羅倫英 LUO Lun-ying
(河南如意高速公路有限公司,登封 452400)
(Henan Ruyi Expressway Co.,Ltd.,Dengfeng 452400,China)
交通的發(fā)展在極大程度上促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,而經(jīng)濟(jì)的發(fā)展又反饋于道路的建設(shè),使得道路建設(shè)的步伐不斷加快。道路建設(shè)的質(zhì)量直接影響著交通的運(yùn)輸能力,因此,在這個(gè)經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展的時(shí)代,人們對(duì)道路建設(shè)材料以及施工工藝的要求也越來(lái)越高,不斷產(chǎn)生新的先進(jìn)的施工技術(shù)和機(jī)械設(shè)備,大幅度提升了道路橋梁的建設(shè)質(zhì)量。其中,鋼纖維混凝土技術(shù)是一種科技含量較高,并且已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用的技術(shù)。而如今,鋼纖維技術(shù)已經(jīng)成為衡量現(xiàn)代道路橋梁建設(shè)品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。
鋼纖維砼技術(shù)又稱為鋼纖維混凝土技術(shù),是在普通的混凝土中摻入取向隨機(jī)分布的鋼短纖維,從而混合而成的一種新型復(fù)合材料。依賴于這些亂向分布的鋼纖維,混凝土內(nèi)部微裂縫的擴(kuò)展能夠被有效的阻止,及預(yù)防宏觀裂縫的形成,能夠大幅度的提升混凝土的強(qiáng)度和性能,使混凝土具有較好的延展性。同時(shí),使用鋼纖維混凝土技術(shù)的道路橋梁可以增強(qiáng)路面抗疲勞性,耐磨性,抗裂性等,能夠在很大程度上降低路面損耗,延長(zhǎng)路面使用壽命。由于鋼纖維混凝土技術(shù)與普通混凝土技術(shù)的攪拌及施工相同,其不需要添加額外的新的設(shè)備,因此,鋼纖維混凝土技術(shù)是一種社會(huì)效益明顯、綜合性價(jià)比高的技術(shù)。
根據(jù)鋼纖維結(jié)構(gòu)性質(zhì)的不同,鋼纖維混凝土可分為以下四種不同的類型:切斷鋼纖維、剪切鋼纖維、切削鋼纖維和熔抽鋼纖維,每種纖維特點(diǎn)各不相同,具有各自獨(dú)特的應(yīng)用[1]。鋼纖維混凝土的性能受很多因素的影響:其中對(duì)鋼纖維混凝土性能的影響最大的是鋼纖維摻量和鋼纖維類型以及鋼纖維長(zhǎng)徑比,另外,摻合料、砂率以及減水劑等因素也會(huì)影響其性能,此外,地下排水狀況對(duì)鋼纖維混凝土的性能具有較大的影響[2]。
由于鋼纖維混凝土具有非常優(yōu)異的抗凍、耐磨以及抗裂性能,使其在具體的路面施工中擁有很廣闊的應(yīng)用,可以延長(zhǎng)道路的壽命,提高其經(jīng)濟(jì)利用率。鋼纖維混凝土技術(shù)在路面中的具體應(yīng)用可表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面:
2.1 鋼纖維砼技術(shù)在凍土地區(qū)的使用
在常年凍土地區(qū),鋼纖維混凝土技術(shù)有著不可替代的地位。由于鋼纖維混凝土能夠減少吸熱,可以在很大程度上保持凍土的熱平衡,能夠有效阻止或抑制溫度應(yīng)力開(kāi)裂,極大的改善其抗疲勞性能,提高路面的抗裂和抗凍能力。
2.2 鋼纖維砼技術(shù)在道路罩面方面的應(yīng)用
由于鋼纖維混凝土具有抑制裂縫和阻止其繼續(xù)開(kāi)裂的作用,因此,可以通過(guò)使用鋼纖維混凝土在舊的混凝土路面發(fā)生損壞的時(shí)候構(gòu)筑罩面,從而對(duì)路面形成保護(hù)。鋼纖維混凝土罩面在施工方式上可分為三種形式:即分離式、結(jié)合式和直接式,每種形式通過(guò)不同的作用方式對(duì)舊的混凝土路面提供保護(hù)作用。
2.3 鋼纖維砼技術(shù)在道路上的其他應(yīng)用
在路面上使用鋼纖維混凝土可以大大降低路面的厚度,其厚度一般為普通混凝土路面的一半左右;將鋼纖維摻入碾壓混凝土后形成的碾壓鋼纖維混凝土能夠有效增強(qiáng)公路路面的強(qiáng)度和彈性;可利用鋼纖維混凝土施工技術(shù)建立復(fù)合式路面,一半分為兩層或三層,由于復(fù)合式路面建設(shè)工程復(fù)雜,一般適宜于機(jī)械化程度較高的地區(qū)[3]。
3.1 在橋梁上承受荷載的部位使用鋼纖維混凝土技術(shù) 鋼纖維混凝土具有較強(qiáng)的抗沖擊能力,在路橋的主梁或應(yīng)力比較集中的地方使用鋼纖維混凝土進(jìn)行鋪設(shè),能夠使橋梁受力性能在很大程度上得到改善,防止橋梁結(jié)構(gòu)變形[4]。同時(shí)能夠減輕橋梁自身重量,使橋梁整體結(jié)構(gòu)的輕型化得到很大的發(fā)展,鋼纖維砼技術(shù)在減少橋梁上部的材料用量的同時(shí)可以減輕橋梁下部墩臺(tái)的數(shù)量,使橋梁造型美觀,節(jié)省材料,降低成本,擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)效益。
3.2 鋼纖維砼技術(shù)在橋梁局部加固中的應(yīng)用 長(zhǎng)時(shí)間重負(fù)荷的使用對(duì)橋梁的路面以及橋梁墩臺(tái)都會(huì)產(chǎn)生一定的不良影響,能夠?qū)е缕浔砻婷撀浜土芽p。由于鋼纖維混凝土與普通混凝土相比具有較強(qiáng)的抗震能力,因此在脫落后的表面通過(guò)轉(zhuǎn)子噴射機(jī)噴射5cm到10cm的鋼纖維混凝土,可以提高橋梁結(jié)構(gòu)的整體性能。需要指出的是,若在加固的時(shí)候全部選擇鋼纖維混凝土進(jìn)行噴射加固,則會(huì)大大增加施工成本,相應(yīng)的降低經(jīng)濟(jì)效益,可通過(guò)適當(dāng)?shù)呐c普通混凝土的混合使用,以達(dá)到成本與效益之間的平衡。
3.3 鋼纖維砼技術(shù)在橋面鋪設(shè)中的應(yīng)用 對(duì)鋼纖維來(lái)說(shuō),其本身就具有優(yōu)異的抗沖擊性,在普通混凝土中摻入百分之一左右的鋼纖維,則可提高普通混凝土近一百倍的抗沖擊能力。在橋面施工過(guò)程中若使用鋼纖維混凝土,則能大大提高橋面的可使用性,抗疲勞性,優(yōu)化其舒適性。同時(shí)還能提高橋梁的抗折性和自身的剛性,自身性能得到提升后,可以大大減少鋪設(shè)的厚度,減少橋體自重以及減少資源的浪費(fèi)。
3.4 鋼纖維混凝土技術(shù)在加強(qiáng)鋼筋混凝土樁方面的應(yīng)用 在樁頂或者樁尖通過(guò)局部運(yùn)用鋼纖維混凝土技術(shù),能夠大大增強(qiáng)樁的穿透能力,提高樁頂?shù)目箾_擊韌性,在提高打擊速度的同時(shí)減少了錘擊的次數(shù),提高樁尖的入土能力[5]。通常不采用全斷面使用鋼筋混凝土,因?yàn)槿珨嗝媸褂娩摻罨炷習(xí)蟠笤黾邮┕こ杀?,降低?jīng)濟(jì)效益,因此,在實(shí)際情況中,一般樁身部分仍使用普通預(yù)應(yīng)力鋼筋砼,然而對(duì)于某些特殊情況或?qū)蛄嘿|(zhì)量具有非常高的要求時(shí),可選擇整體澆筑鋼纖維混凝土,可通過(guò)成本與效益之間的關(guān)系來(lái)衡量鋼纖維混凝土的使用量。
鋼纖維混凝土通過(guò)在普通混凝土中摻入亂向分布的鋼纖維,產(chǎn)生一種新型的多相復(fù)合材料,在很大程度上改善了普通混凝土的性能,在道路、橋梁、機(jī)場(chǎng)跑道等方面得到了廣泛的應(yīng)用。目前,作為我國(guó)橋梁的重要檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和核心科技,鋼纖維混凝土施工技術(shù)得到了快速的發(fā)展,其優(yōu)化了材料與工藝之間的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)了道路橋梁工程的強(qiáng)度高、壽命長(zhǎng)、低成本的優(yōu)化,并且極大程度上提高了道路橋梁的安全性、舒適性和高效性,改善了人民群眾的生活環(huán)境,對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全提供了保障。然而作為一種新型建筑材料,其生產(chǎn)和施工還有很大的發(fā)展空間,摻入的鋼纖維的數(shù)量和形態(tài)都會(huì)對(duì)施工產(chǎn)生不同程度的影響,因此該技術(shù)還需要進(jìn)一步的完善和規(guī)范??偠灾?,鋼纖維混凝土技術(shù)是一項(xiàng)非常具有發(fā)展前景的新型施工技術(shù),隨著對(duì)路橋質(zhì)量越來(lái)越高的要求,其發(fā)展也會(huì)越來(lái)越迅速,使用范圍也會(huì)越來(lái)越廣,其應(yīng)用也會(huì)越來(lái)越得心應(yīng)手。
[1]呂志堅(jiān).簡(jiǎn)述現(xiàn)代鋼纖維砼技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用[J].民營(yíng)科技,2013,04:281-282.
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[3]董晨.簡(jiǎn)述現(xiàn)代鋼纖維砼技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013,23:195-196.
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