巫凱 梁金虎
摘要:較于普通混凝土,鋼纖維混凝土具有更優(yōu)異的抗拉性、抗扭性和抗沖擊性等力學(xué)性能,耐久性和收縮性能等使用性能也得到顯著改善,在土建施工中得到了廣泛應(yīng)用。本文以鋼纖維混凝土施工技術(shù)為研究對象,重點(diǎn)對其在土建施工中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞:土建施工;鋼纖維混凝土;施工技術(shù);應(yīng)用
作為一種新型復(fù)合材料,鋼纖維混凝土是通過將一定量的鋼纖維摻加入普通混凝土中,以此來提升混凝土的抗拉性、抗彎性、耐疲勞性以及抗剪性,同時(shí)可以顯著改善混凝土結(jié)構(gòu)的抗沖擊性、收縮性能和耐久性能。在當(dāng)下的工程施工中,鋼纖維混凝土在支護(hù)工程、輸水管道工程、抗震結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)以及動力荷載作用部位等土建工程中具有很強(qiáng)的推廣、應(yīng)用與研究價(jià)值。
1、土建施工中的鋼纖維混凝土施工技術(shù)
1.1 施工原材料選擇及配合比確定
在使用鋼纖維混凝土期間,其性能得以順利發(fā)揮的重要保障是先要合理選擇施工原材料,確保水泥、鋼纖維、粗骨料、細(xì)骨料和外摻料等選擇的合理性與質(zhì)量,這是確保鋼纖維混凝土配置與應(yīng)用質(zhì)量的重要保障。在確定各種施工原材料質(zhì)量滿足施工要求與規(guī)定的基礎(chǔ)上,要結(jié)合土建施工項(xiàng)目對施工強(qiáng)度的要求以及施工強(qiáng)度系數(shù)等,科學(xué)地確定鋼纖維混凝土的施工配合比,之后需要通過試配來進(jìn)一步調(diào)整配合比,確保所配置鋼纖維混凝土抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度等滿足實(shí)際施工要求。
1.2 控制原料投料順序與攪拌時(shí)間
在配置鋼纖維混凝土期間,可以應(yīng)用分級投料施工工藝,先添加干料,后添加濕料,但是需要對各種施工料的投放順序與時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格控制。相較于普通混凝土拌制工藝,鋼纖維混凝土拌制施工工藝更加復(fù)雜,如果沒有對混凝土的投料順序與攪拌時(shí)間等進(jìn)行控制,否則就會影響鋼纖維混凝土施工的整體質(zhì)量,影響其各項(xiàng)指標(biāo)的準(zhǔn)確性,進(jìn)而會對其在土建施工中的應(yīng)用質(zhì)量產(chǎn)生影響。針對先干后濕的混凝土攪拌方式,主要需要先在不加水的條件下進(jìn)行1min左右干攪拌,之后再加水后進(jìn)行2min左右濕攪拌,或者直接加入一定量的外加劑后進(jìn)行2min左右攪拌。對于混凝土攪拌所用的攪拌機(jī),一般主要采用強(qiáng)制式攪拌機(jī),為了避免其出現(xiàn)超負(fù)荷運(yùn)作情況,如果鋼纖維的摻加量比較高或坍落度較小的時(shí)候,要對攪拌機(jī)的使用效率進(jìn)行科學(xué)控制。此外,在拌制鋼纖維混凝土期間,需要借助鋼纖維分散裝置來確保鋼纖維分散的均勻性,將其有次序、緩慢地添加到攪拌機(jī)內(nèi),使它可以同混凝土進(jìn)行有效結(jié)合,一般將其運(yùn)作的功率控制在0.75~1.0kW范圍內(nèi),相應(yīng)的分散力控制在20~60kg/min。
1.3 澆筑與振搗施工
在澆筑鋼纖維混凝土期間,不可留置過于明顯的澆筑接頭,每次混凝土倒料的搭接尺寸要控制在15~20cm范圍內(nèi),同時(shí)確?;炷翝仓木鶆蛐院瓦B續(xù)性。在澆筑鋼纖維混凝土期間的過程中,結(jié)合實(shí)際要求科學(xué)制定分面分層澆筑施工方案或分段分面澆筑施工方案,確?;炷翝仓┕さ恼w質(zhì)量。在振搗鋼纖維混凝土期間,為了確保所澆筑鋼纖維混凝土中鋼纖維分布的隨機(jī)性與均勻性,可以選擇平板振動器這種施工機(jī)械,盡可能地確保鋼纖維保持良好的二維分布狀態(tài),且不可采用插入式振動器,否則容易在振搗混凝土期間對鋼纖維分布產(chǎn)生擾亂而使其出現(xiàn)結(jié)團(tuán)問題。在振搗鋼纖維混凝土后,要及時(shí)抹平裸露在混凝土外面的鋼纖維,確保混凝土澆筑的整體施工質(zhì)量。
1.4 成型控制與接縫施工
雖然鋼纖維混凝土在土建施工中應(yīng)用時(shí)具有許多優(yōu)勢,但是其中鋼纖維卻存在較亂分布的情況,這就決定了鋼纖維混凝土在土建施工中影響工程整體質(zhì)量。比如,鋼纖維混凝土應(yīng)用于路橋路面鋪設(shè)過程中,常常會應(yīng)用機(jī)械抹平的施工方式來開展路面施工,避免鋼纖維外漏于混凝土表面。如果鋼纖維混凝土模板拆除后,出現(xiàn)鋼纖維漏振或外露情況,那么就需要及時(shí)采取科學(xué)、合理的措施進(jìn)行補(bǔ)救。此外,還要注意做好接縫的處理工作。比如,在鋪設(shè)鋼纖維混凝土路面期間,接縫的存在會降低其路面的抗裂性能。如果能在施工現(xiàn)場中進(jìn)行交通封閉,那么可以采用混凝土攤鋪機(jī)做成不設(shè)縱縫的整幅式。在相應(yīng)的設(shè)計(jì)強(qiáng)度達(dá)到50%后,即可將相應(yīng)的縮縫鋸開,以便可以最大程度提升鋼纖維混凝土的整體使用性能。
1.5 養(yǎng)護(hù)施工
在土建施工中鋼纖維混凝土澆筑完畢后,要及時(shí)開展養(yǎng)護(hù)施工,施工現(xiàn)場進(jìn)行封閉管理,不允許外在人員或車輛在其上面通行,避免對鋼纖維混凝土造成破壞,指派專門人員負(fù)責(zé)養(yǎng)護(hù)。比如,可以采用普通混凝土養(yǎng)護(hù)施工中常用的塑料薄膜覆蓋法等施工養(yǎng)護(hù)法。
2、鋼纖維施工技術(shù)在土建施工中的具體應(yīng)用
2.1 在路橋施工中的應(yīng)用
路橋工程是確保社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要保障,相應(yīng)的施工要求比較高。而當(dāng)下鋼纖維混凝土在路橋施工中的應(yīng)用范圍比較廣,具體表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:(1)應(yīng)用于橋面鋪裝中??梢燥@著提升路橋路面的抗壓性能和耐久性能。通過鋼纖維混凝土的應(yīng)用,可以降低路面鋪裝的厚度,減少整體橋梁工程項(xiàng)目自重,這對于優(yōu)化橋梁受力結(jié)構(gòu),提升其承載可靠性具有重要意義。(2)應(yīng)用于結(jié)構(gòu)加固。通過在路橋結(jié)構(gòu)加固中應(yīng)用鋼纖維混凝土,可以采用專門混凝土噴射機(jī)來修復(fù)已經(jīng)出現(xiàn)破壞的路橋結(jié)構(gòu)部位,尤其適用于出現(xiàn)裂縫或表面剝落路橋結(jié)構(gòu)的修復(fù),可以顯著提升路橋解耦股耐久性與抗震性。在使用期間需要結(jié)合實(shí)際的施工需求,靈活地運(yùn)用硫酸鋁鹽和TS速凝劑等一些添加劑,提升整體的路橋結(jié)構(gòu)的抗裂性,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體的加固效果。(3)應(yīng)用于樁基礎(chǔ)施工。樁基礎(chǔ)是路橋施工的重要組成部分,其質(zhì)量會對結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。通過鋼纖維混凝土的應(yīng)用,可以顯著增強(qiáng)樁基礎(chǔ)的穩(wěn)定性與強(qiáng)度,尤其是有利于提升樁頂、樁尖施工質(zhì)量與效率。(4)應(yīng)用于邊坡加固中。通過在邊坡加固中應(yīng)用鋼纖維混凝土材料,可以有效增強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性,提升其防滲性和支護(hù)性,加固效果比較理想,實(shí)際應(yīng)用中需要借助專門的噴射機(jī)械設(shè)備來在邊坡上面噴射鋼纖維混凝土,具有很強(qiáng)應(yīng)用價(jià)值。
2.2 在房建施工中的應(yīng)用
鋼纖維混凝土施工技術(shù)同樣在房建這個(gè)土建工程領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用空間,具體表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:(1)應(yīng)用于梁柱節(jié)點(diǎn)。梁柱節(jié)點(diǎn)是框架房建結(jié)構(gòu)中的受力核心,起著承擔(dān)與分配荷載的作用。通過在梁柱節(jié)點(diǎn)部位處應(yīng)用鋼纖維混凝土,可以顯著提升其抗剪性、柔韌性、堅(jiān)固性和抗壓性,提升建筑整體質(zhì)量具有重要作用。(2)應(yīng)用于連梁。通過在連梁施工中應(yīng)用鋼纖維混凝土,可以顯著增強(qiáng)其抗震性、延性以及抗沖擊性,能夠降低地震力對建筑主體的損害程度。(3)應(yīng)用于轉(zhuǎn)換層大梁。建筑結(jié)構(gòu)分布十分復(fù)雜,需要借助結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層來增強(qiáng)建筑整體穩(wěn)定性,其中大梁是最為關(guān)鍵的一個(gè)組成部分。如果在大梁施工中應(yīng)用鋼纖維混凝土,那么可以提高轉(zhuǎn)換層的抗剪性和防震性。此外,鋼纖維混凝土施工技術(shù)在剪力墻、建筑柱和樁基承臺等方面的應(yīng)用中,也取得良好的應(yīng)用效果。
3、結(jié)語
總之,鋼纖維混凝土較于普通混凝土具有良好的力學(xué)性能和使用性能,如抗彎性、抗拉性和抗震性等性能更加突出,同時(shí)其在路橋工程和房建工程等土建施工中廣泛應(yīng)用。在實(shí)際的應(yīng)用中,施工單位必須要結(jié)合土建工程項(xiàng)目實(shí)際情況,科學(xué)制定施工方案,確??梢圆粩嗵嵘摾w維混凝土施工整體質(zhì)量和效率。
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