纤维混凝土技术在道桥工程的应用分析

发表时间:2021/7/28   来源:《中国建设信息化》2021年3月6期   作者:周校江
[导读] 当前城市建设进程不断加快,交通事业的发展,加速了道桥工程的建设进程。
        周校江
        杭州恒鼎建设集团有限公司 310052
        摘要:当前城市建设进程不断加快,交通事业的发展,加速了道桥工程的建设进程。此类工程施工阶段,纤维混凝土属于重要材料,对此材料的施工技术合理应用能够提高道桥质量,延长其使用时间。下文结合工程实例,对于纤维混凝土在道路施工、桥梁施工当中的具体应用方法加以探讨,明确施工过程的注意事项,以供同行业人员参考。
        关键词:纤维混凝土;道桥工程;施工;技术应用
        引言:纤维混凝土是在普通混凝土当中加入钢纤维,均匀搅拌以后,将混凝土性能不断提升。实践表明,添加钢纤维以后,混凝土抗拉性能能够提升50%,添加钢纤维2%左右,抗裂性可提升100倍左右,除此之外,此类材料的抗冻性、耐磨性相对优越,因此适合应用在道桥工程建设当中。为了保证道桥建设质量,需要对此类材料施工过程技术应用深入探索。
一、工程概况
        本工程属于桥梁工程桥面铺装施工,还涉及伸缩缝修复,由于桥梁为“T”梁,结构跨度相对较大,因此,处于重载交通环境之下,可能产生严重震动问题,原有桥面铺装材料使用普通混凝土,在长期震动过程出现了裂缝和露筋等问题,伸缩缝也受到了不同程度的损坏。结合桥梁使用情况,需要对其进行修补。修补施工期间可利用纤维混凝土,治理道路和桥梁病害问题,为车辆通行提供良好条件。
二、道桥施工钢纤维混凝土技术应用
(一)道路结构施工中的应用
        1.全截路面
        该项目涉及全截路面的铺筑施工,运用纤维混凝土这一技术,可以达到道桥施工标准要求。因为纤维混凝土施工过程,达到常规混凝土强度时浇筑厚度仅为常规路面1/2,能够减轻桥体自重。与此同时,使用此材料铺筑路面还能控制桥梁上方双向车道出现横纵伸缩缝,确保施工效率,有效将桥梁路面使用时间延长。负荷路面的铺筑,也需要利用纤维混凝土,全幅进行浇筑。本项目桥梁设置双向6排车道,在路面上不需要设置纵向施工缝,然而需要利用横向施缝,在施工期间,需要注意横缝应该间隔30m设置1处,最远间隔不可超过45m,纤维混凝土路面的筑材料用量应该为常规路面的40%左右,钢纤维用量在材料总体质量1%[1]。
        2.复合与碾压型
        在道桥工程建设当中,还可能利用纤维混凝土铺筑复合路面或者碾压路面。上述路面分为2层或者3层类型,通常来讲复合路面层数有3层,在路面的底层和顶层都需要利用纤维混凝土,中间层则利用常规混凝土。和普通混凝土制作的路面相对比,3层纤维混凝土路面的使用时间更长。但是,该类型路面结构复杂,可能增加施工难度,需要相关人员熟练掌握施工技术,合理控制不同层施工时间,才能保证施工质量。2层结构路面,纤维混凝土厚度应该在路面总厚度50%,路面上方结构运用纤维混凝土,下层结构运用常规混凝土。碾压类型纤维混凝土路面施工,相关人员需要注意碾压阶段在其中添加钢纤维,能够保证混凝土材料物理性能,还可以保证路面强度及韧性。对于修复路面或者碾压路面来讲,可以利用高纤维和混凝土两种材料进行联合碾压,能够进一步将路面强度提升。在本工程桥面结构修复阶段可以使用混凝土、钢纤维等进行联合碾压,能够保证路面韧性及强度。
        3.罩面施工
        路面罩面主要分为如下几种形式:一是直接式,二是分离式,三是结合式。如果路面受损程度相对较轻,那么可以使用直接式罩面,将纤维混凝土直接摊铺在受损路面之上,罩面施工效果优越。所谓分离式罩面,就是施工人员在常规混凝土、纤维混凝土当中设置隔离层,防止二者之间直接接触,能够将两种混凝土材料功能充分发挥。混凝土罩面主要是利用原有路面,和纤维混凝土材料路面相互结合,形成全新路面,承担外部荷载。
        4.冻土路面
        因为常规混凝土路桥结构在长期使用阶段可能受到环境温度骤变的影响出现裂缝问题,可以向混凝土当中掺加高纤维,参加量在0.8%~2%之间,混凝土抗冻性能可提升50~100倍。因此,纤维混凝土抗冻性能优越,所以还可以用在冻土路面的铺设施工当中。

应用纤维混凝土可以尽量不破坏冻土结构的同时,完成道桥施工,保证结构稳定性,还能有效预防路面出现开裂问题。
(二)桥梁结构施工中的应用
        使用纤维混凝土可对桥梁结构进行加固,为了提高桥面承载力,在本项目铺装施工期间,选择纤维混凝土,还能提高施工效率。由于纤维混凝土抗压性能优越,因此,可发挥纤维混凝土材料优势。即使部分桥面位置出现裂缝,也不容易快速扩张,导致桥梁结构断裂。主要原因就是纤维混凝土传递负载性能和连接性能相对优越。需要注意,在桥梁的桩顶位置需要利用钢筋混凝土进行加固,可以有效提高桩身的抗冲击性能和强度。灌注桩施工期间,顶部可以使用适量纤维混凝土,能够将桩身硬度提升,使桥梁结构更加稳固,符合抗震要求。在桥梁结构施工,对纤维混凝土的有效运用,还能提高灌注桩抗穿透能力和抗冲击能力[2]。
        桥梁的其他结构也可以使用纤维混凝土加固,主要使用切削钢或者剪切钢等,注意材料的掺加量约为1%,使用转子设备喷射。在桥梁面板加固、桥面施工和墩台施工等环节都可以用纤维混凝土,能够提升桥梁结构的加固效果,以免混凝土材料从桥体上脱落。
        除此之外,纤维混凝土还可应用在桥梁边坡、隧道衬砌等结构的施工当中,如果桥梁路段位置地质环境相对较差,为了保护桥梁路边结构,可以先需用普通混凝土作为衬砌结构,之后在上方喷射纤维混凝土,提高桥梁结构安全性。
(三)道桥施工注意事项
    1.原料配比
        为了将纤维混凝土材料使用优势充分发挥,确保道桥施工质量和安全,在材料使用之前需要按照要求做好配比工作。根据道桥施工结构厚度、施工标准、材料抗压性等,对于原料配比进行合理选择,还需要采取强度试验措施,保证配比设计科学合理。具体而言,配比过程需要根据素混凝土用量,考虑到施工环境,对于纤维混凝土配比进行合理选择。高纤维材料的强度应该和道桥基础材料的强度相适应。钢纤维混凝土强度要超过500MPa,而高纤维材料的用量在0.5%~1%之间,材料直径应该在0.38mm以上。与此同时,还需要注意对于纤维混凝土的配比设计应该保证含砂率超过素混凝土,搅拌时间合理,必要时可利用碱水剂改善材料性能。
        2.原料搅拌
        纤维混凝土材料配比确认以后,按照配比选择水泥、骨料、钢纤维和外加剂,将上述材料充分搅拌,保证混凝土整体性能。搅拌阶段应该注意按顺序投料,合理控制搅拌时间,先投放砂,之后投放钢纤维和碎石,最后投放水泥,注意搅拌时间15min,加水以后需要搅拌3min左右。需要注意,钢纤维应该均匀投放,使其均匀分布在混凝土当中。
        3.浇筑振捣
        为了保证纤维混凝土施工效果,还需要注意浇筑和振捣等环节的施工。混凝土浇筑以及振捣工序决定整体施工质量,为了发挥材料性能,可以利用插入式振捣装置或者平板式振捣器。道桥施工阶段,边角位置混凝土浇筑可能出现蜂窝问题,对此,浇筑以后可以先利用振捣棒进行均匀振捣,结构夯实以后整平梁板,保证振捣密实性,还需要注意连续结构位置的衔接处理,在适当的位置预留施工缝[3]。
        4.铺装施工
        本工程利用纤维混凝土铺装桥面,根据桥面特点和施工区域环境,制定施工方案。由于本工程属于道桥修复施工项目,因此对于原材料强度和抗弯性能有较高要求。在钢纤维的添加方面,应该控制添加量在1%,可以保证桥面结构稳定性,还能确保车辆行驶舒适度。在桥梁墩台及其上部结构同样也可以利用纤维混凝土,提高结构强度,提升受力效果,让结构整体安全性更高。
结束语:总之,当前我国道桥工程建设阶段,钢纤维混凝土应用范围相对广泛,能够保证高桥工程建设质量。技术应用阶段,需要根据工程实况,对于道路和桥梁等结构采用不同的施工技术,并且注意原料配比、材料搅拌、浇筑振捣、材料铺装多项施工流程的质量控制,发挥纤维混凝土作用,保证工程建设效益。
参考文献:
[1]宗王军. 钢纤维混凝土技术在道桥工程中的应用探讨[J]. 居舍,2019,(20):36-37.
[2]丁强. 钢纤维混凝土技术在道桥工程中的应用探讨[J]. 山西建筑,2018,44(27):155-157.
[3]郭栓虎. 钢纤维混凝土技术在道桥工程项目施工中的应用[J]. 山西建筑,2018,44(17):172-174.
[4]李艳艳. 钢纤维混凝土技术在道桥工程项目施工中的应用探究[J]. 四川水泥,2017,(12):66.
[5]李刚. 钢纤维混凝土技术在道桥工程项目施工中的应用[J]. 住宅与房地产,2016,(06):178.
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