趙宏
摘要:近年來(lái)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,交通行業(yè)也得到了迅速的發(fā)展,并使得交通土建工程的數(shù)量得到了一定程度的提升,并逐漸成為了我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的一個(gè)重要支撐。在交通土建工程的長(zhǎng)期發(fā)展過(guò)程中,借助于FRP復(fù)合材料的合理應(yīng)用,其能夠促進(jìn)我國(guó)國(guó)內(nèi)交通土建工程項(xiàng)目的安全發(fā)展以及穩(wěn)定發(fā)展。本文就在交通土建工程之中FRP復(fù)合材料的具體應(yīng)用狀況進(jìn)行了分析研究。
關(guān)鍵詞:交通土建工程;FRP復(fù)合材料;應(yīng)用
FRP復(fù)合材料主要指的是纖維增強(qiáng)材料,其多是由機(jī)體材料以及纖維材料根據(jù)一定的比例混合而成的,在經(jīng)過(guò)了特殊模具的拉拔與擠壓之后而形成的一種比較好的復(fù)合型材料。通常FRP復(fù)合材料具備有密度小、抗疲勞性能強(qiáng)以及耐腐蝕效果良好等諸多優(yōu)勢(shì),因此在交通土建工程之中也得到了廣泛的應(yīng)用,并成為了現(xiàn)階段交通土建工程行業(yè)進(jìn)行研究以及應(yīng)用的一個(gè)重要因素。
一、 FRP復(fù)合材料在新建橋梁中的應(yīng)用
FRP材料因?yàn)樽陨淼母邚?qiáng)度、請(qǐng)材質(zhì)以及耐腐蝕等優(yōu)勢(shì),使得其在土建工程中也發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。因此在國(guó)內(nèi)的許多橋梁工程建設(shè)過(guò)程之中,也都需要應(yīng)用到FRP材料來(lái)進(jìn)行施工作業(yè)。FRP橋梁作為一種已經(jīng)存在的橋梁結(jié)構(gòu),其多采用FRP材料來(lái)構(gòu)建。因此該新型材料具備有密度較小的特點(diǎn),因此也能夠?qū)蛄荷喜拷Y(jié)構(gòu)的承載力進(jìn)行一定程度的減少,因此說(shuō)運(yùn)用該材料來(lái)進(jìn)行施工時(shí),其能夠使得橋梁自身的跨徑得到一定程度的增加。此外橋梁下部結(jié)構(gòu)主要是應(yīng)用了鋼筋混凝土,并且能夠?qū)υ摌蛄荷喜拷Y(jié)構(gòu)的重量進(jìn)行很好的承受。在一些地基條件相對(duì)比較差的施工現(xiàn)場(chǎng)中就可以合理進(jìn)行FRP橋梁的建設(shè)。但是在早期的橋梁建設(shè)過(guò)程之中,有很多設(shè)計(jì)人員、施工人員因?yàn)閷?duì)FRP橋梁缺乏一定的認(rèn)知程度,并使得其在橋梁建設(shè)中的應(yīng)用不夠,因此說(shuō)在初期FRP橋梁的建設(shè)過(guò)程中多只是運(yùn)用FRP材料來(lái)取代傳統(tǒng)的橋梁面板,并沒(méi)有很好的將FRP材料應(yīng)用到橋梁的上部結(jié)構(gòu)中。
此外FRP材料在組合橋梁結(jié)構(gòu)中也有著比較廣泛的應(yīng)用,其能夠有效取代傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的部分構(gòu)件,并形成一種全新的橋梁結(jié)構(gòu)。現(xiàn)有的FRP組成橋梁結(jié)構(gòu)主要包含有以下幾種:FRP材料混凝土、主梁混凝土板、管-混凝土-鋼管結(jié)合結(jié)構(gòu)。FRP材料其混凝土組合結(jié)構(gòu)通常需要利用FRP材料來(lái)替代混凝土中的鋼筋以及預(yù)應(yīng)力筋,并借此形成一種全新的混凝土結(jié)構(gòu)。此外因?yàn)镕RP材料所具備的高強(qiáng)、耐腐蝕性以及抗拉力強(qiáng)等諸多特點(diǎn),也就使得這種新型的混凝土結(jié)構(gòu)所構(gòu)建的橋梁的使用期限以及結(jié)構(gòu)持久性都能夠得到一定程度的提升。
隨著我國(guó)交通行業(yè)的不斷發(fā)展,使得超過(guò)了千米級(jí)的較大跨徑橋梁的數(shù)量也變得越來(lái)越多,這也就使得斜拉橋以及懸索橋成為了最為合適的選擇。這兩種橋梁的橋型因?yàn)殇摬膹?qiáng)度比較強(qiáng),因此一直都是大跨徑橋梁的首要選擇。但是因?yàn)殇摬牡淖灾乇容^大,其在長(zhǎng)索的應(yīng)用過(guò)程中自身的彈性模量會(huì)不斷的降低,并使得鋼拉索的應(yīng)用效率也得到了較大程度的降低,并且在一定程度上限制了我國(guó)橋梁建設(shè)過(guò)程中的跨越能力。此外運(yùn)用鋼材來(lái)作為吊索時(shí),其腐蝕性以及耐久性也難以達(dá)到該橋梁的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),并容易在實(shí)際使用的過(guò)程中出現(xiàn)腐蝕以及較為嚴(yán)重的損壞,從而直接影響到該大橋的建設(shè)質(zhì)量。因此說(shuō)在橋梁拉索的制作過(guò)程中運(yùn)用FRP材料來(lái)進(jìn)行,其能夠使得該材料自身的抗拉強(qiáng)度以及耐腐蝕等特點(diǎn)得到充分的發(fā)揮,并進(jìn)一步提升我國(guó)橋梁的跨越程度以及使用壽命。
二、 在舊橋改造以及加固過(guò)程中FRP材料的應(yīng)用現(xiàn)狀
在過(guò)往的橋梁建設(shè)過(guò)程之中,因?yàn)闃蛄鹤陨碓O(shè)計(jì)水平過(guò)低以及施工操作錯(cuò)誤等情況,使得部分橋梁自身的損壞情況變得非常嚴(yán)重,并留下了一定的安全隱患。因此說(shuō)進(jìn)行舊橋梁的改造以及加固工作也就變得非常有必要,在該過(guò)程中通過(guò)FRP復(fù)合材料的合理應(yīng)用,其也能夠使得加固施工變得更加方面,并能夠進(jìn)一步提升其舊橋改造與加固工程的施工效率。
FRP這一新型的復(fù)合材料其片材比較薄,抗拉強(qiáng)度也相對(duì)較高,因此也被廣泛的應(yīng)用到了舊橋的改造以及加固過(guò)程中。在運(yùn)用FRP加固法來(lái)對(duì)舊橋進(jìn)行加固施工時(shí),其能夠有效提升橋梁自身的承載能力,并能夠在橋梁高度受到限制的情況下取得一個(gè)良好的加固效果。此外FRP加固法還具備有施工簡(jiǎn)便以及施工效率比較高等諸多優(yōu)點(diǎn),因此所通過(guò)應(yīng)用在鋼筋混凝土受力壓柱的方式來(lái)使得橋梁自身的耐久性得到一定程度的提升。其主要應(yīng)用原理在于將環(huán)氧樹(shù)脂直接在梁體的表面進(jìn)行粘貼,并使得原結(jié)構(gòu)受力進(jìn)行分解,從而讓舊橋自身的承載能力獲得一定程度的提升。
除了應(yīng)用于就橋梁的加固過(guò)程之外,F(xiàn)RP材料所構(gòu)建的橋面板也具備有良好的承重效果。橋梁的橋面板作為承載車(chē)輛輪壓的一個(gè)主要承重結(jié)構(gòu),其在使用過(guò)程中也經(jīng)常會(huì)受到一定程度的破壞,并需要對(duì)其進(jìn)行不斷的維修與改造。而隨著FRP材料的應(yīng)用,其所建造的橋面板也能夠取代鋼筋混凝土的橋板面,并且具備有自重輕、耐腐蝕以及施工維護(hù)過(guò)程更為簡(jiǎn)便等諸多優(yōu)勢(shì)。因此說(shuō)對(duì)于一些損壞比較嚴(yán)重的橋板面,也就能夠借助于FRP復(fù)合材料來(lái)進(jìn)行更換,并借此取得一個(gè)良好的使用效果。
三、 在道路工程中FRP材料的應(yīng)用現(xiàn)狀
我國(guó)近年來(lái)的交通行業(yè)得到了迅速的發(fā)展,其投入通車(chē)的高速公路總里程也得到了迅速的增長(zhǎng),而因?yàn)楦鞣N形式車(chē)輛不斷的增加,以及很多地面受到了雨水、大風(fēng)以及溫度等因素的影響,就使得普通的混凝土路面所用材料容易出現(xiàn)一定程度的病害,并且會(huì)對(duì)人們的日常行車(chē)安全造成一定的威脅。而通過(guò)FRP復(fù)合材料在道路工程中的合理應(yīng)用,來(lái)將水泥漿、混凝土以及砂漿來(lái)作為基礎(chǔ)的材料,來(lái)運(yùn)用FRP材料來(lái)形成一種新型的水泥復(fù)合材料。在道路工程中應(yīng)用該材料能夠?qū)炷恋牧芽p發(fā)展情況進(jìn)行有效的控制,并且能夠使得路面結(jié)構(gòu)的抗裂性得到一定程度的提升。此外在混凝土路面上進(jìn)行FRP材料的應(yīng)用,其能夠使得混凝土的特性得到有效的改善,并對(duì)路面出現(xiàn)的病害進(jìn)行縮減,從而延長(zhǎng)該道路的使用壽命?,F(xiàn)階段應(yīng)用到FRP混凝土種類(lèi)主要包含了鋼纖維、玻璃纖維以及碳纖維等。
鋼纖維在混凝土中已經(jīng)有了很長(zhǎng)的使用時(shí)間,其也是現(xiàn)階段道路使用中應(yīng)用比較廣的一種纖維,并具備有很強(qiáng)的抗拉強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度以及抗壓強(qiáng)度。而玻璃纖維在土建工程中的應(yīng)用時(shí)間比較早,其輕度很高,自身的彈性模量與混凝土比較接近,因此其也是以后進(jìn)行FRP混凝土材料發(fā)展的一種主要原料。但是玻璃纖維自身的耐腐蝕性比較差,這也就導(dǎo)致了其在道路工程的建設(shè)過(guò)程中難以得到大范圍的應(yīng)用。除此之外碳纖維也是遺憾中常見(jiàn)的新型復(fù)合纖維材料,其具備有很高的抗拉強(qiáng)度以及彈性模量,并且具備有非常穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)以及耐腐蝕性能。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,使得道路生產(chǎn)的成本也得到了一定程度的降低,因此說(shuō)相關(guān)的道路施工單位在日常的工程施工環(huán)節(jié)中,也就可以逐漸將FRP材料應(yīng)用到交通土建工程的建設(shè)過(guò)程中,并促使我國(guó)的交通行業(yè)得到更近一步的發(fā)展。
結(jié)束語(yǔ):
FRP材料因?yàn)樽陨愍?dú)特的性質(zhì),使得其受到了多種土建工程施工單位的重視,并成為了各個(gè)施工領(lǐng)域中研究的關(guān)鍵點(diǎn)。此外隨著FRP材料的不斷發(fā)展,其在我國(guó)的交通土木工程中也得到了非常廣泛的應(yīng)用,并取得了一定的應(yīng)用成果。但是在運(yùn)用FRP材料進(jìn)行施工的過(guò)程中,其還存在有離散性比較大以及彈模相對(duì)較低等諸多缺點(diǎn),這也就要求在應(yīng)用過(guò)程中的相關(guān)技術(shù)人員能夠充分重視到這一問(wèn)題,并對(duì)其加以彌補(bǔ)。這樣才能夠取得一個(gè)良好的交通土建工程建設(shè)效果。
參考文獻(xiàn):
[1]曹坤.探討交通土建工程中FRP的運(yùn)用[J].現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息,2016,(13):358-359.
[2]張軍偉,田向陽(yáng),王廷彥等.FRP材料類(lèi)型對(duì)加固受損鋼纖維高強(qiáng)混凝土框架邊節(jié)點(diǎn)抗震性能的影響[J].混凝土,2013,(8):24-28.
[3]徐棟會(huì).FRP復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀及在交通土建中的應(yīng)用研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2015,(22):841-841.