性能已得到认同,在工程上的应用逐渐增多,目前,钢纤维混凝土施工技术应用过程中依然存在一些问题,需要在今后的工程实践中不断改进和完善,提高施工质量。
参考文献:
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