试析路桥施工中钢纤维混凝土施工技术应用
逄锦梅
身份证号:15042519870604xxxx
摘要: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。本文中对此做出研究,给实际业务的推进提出理论基础。
关键词:路桥施工;钢纤维;混凝土施工;技术应用
1.钢纤维混凝土施工技术应用必要性
首先,钢纤维混凝土的抗压性能明显增强,其抗拉、抗弯等性能也大大提升,这就使其抗冲击性能得到了极大的飞跃,这主要是由钢纤维在混凝土中的分布情况决定的。相关实验表明,尽管在混凝土中,钢纤维的使用量相对而言比较小,一般在0.8%-2.0%之间,但依然能够起到强大的作用,即便混凝土受到破坏,出现破碎情况,却不会散落。其次,钢纤维混凝土的荷载能力大大增强。与传统混凝土相比,钢纤维混凝土的压缩和变形情况会大大减少。这是因为在荷载重量加大的同时,混凝土的负荷会被传递给钢纤维,其可能出现的变形情况会大大减少。钢纤维混凝土的荷载能力大大增强,即便其受到冲击乃至基体错位移动,其依旧能够保持较高的荷载能力。最后,钢纤维混凝土由于掺入钢纤维,其可以根据温度变化而伸缩。因此,与传统混凝土相比,即便环境温度变化,路面裂缝和扩张等不良情况的出现也会大大减少,其抗寒、耐磨等性能也会大大增强。
2.钢纤维混凝土的特征研究
2.1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。
2.2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。
2.3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。
2.4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,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,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,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。
3.钢纤维混凝土在路桥施工中的技术应用
3.1案例分析
在曲线半径为500米的圆曲线上有某个互通的匝道桥。梁高1.7米,桥宽8.6米,上部结构是四跨30米的预应力混凝土现浇的箱型梁。现以这座桥为列子来对比分析采用钢纤维混凝土前后的影响。通过计算我们发现,设置偏心和墩梁固结都会起到防止脱空的效果,将中间的墩点支撑往曲线外侧的方向预设15厘米左右的偏心值,就可以降低两端的抗扭支撑的恒载扭矩,有效地提高了内支座的反力。这个措施由于活载产生的扭矩中车辆荷载占了一大部分,所以对减少活载扭矩的影响是很小的。对于墩梁固结是可以降低活载和恒载的扭矩,但是不能改变扭矩的分布图,所以不能改变边墩处于长期偏心受力状态,支座反力还是很大的。而当在施工过程中如果掺入钢纤维混凝土,就可以在以前的极限荷载上面增大,将钢纤维的体积率增大,就可以让整个的出裂荷载和极限荷载都不同程度的有所增大。
3.2钢纤维混凝土技术的应用
(1)钢纤维混凝土的配比设计要根据规范提前就确定出钢纤维的体积率。为了防止对钢纤维体积率产生影响,要注意单位用水用砂的合理性。
(2)钢纤维混凝土的施工时要采取合理的方式来摊铺。路桥面布料要有自己的特点,钢纤维要连续均匀的掺入面板,不可以随意就中断,钢纤维应该先通过分散机再进入搅拌站,可以将料斗口处设置振动筛来均匀分散钢纤维。
(3)为了保证路桥面的均实性和抗裂性,在施工时可以利用振捣机振捣的方式将钢纤维均匀连续的分部开来,从而使路桥面得到充足的密实性。
(4)钢纤维混凝土的喷射要采用边坡和隧道的防护加固。采用此技术不仅增强了隧道的整体性还有效地防止了隧道出现的渗水漏水现象,更防护和加固了一些地质发育不良的边坡。
(5)由于钢纤维混凝土本身的收缩性并不大,但抗裂性能强的特点,在钢性混凝土接缝施工过程中,如果交通道路可以封闭的话,可以用摊铺机把路桥面做成没有纵缝的整幅式。
(6)在钢纤维混凝土运输过程中,因为混凝土的含气量和塌落度受到振动会有所损失,使形成物粘稠度会下降。在这个过程当中,钢纤维也是会下沉的。
3.3钢纤维混凝土在路面建设中的注意事项
(1)对于全截面的路面,钢纤维的掺量在0.8%-1.2%左右即可,它的厚度大约在普通混凝土路面厚度的五六成左右,这样才能保证路面的冲击性能。
(2)对于复合式的路面,其路面有三层,上下两层是钢纤维混凝土层,中间层是普通混凝土层的三层式复合路面。这种结构对机械化铺设条件有较高的要求,需要考虑周全再采用。还有一种是在全路面板厚上面40%-60%左右的地方铺设钢纤维混凝土的双层式复合路面。这种结构施工技术也是比较复杂的。
(3)对于碾压路面,为了保证可以改善混凝土的力学性能,可以在碾压混凝土时加入钢纤维。
(4)对于罩面的修补,尽量选用1%-2%的钢纤维体积率,要限制钢纤维的长径比,保证在大于钢纤维增强混凝土的长径比的70-100之间。
(5)对于养护方面,需要采用旧的麻袋来覆盖混凝土,并且要防止棉麻袋对工程的污染,还要防止水分蒸发的太快从而影响了装饰质量。
4.对于钢纤维混凝土施工技术的发展策略
4.1提高社会各界的路桥混凝土高性能的意识
就目前看来,我国在路桥施工过程中要想充分发展钢纤维混凝土这一施工技术,就要提高市政部门、建筑单位和广大人名群众的积极能动性和客观意识,提高各界对于路桥施工中钢纤维混凝土这种高性能化的理解和觉悟,让人们将这种意识带到社会生活习惯中去。政府应加大力度,大力宣传和教育,让人们都得到足够的重视,进而促进钢纤维混凝土在路桥施工中的发展。
4.2建立健全钢纤维混凝土在路桥施工中的各种相关的法律法规
就国内现在的情况看来,要想发展钢纤维混凝土在路桥施工中的技术应用,就必须要建立健全相关的一系列机制和政策,政府、建筑单位、广大人民群众,这三大群体之间形成行政、市场和社会三大机制;与此同时,还要健全以上三大群体之间相关政策。加快和推进钢纤维混凝土施工技术在路桥施工中的应用,通过政府的激励和引导进一步推进钢纤维混凝土技术的发展。
4.3大力开展研发钢纤维混凝土技术在路桥施工中的技术应用
我国的路桥施工不但要发展钢纤维混凝土技术,而且还要发展与钢筋混凝土相关的一些技术。首先要集中式的研发钢纤维混凝土技术,其次提高钢纤维混凝土材料和设备的研发,优化配置、降低运输耗费。再次还要努力保护环境,植树造林来减轻路桥施工给环境带来的损害。最后要实时的监控路桥施工中钢纤维的施工,真正的将路桥施工中钢纤维混凝土施工技术带到可持续发展的轨道上来。
5.总结
总而言之,今后在桥梁工程施工中,应该重视钢纤维混凝土施工技术运用。同时还要严格遵循施工规范流程,控制每个施工环节的质量。提高施工人员素质,严格按照要求进行施工操作,以确保施工顺利进行,更好地完成桥梁工程施工任务。随着技术的发展与进步、施工经验的不断总结,钢纤维混凝土施工技术会在桥梁工程建设中得到更为广泛的运用,发挥更大的作用。
参考文献:
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