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摘要:我国交通网络的分布是四通八达,人口的大范围迁徙和高频次的出行给交通网络带来了不小的压力。特别是在旅游旺季和节假日,人员的出行对道路施工质量提出了更高的要求。道路拥挤和堵塞使人们苦不堪言,建造出优质精品的道路桥梁工程可以保证人们能够享受到优质的交通服务。道路桥梁工程的缺陷或灾害,会让行人陷入不安之中,也会产生更多的危险因素。进行路桥施工技术的研究和剖析,对工程质量的提高和路桥整体结构稳定性的发挥有着积极的作用,因此,有必要引入钢纤维混凝土施工技术,它有着比普通混凝土更多的性能优势,它在提高道路桥梁工程质量和行驶品质方面收到了良好的效果,未来这项技术将会有更好的发展与应用前景。
关键词:钢钎维;混凝土施工;道路桥梁工程;施工技术
引言
目前,人们对城市建设和乡村基础设施建设中路桥工程的最基本的印象和要求是道路桥梁的承载力、稳定性、舒适性、耐久性和安全性。行人和车辆走在路上舒适和安静,道桥良好的承载能力和结构稳定性,一定会让人们能够能体验到交通的便捷与安全。所以控制好路桥施工和管理中的技术要点,克服普通混凝土施工中的先天不足,钢纤维混凝土技术自然就进入了人们的视野。近些年来,它在我国的道路和桥梁工程建设中得到了广泛的应用,且建造成本低,施工操作简单方便。
一、钢纤维混凝土技术的发展由来和性能
1.钢纤维混凝土的发展原由
它是在1911年由一个美国人发现并投入使用的,后经他人的改良和实践形成了现在的技术规模,并得到了发展。根据纤维增强各种机理理论,大量的实验数据分析,改善主要是通过增加纤维的粘结长度、基体对钢纤维的粘结性能和纤维的形状、增加纤维与基体间的摩阻和咬合力来实现的,在使用中根据工程实际,设计验算、试验配比以达到最佳的使用效果。在混凝土加入钢纤维后它的刚度更强、构造更稳定,并且使用成本也低廉。
2.钢纤维混凝土的性能
混凝土结构技术在建筑行业内有广泛的应用,它以良好的工程力学性能及简便的操作流程逐渐发展成熟起来。简单来讲,普通混凝土的优点,钢纤维混凝土都具备,通过掺入不同类型与规格的钢纤维,使得定向后的钢纤维混凝土的抗拉强度、弯拉强度等力学性能大有提高;改变了普通混凝土延展性不高,易变形的缺点;自重相对较小;内部结构相对更稳定,承载力得到了提高;抗渗和防腐能力得到加强。在实际使用中,钢纤维混凝土的配合比是一门很讲究的技术,通过实验合理优化其配合比,再加上其他辅料,结合工程使用的部位或用途来强化并实现其优秀的性能。
另外,由于钢纤维混凝土在达到相同功能品质要求或工程质量的情况下,它的铺设厚度基本为普通混凝土的一半,大大节约了用量,建造费用较低,施工方便、维护的可恢复性能力强,后期维护次数少,在费效比方面具有一定的优势,即建造和使用成本相对较低;由于它内部结构性能的稳定发挥,抗疲劳性好,使得其在耐用性方面优于普通混凝土,使工程的使用时间会更长。
二、钢纤维在路桥施工中的应用
钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入乱向或定向分布的钢纤维所形成的一种新型的多相复合材料,结合实际使用,我们主要从道路和桥梁工程两个方面分析一下它在工程中的应用。
1.在道路方面,由于在施工缝的周边,长久使用后易出现剥落或破损;路面施工时,工艺、材料本身和环境的影响,致使路面不可避免地会产生裂缝,由于在道路的在长期的使用中由于各种原因会出现的断裂或塌陷等等一系列的缺陷或质量问题,如要解决上述问题,我们可使用钢纤维混凝土技术进行施工、维护或修补。纲纤维混凝土出于材料固有的良好特性,它以刚度强,延性好,基质内粘结性高,强度高等性能,可避免或延缓施工施工缝导致的路面破损问题;内部稳定的结构性能,高强度和抗裂性能等,可减少或避免裂缝的发生,良好的强度和抗冲击性能,抗疲劳性,可使道路的承载力加强,避免道路路面灾害的发生;其次,对于路面使用后断裂和塌陷的修补,也可得到很好的维修效果,保证了道路的平整、抗滑,使车辆行驶更平稳、舒适。
在道路附属污水管道的施工中,施作工作井(当采用顶管技术,尤其在地质条件较差时),井壁喷射混凝土时,可采用经设计和优化配比的钢纤维混凝土湿喷,大大加强了井壁的剪切和抗压强度,井壁的稳定性得到了提高,优秀的抗渗品质,保证工作井的安全性,成本和工作效率方面也有所提高。
另外,对于道路地质灾害护坡、护坡挡墙,交通隧道衬砌和道路附属--电力隧道的衬砌和检查井的施工中,施工钢纤维混凝土也有良好地表现,喷射回弹率比常规低,增加了其强度和抗渗能力,结构稳定性和工程安全性得到了提高,有效地避免或大大降低了其质量通病的发生,应用效果也可圈可点的。
2.在桥梁方面,桥面铺装、桥体维护和桩基施工中同样有着良好的表现。
桥面铺装,便于更好地控制铺装层厚度,对混凝土常见的质量通病能够做到有效地控制,得益于钢纤维混凝土的强度、韧性、整体混凝土结构的稳定性,抗疲劳的性能,使得桥梁的承载力得到了加强,便其更加耐久、可靠;桥体本身在使用过程中,伸缩缝处一定出现会或多或少的问题,采用钢纤维混凝土技术进行修补,良好的粘结咬合力会产生很好整体效应;对于桥体维护方面,对有缺陷的或需加固的桥梁、墩、台可有效地增加桥体对荷载冲击的稳定性,同时自重较小,加固了桥体同时又增加了其抗动载和静载的能力,是一种很经济实用技术方法;桩身完整性和承载力是衡量桩基质量的重要指标,对整个桥梁的施工来说,显得非常重要,采用钢纤维混凝土技术灌注桩技术,可增加桩体的强度和保证桩体的承载力。
三、钢纤维混凝土使用的技术基础
钢纤维混凝土同时具备了普通混凝土和自身的技术特色,在施工使用中要结合工程实际,确定以下条件,更好地发挥其技术性能:
1.明确使用中的技术参数要求,工程要达到的抗压、抗拉强度,承载力等力学指标要求
2.通过纤维增强机理的各理论,结合力学指示要求的计算或查参考表格。来限定钢纤维的长度,长径比,体积率等指标,确定钢纤维规格和类型指标
3.明确工程钢纤维混凝土的需要量,明确钢纤维在道路和桥梁不同类型工程中的掺入量。
4.通过计算和实验检验,确定钢纤维、水、砂模数、水泥的用量和技术要求
5.其他添加剂和辅料
6.合理优化配比,发挥钢纤维混凝土的最大性能
7.确定各生产和施工工序中的技术质量控制点
四、钢纤维混凝土在施工中注意事项
作为施工用混凝土,无论是普通混凝土还是钢纤维混凝土都应该遵循混凝土生产、运输、浇筑、成型、养护等相关工艺方面的原则,对于钢纤维混凝土除这些要求外,施工中还要注意以下事项,以供参考。
1.纤维掺量增多时,应注意减少一次拌合量,一次搅拌量不宜大于其额定搅拌量的80%
2.纤维入加入要均匀分散于混凝土中,投料有顺序要求,避免结成球状的团块,影响混凝土性能,搅拌时间一定要充足并满足技术标准。
3.浇筑时注意流动性,注意拌合料从卸出到浇筑完成的时间,一般不超过半个小时,浇筑过程禁止加水。
4.成型后,宜采用表面振动器,要避免振捣时将纤维折断、起团,还要根据纤维类型尺寸适当延长振动时间。
5.根据结构件受力要求,捣实时可人为地使纤维定向。
6.喷射混凝土,宜湿喷,注意喷射顺序,喷射的厚度及时间。
五、结语
综上所述,能够看到钢纤维混凝土技术在路桥工程中的使用,使路桥的品质提高了,建造费用更经济了,车辆行驶更舒适和安全了,这样,既能有效地改善路桥施工质量,又能有效地提高了路桥的工程价值,普遍受到路桥界工作者的青睐。钢纤维混凝土虽已在路桥工程中有着不俗表现,但其基体增强理论至今未能满意地解决,仍以复合理论和纤维间距理论并存,这就需要广大专业工作者加倍努力,从理论到实践不断发展完善,并且以政府为引导,技术和政策并举,社会一起努力促进并提高这项目技术的应用水平!相信,未来的应用一定会取得更多更好的社会和经济效益!
参考文献
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