道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术应用

发表时间:2021/1/12   来源:《工程管理前沿》2020年10月30期   作者:徐鸿
[导读] 在我国经济逐步发展的今天,道路桥梁的施工规模正在逐步的科学化、大规模化。
        徐鸿
        高密市公路事业发展中心  山东省潍坊市  261500
        摘要:在我国经济逐步发展的今天,道路桥梁的施工规模正在逐步的科学化、大规模化。道路桥梁施工中所要运用的技术也在不断的完善中,其中钢纤维混凝土技术对于道路桥梁的质量有着一定的决定性意义,钢纤维混凝土的性能可以更好的稳固工程建设结构,提高道路桥梁施工质量,增加其使用寿命。本文以钢纤维混凝土的性能为出发点,探讨钢纤维混凝土技术的抗韧性、抗裂性特点,最后阐述道路桥梁施工过程中钢纤维混凝土技术的具体应用。
        关键词:道路桥梁施工;钢纤维混凝土;技术应用
        引言:时代在发展,人们对出行质量及安全的要求也在增高,所以道路桥梁的施工技术和施工质量尤为重要,而保障和提高混凝土的强度更是重中之重。在实际的道路桥梁施工中,一般施工单位都会使用更加现代化的技术手段,即钢纤维混凝土技术。钢纤维混凝土技术指的是在实际的混凝土施工中加入适当的钢纤维,使之在强度和质量上获得一定程度的提升。但是目前钢纤维混凝土技术在应用上,普遍在操作方面还存在一些问题,需要进行相应探讨与研究。
        1钢纤维混凝土技术概述
        1.1钢纤维
        从制作方法上来说,钢纤维混凝土技术使用的钢纤维材料主要有环切性纤维、抗压性纤维、熔抽钢纤维以及抗剪性纤维4种。这四种材质在抗压性能的测试上存在着不同结果,但是在承重性上是基本相同的。有关实验表明,采用钢纤维混凝土技术的模板强度是普通混凝土的5倍以上,同时拉扯性能也是其3倍左右。在实际的钢纤维混凝土技术应用中,4种纤维都有着不同的要求以及特性,首先是环切性纤维,环切性纤维是通过铁刀来削减钢板获得的纤维存在,在具体的纤维板材选择上需要选用厚度在0.2毫米(mm)—0.5毫米(mm)左右的钢纤薄板[1]。其次是抗压纤维,它是一种极具延展性和弹性的纤维材质(隶属钢纤维的品类之一),在抗压方面具有超出平常材质的特性。第三是熔抽钢纤维,通过熔铸相应的钢水来制造钢纤维,黏合力度效果显著。第四是抗剪性纤维,顾名思义就是在抗剪性能上表现较为突出,实际的抗剪性能超过其他纤维的30%。
        1.2钢纤维增强混凝土强度的原理
        钢纤维可增强混凝土强度最为核心地原理就是对于混凝土本身裂缝的扩展性具有阻止作用。在受力的前期,水泥基料以及钢钎维一同受力,前者作为主要的受力对象,钢纤维主要处于辅助的地位;在受力的中期,水泥基料受到拉扯产生断裂,钢纤维作为主要的受力对象,在其中起到维持整体的作用;直到钢纤维承受不了压力断裂,才会令混凝土复合材料彻底断裂。
        1.3影响钢纤维混凝土质量的因素
        影响钢纤维混凝土质量的因素有很多,例如钢纤维类型、数目、粗细等。更多的性能上的问题则是被路面材料的选用、对于面层板的架设,以及地下排水状况等因素影响[2]。另外,在运用钢纤维混凝土进行施工时,对于钢纤维特性以及施工人员操作方法等方面带来的质量问题也应需注意。
        2钢纤维混凝土技术的性能优势
        2.1优秀的抗韧性
        经过数据分析可以得知,在钢纤维混凝土技术实际的应用情况中,钢纤维混凝土在强度和韧性方面与其他的混凝土相比有着显著优势。
        钢纤维混凝土和其他的混凝土的对比实验中,实验人员选择了3个或3个以上长度、宽度、厚度都相等的普通混凝土以及钢纤维混凝土,通过具体的抗韧性测试发现,后者的性能远远优于前者,除此之外,钢纤维混凝土的整体性方面也比普通混凝土有着明显优势。由此可知同等体积的混凝土相比较,钢纤维混凝土抗韧性极高且远超普通混凝土。
        2.2抗裂性表现好
        实验验证钢纤维混凝土具有较高的抗裂性,即将钢纤维和混凝土进行充分的融合,其抗裂性便会进一步得到加强。例如在某项抗裂性实验中,使用刚性压力机对其进行抗裂性测试,选用长、宽、高均为150毫米(mm)的普通混泥土(未加入钢纤维的混凝土)以及同规格的钢纤维混凝土进行实验,最后得出钢纤维混凝土在抗裂性表现上极为优秀,是普通混凝土性能的三倍以上,这样的品质在道路桥梁工程中具有极大的优势。


        2.3良好的抗冲击性能
        经过有效的数据分析可得知,在道路桥梁施工中,当钢纤维混凝土中纤维含量在0.8%~0.2%时,钢纤维混凝土的冲击韧性会达到一般混凝土的50—100倍以上,甚至在某些极端条件下数据会更高。由此可以看出钢纤维混凝土在抗冲击性能方面有着较大优势[3]。
        2.4变形性能明显改善
        钢纤维在进行混凝土抗压弹性测试中优势并不是特别的明显,但是在变形性能的测试中表现极佳。在相应的对抗性实验中,其长期收缩变形量只有一般混凝土的70%左右,性能有着较为明显的改善。
        3钢纤维混凝土技术在施工中的具体应用
        3.1钢纤维混凝土技术在道路施工中的应用
        (1)复合式钢纤维混凝土路面
        在道路施工中运用钢纤维混凝土技术手段的最好体现就是复合式钢纤维混凝土路面的浇筑。其主要由多个层面组成,拥有双层或者三层结构的复合。所谓的双层复合就是采用双层钢纤维混凝土的方式来浇筑路面,而三层复合结构则是在双层结构基础上再添加一层为正常的混凝土。但这种形式的复合结构对于施工技术以及施工成本方面的要求较高,在一般的施工项目中应用较少。
        (2)全截面钢纤维混凝土路面
        全截面钢纤维混凝土路面在实际的施工中最常应用在多个车道的路面铺设中,因为全截面钢纤维混凝土路面在实际的施工中不需要考虑纵缝问题,相比于其他路面来说这种路面浇筑不仅更加便利,提升施工效率,同时也起到强化路面厚度的作用[4]。另外,全截面钢纤维混凝土的有效铺着还可以最大程度的提升道路的刚性,增强路面的质量,延长使用寿命。
        (3)碾压钢纤维混凝土路面
        路面施工最主要的原材料就是沥青,在路面上将干性的钢纤维混凝土铺设完好,然后对其不断的碾压,使得钢纤维可以更好的与沥青、混凝土相融合,从而有效提升混凝土的质量和强度。但是就其施工过程来说对于路面的平整性有一定的要求,需要多加注意。
        3.2钢纤维混凝土技术在桥梁施工中的应用
        (1)应用于桥面的铺设
        对于桥梁来说,因其地理环境因素存在较大差异,因此钢纤维混凝土对桥梁施工有着重要的影响作用。因为钢纤维混凝土在抗冲击和抗压性能上比其他的混凝土性能更好,一方面可以减少原本桥面的铺设厚度,另外也会减轻桥梁结构的承受重量,所以非常适合应用于桥梁路面工程,有效保障桥梁设计的质量,最大程度的增加桥梁的使用年限。
        (2)加固钢筋混凝土桩结构
        一般在桥梁的施工中,除了路面会使用钢纤维混凝土外,在加固钢筋混凝土桩结构上也会适当的使用钢纤维混凝土。这种做法可以使桩自身的穿透力得到明显加强,也从另一个角度上提升桩顶部的强度和韧性。在桥梁建设中合理利用钢纤维混凝土技术,能够有效规避传统施工模式的敲击对桩顶部的破坏,减少因施工技术而对桥梁建设造成的损害,提升施工质量[5]。
        (3)增加桥梁边坡的质量
        在施工中,周围环境因素干扰也是决定桥梁施工质量的一个重要方面。为了更好的完成桥梁施工工作就需要对工程周围进行一定的混凝土支护处理。在对混凝土进行支护时,主要的加固材料就是钢纤维混凝土,可以最大限度地减少周边环境对边坡产生不利影响,继而保证道路桥梁的顺利施工及运行。
        结束语:结合全文所述,在道路桥梁的施工中使用钢纤维混凝土技术有着极其重要的作用,其本身所特有的良好性能能够极大的提高道路桥梁工程的质量方面有着一定的优势,同时也相应的减少了工程建设的成本,充分发挥出混凝土的价值,使其具有足够的承载效能。对钢纤维混凝土施工技术理论和应用进行深入地认知了解,推动道路桥梁施工质量迈向新高度。
参考文献:
[1]刘艳艳,罗恒梁.路桥施工中钢纤维混凝土施工技术的应用研究[J].工程技术研究,2020,5(09):90-91.
[2]刘凯,昌颖,王文.钢纤维混凝土施工技术在路桥工程施工中的运用[J].建筑技术开发,2019,46(22):115-116.
[3]张芹锋,韩岗.路桥施工中的钢纤维混凝土施工技术[J].居舍,2019(16):62.
[4]范晓青.钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中的实践[J].现代物业(中旬刊),2019(05):190.
[5]程德新,王玉静.浅谈钢钎维砼在市政路桥建设中的应用[J].山东工业技术,2017(03):85.
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