试析路桥施工中钢纤维混凝土施工技术应用

发表时间:2020/10/14   来源:《科学与技术》2020年第17期   作者:余红伟
[导读] 新时期,伴随着整体经济的发展和市场经济体制的推进
        余红伟
        中交第三公路工程局有限公司  北京  101304
        摘要:新时期,伴随着整体经济的发展和市场经济体制的推进以及成熟,对于各个行业而言,在经营管理和策略落实方面都发生了很多的转变,特别是对于那些关乎国计民生和国家GDP数据的重要行业而言更是如此。在本文中所探讨的交通运输行业就属于该范畴。交通运输行业对国家公路桥梁建设十分重要,伴随着新时期的市场经济推进,整体上的业务量提升了数倍;不过在关键的质量把控环节,要求也随之提高。建筑材料作为路桥施工中最不可忽略的环节,其性能要求必然也上升到了新高度。目前为止在各地区路桥施工中,钢纤混凝土使用越来越多,其性能相对比较优越,使用相对比较简单,价格相对比较低,所以占据了大量的市场份额。在技术的优越性方面也具有抗拉、抗弯、抗剪、抗裂、抗疲劳多项优势,所以得到了实际业务从事者的广泛认可。在本文中,笔者试图结合所从事过的项目,谈路桥施工中钢纤混凝土的施工技术的使用,进而为实际业务的推进提供理论依据
        关键词:施工建设;路桥;钢纤维混凝土
        
引言
        新时期经济迅速发展,使得各类事物改革推进迅猛,新技术也是层出不穷,特别是伴随着时代热门的市场经济的体制推广和成熟,各类企业发展也提速不少。在交通运输行业,新材料研发使用是技术突破的关键点。比如本文所涉及到的路桥施工中,钢纤维混凝土的实际使用就算是其中十分重要的部分,与普通的混凝土相比,新材料抗拉、抗剪、抗裂、耐冲击性能十分出色,在理论研究方面也得到了很多学者的认可,因此在实际业务中得到了颇多的应用。笔者试图在本文中对此做出研究,给实际业务的推进提出理论基础。
1  钢纤维混凝土的特征研究
        与普通的混凝土相比,钢纤维混凝土有很多的优秀属性。在所参与的大量项目和文献阅读积累过后,笔者将其归纳总结为了以下几个方面。
        第一是抗拉、抗弯、抗压的极限度相对比较高,这对于整体的工程质量,特别是在一些极端条件下开展施工作业,都是极大的帮助。结合着实验室的研究结果可看出,当混凝土中加入了合适的钢纤维配比之后,就可以提升近一倍极限抗拉程度,提升近150%的抗弯极限程度。这对于实际的业务质量提升,自然是极大地提高。其实就其主因来说,钢纤维的加入本身没有提供足够的抗压强度,不过由于适度的掺入,使得混凝土在抗破坏的外在表现方面发生了根本的改变,因此在遭到破坏之后,不会像传统业务模式那样出现了“碎后即散”的问题,会保证“碎而不散”。因此整体上的抗压性提升很多。
        第二则主要体现在抗冲击性能较好上。当纤维掺入到了近2%的含量时,其可承受的抗冲击性能,比不掺入时提高了近100倍的抗性冲击力,由此可以看出其韧性指标的大幅度提升,这对于新时期工作速度提高需求,以及对工程质量提高的要求,都有很好的帮助。
        第三则主要体现在出色的抗裂、抗疲劳、抗剪性能方面。对于普通的混凝土而言,其裂开的载荷和极限载荷几乎是一致的,没有太多的区别,特别是在实验室的数据研究的方面。而当加入了钢纤维混凝土之后,可以保证其在出现开裂载荷后数值继续增大,能够承担更好的抗裂性能。在实际的体积率方面,出列载荷、极限载荷韧性也都会随之增大。在直接剪切实验中,如果出现了机体的错动,那么在加入钢纤维混凝土后,还可以保持很好承载能力,这相比于传统模式必然是重要的进步。
        第四则主要体现在变形性能得到了十分明显的提升和改善方面。对于钢纤维掺入而言,它可以使得混凝土长期收缩的情况得到根本的改善,因此,也会减少其出现变形的可能性,在理想设计的实验数据,大概可辅助降低近半数的收缩率。因此而提升了整体的材质的抗拉性。除此之外,在抗冻性能方面,实际的优越性也是十分显著的,与普通的混凝土使用时相比、加入了钢纤维掺入的材料之后,其温度的适应性方面和湿度的适应性方面,都可以满足极寒极热天气的具体要求,因此在施工的可行性方面提升了不少。除此之外,在耐磨性方面也起到了足够的保障作用,这都是其优势所在。
2  新时期路面施工应用钢纤维混凝土研究
2.1  钢纤维混凝土和路面施工
        钢纤维混凝土与路面施工结合紧密,笔者在大量的工程实验和具体项目参与落实过后,归纳了业务当中钢纤维混凝土具体的用途,基本都设定在了铺设全截面钢纤维混凝土路面的建设、分和复合式钢纤维混凝土路面建设、以及压钢混凝土路面建设等业务,它可以够很好地降低整体所需要的厚度,在耐磨性、抗冻融性等方面也有着广泛的推广及应用的实践价值、可以极大的辅助降低路面在实际施工中可能所出现横向缩缝。在一些要求相对比较中等的业务中甚至可以辅助不设纵缝的路面,无论是在成本的降低,还是在人物力、资源的节省方面相比于传统模式都起到了很好的帮助。


        在施工准备上,要做好材料和主要机具的预备,包括有钢纤维、水泥、粗集料、细集料、水等,还要有自卸车、挖掘机、平板振捣器、钢滚筒、振动梁等。在实际的流程设计上,要充分考虑地区实际情况,也要参照项目要求来设计,大体包括凿除旧路面,做好配合比设计,业务施工基层处理,钢纤维交办,运输与路面浇筑,以及养护切缝。这些业务都需要按规范、要求来落实,只有这样才可将材料优势发挥出来。在数值配合比设计上,必须严格按照业务实际要求和强度规范来配比,尽量提升整体的系数,辅助提升业务质量。
2.2  注意事项与保护
        在实际的使用过程中,钢纤维混凝土也不是万能的。特别是对于一些传统业务从事者而言,在具体使用新技术和新材料时,还是需要注意一些问题的,只有这样才可以将其优势发挥出来,将劣势努力地规避。整体来看其注意事项大体包括以下几个方面。第一是钢纤维混凝土的配比设计,在配比的步骤方面,它和普通的模式基本相同,没有太大的出入。不过这不意味着完全相同,特别是在强度的双控标准,以及韧性方面要格外注意,在设计上会有所出入。在项目的具体从事过程中,首先需要确定钢纤维的体积率,在砂率、单位用水量等方面也要格外的关注,因为这对于它的体积率会有直接的影响。在大量的实验计算过后,采取正确的配比是业界推荐的方法,这可以避免数值不正确的问题,也可以极大地提升实际业务质量和效率。在配比的过程中,应当严格地按照各类设计规范和设计要求,做好考虑工作,确定其设计值和标准值在抗压强度、水灰比、体积率、用水量、砂率、材料用量等方面准确配合精准计算,只有这样才可以保证其设计是合理的,是符合项目要求。
        第二,需要注意布料和铺摊问题。在钢纤维混凝土的使用过程中必须要设计最合适的铺摊方式,特别是在一些关键的业务环节,比如在满足滑膜、三辊机组轨道等基础之上要结合布料和摊铺的特点来使用新材料。首先要注意均匀性,要连续的将其加入到面中,不可以随意的加入也不可以中断浇筑和摊铺的过程,保证各项业务的推进将使其均匀且分散,避免结团的问题。最好是先通过分散机来做出预处理,随后再结合震动来满足需求。其次再试敷之后,设计拌合物坍落度要一致,要比普通的路面数值高出十毫米左右,在同等情况下结合顶托的模式会比普通模式更真实,塌落度也会相对更低。
        第三则是需要注意振捣和整平问题,想要保证其路面的抗裂性和匀质性,就需要充分结合各类的振捣机械来满足相关的要求,保证其密实的同时尽量做到整平,这就需要钢纤维混凝土均匀的分布设计。在实际使用振捣棒的过程中,不能出现空洞、穴坑、沟槽等质量问题,如果有任何问题,应当及时地做出相应的处理。在频率的使用方面,也应当结合实验来确定、保证数值足够合理。在实际的业务落实方面,应当以路面的安全性和可靠性作为根本的出发点,防止因磨损而出现各类问题。要将其面板保持在一定的范围内,大部分涉及数值都在10到30mm,这可以保证其处于平面分布的状态,不会出现直立或者翘头的现象。在采取三棍轴机组摊铺时,不可以人工插捣。要保证其内部的密实性,可以选取功率相对比较大的机械来压实路面,保证其平整的同时提升业务质量。
        第四方面除了上述所提到的问题之外,还应当防止加入钢纤维混凝土在较短时间内出现的凝结和硬化问题。不要过分加快实际施工的速度,要按着预期来推进,可以结合喷雾来防止其所含有水分的蒸发,不过在喷雾的浓度方面应当做好设计,防止出现拌合物的干涩的问题。在各类抗滑构造方面,应当结合新技术来制作,使得在规范时间内能够使得各个模组数据、都在可接受范围完成任务。
2.3  钢纤维混凝土与桥梁施工
        在钢纤维混凝土与桥梁施工方面需要注意充分发挥其抗裂性、耐久性、有效控制属性,进而辅助结构设计推进,要广泛的在铺设各类桥面、建设桥梁上载荷以及加深桥梁墩台等业务中使用新材料,在相同载荷的条件下,使用新材料可以使得其厚度减少近一半,也可以使得其所具有载荷数据极限因新材料的辅助,而提升数倍,满足实际业务值,降低工作量的同时减少人力物力的资源投入。特别是在车辆驶过的过程中,因巨大能量所造成的连接处破坏,在加入了钢纤维混凝土后,可以有效地抵御这类的冲击力,提升连接的稳定度,降低因此所发生各类的位移、模式变形、翘曲问题,提升整体的使用寿命。
        除此之外,很少有坑槽现象也会使得桥体在使用过程中的稳定性得到提升,不过在设计过程中还是需要注意钢纤维混凝土的配比问题、布料与铺摊问题、振捣与整平问题以及钢筋网的实际使用等。在钢筋网的限制裂缝延伸方面,应当严格的按照各类的技术规范来做好相关的加工和安装工作,特别是在稳定性的保证方面。要收集好数值,防止其表层剥落。
3  结语
        整体来看新时期在路桥施工中加入钢纤维混凝土,按照正确的操作方式,可以提升业务质量,辅助相关从业者迅速完成业务,降低成本以及满足实际要求。所以业务从事者需考虑新材料的引入模式,和实际结合,这对于整体业务推进很有好处。
参考文献:
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