牛曉培 閆展飛
摘 要:新市場經(jīng)濟體制下,交通運輸行業(yè)的發(fā)展將對國民經(jīng)濟的增長造成極大的影響,這也是國家重視橋梁建設(shè)的直接原因。路橋工程施工中材料與技術(shù)是其確保質(zhì)量的主要因素,為此,施工單位必須重視施工材料的選用與技術(shù)水平的提升。鋼纖維混凝土作為新型復合建筑材料,目前已經(jīng)在橋梁道路工程、建筑工程等多個領(lǐng)域得到了廣泛地應(yīng)用與推廣。相比普通混凝土,鋼纖維混凝土具有良好的抗拉、抗剪、抗裂及耐沖擊性能,其性能增強機理已經(jīng)得到了符合力學理論和纖維間距理論的證實。
關(guān)鍵詞:橋面鋪裝;鋼纖維混凝土;特點
1 鋼纖維混凝土特點
近年來,鋼纖維混凝土在國內(nèi)外得到了快速的發(fā)展,它簡稱為SFRC,是將適量的鋼纖維摻入到普通的混凝土中,是一種新型的水泥復合材料。鋼纖維混凝土不僅有效地降低了混凝土內(nèi)部的裂縫,而且大大提高了混凝土的抗彎、抗拉、抗剪、抗疲勞、抗沖擊和耐久性等性能,在我國公路工程中的應(yīng)用越來越廣泛。其特點如下:
1)抗彎、抗拉及抗壓能力較強。根據(jù)實驗研究表明:在混凝土中摻入適量的鋼纖維,可以將抗彎的極限強度提升到50%~150%,可以將單軸抗拉的極限強度提升到40%~50%。在混凝土中摻入適量的鋼纖維,可以對混凝土抗壓破壞的形式進行有效地改變,這樣以來不會因混凝土的損壞破碎導致散落現(xiàn)象的出現(xiàn),從而有效地提升了混凝土的抗壓能力。
2)抗沖擊能力較好。相比普通混凝土,在混凝土中摻入0.8%~2.0%的鋼纖維,其抗沖擊能力可以提升50~100倍,從而抗沖擊性能得到了大大地提高。
3)抗裂、抗疲勞和抗剪性較好。與普通的混凝土相比,鋼纖維混凝土的抗裂、抗疲勞和抗剪性有了很大的改善。當鋼纖維混凝土產(chǎn)生開裂荷載后,混凝土的荷載會增加;當增大鋼纖維的體積率后,混凝土的初裂荷載、極限荷載和韌性也會隨之增加,從而有效地提高了路橋的承載能力。
4)耐久性較高。與普通混凝土相比,鋼纖維混凝土因具有良好的整體性、抗裂性,所以其抗腐蝕性、耐熱性、耐凍性和耐磨性等性能得到了大大地提高。根據(jù)相關(guān)實驗顯示:在空氣、污水和海水中,鋼纖維混凝土呈現(xiàn)出了良好的抗腐蝕性,將其放入污水和海水中幾年后,鋼纖維只有表層會產(chǎn)生銹斑,鋼纖維內(nèi)部沒有銹斑,但普通的混凝土中的鋼筋銹蝕后,其體積會膨脹,從而會導致混凝土脹裂現(xiàn)象的出現(xiàn)。
2 工程概況
某橋梁工程通行多年,在行車荷載及自然因素長期作用下,橋面主要出現(xiàn)破碎、斷裂等病害,其原有路面為普通混凝土澆筑,少量板底基層出現(xiàn)下沉等情況。為提高其質(zhì)量,決定選用鋼纖維混凝土進行橋面鋪裝。
3 橋面鋪裝中鋼纖維混凝土技術(shù)要點
1)施工準備。根據(jù)設(shè)計規(guī)定,對鋼筋放置位置、間距等進行精確計算,如部位位置厚度比設(shè)計規(guī)定小,必須進行鋼筋網(wǎng)補強加鋪。為保證鋼纖維混凝土施工過程中,安裝鋼筋網(wǎng)位置的準確性及避免沉底等問題的出現(xiàn),應(yīng)在連接鋼筋網(wǎng)和錨筋位置進行撐點設(shè)置,一般為5個/㎡,并確保焊接的穩(wěn)固性。拌和設(shè)備、運輸設(shè)備等機械應(yīng)在施工前期進行詳細檢查,同時對橋面底板清潔程度、綁扎與焊接鋼筋質(zhì)量進行檢查。在橋梁施工前,應(yīng)復核所支邊模的標高,避免跑模漏漿問題出現(xiàn)在澆筑振搗施工中。
2)拌和與運輸。作為橋梁施工質(zhì)量的重要影響因素,施工單位必須重視鋼纖維混凝土拌和及運輸施工。一般選用雙臥軸強制式攪拌機進行鋼纖維混凝土拌和施工。通過現(xiàn)場相關(guān)試驗對其施工方式進行確定,其順序為由干到濕二次投料三次攪拌法,根據(jù)施工現(xiàn)場具體情況,進行投料順序及拌和時間的確定,如下:碎石+1/2鋼纖維(投入分2次進行)—干拌(1分鐘)—砂+水泥+1/2鋼纖維—干拌(1分鐘)—水+減水劑水溶液濕拌(2分鐘)。確保6分鐘為拌和最長時間,有效控制拌和時間,可避免濕纖維團的出現(xiàn)。為避免離析問題出現(xiàn)在運輸過程中,可在施工橋頭位置設(shè)置混凝土拌和機,一般選用自卸車輛進行鋼纖維混凝土運輸,澆筑施工中,向施工地點運輸?shù)牟牧细叨缺仨毧刂圃?.5米以下。
3)澆筑及振搗。鋼纖維混凝土施工中,對其整體性與密實度產(chǎn)生影響最大的為澆筑與振搗施工階段。完成鋼纖維運輸工作后,利用人工方式進行攤鋪整平施工,根據(jù)1.2到1.3攤鋪系數(shù)進行有效控制,避免拋擲與摟耙等現(xiàn)象的出現(xiàn),這樣可對混凝土拌和物離析現(xiàn)象進行有效控制。攤鋪施工中,如出現(xiàn)鋼纖維結(jié)團情況,可避免人工撕開及剔除,防止蜂窩現(xiàn)象的出現(xiàn)。從攪拌機卸出的拌合料到澆筑施工的時間必須控制在40分鐘以下。
當混凝土停止下沉、不再出現(xiàn)氣泡時,可停止振搗施工。振搗施工中,應(yīng)防止鋼纖維結(jié)團現(xiàn)象的出現(xiàn)。通過振搗梁托平施工后,可通過鋼滾筒進行碾壓作業(yè),整平表面不能有鋼纖維裸露,并確保表面(10到30毫米)鋼纖維位于平面分布狀況。隨后,必須及時通過真空吸水泵將多余泌水吸除,并通過圓盤式磨光機進行施工。從一側(cè)進行磨光,確保稠漿產(chǎn)出。收漿后可通過刮平板進行1到2次抹平,確保其表面的平整性。
4)養(yǎng)護。振搗質(zhì)量符合施工要求后,施工單位應(yīng)做好養(yǎng)護濕潤工作,在路面上選用透水土工布進行覆蓋,一般養(yǎng)護時間為一周,該階段應(yīng)確保路面濕潤,并做好交通管制工作,避免車輛在養(yǎng)護路面通行。
4 橋梁鋪裝鋼纖維混凝土質(zhì)量控制
1)施工前應(yīng)進行相關(guān)性能試驗,根數(shù)控制在10根左右,各項參數(shù)確定后,向監(jiān)理單位進行上報及確認,只有這樣才能進行施工作業(yè)。在大范圍施工前,必須對以下參數(shù)進行確定。詳細檢查鋼纖維尺寸形狀。鋼纖維長度誤差必須控制在10%以下,在每批產(chǎn)品內(nèi)進行10根隨機抽選,確保合格率在90%以上。檢查鋼纖維的抗拉強度,確保其在380Mpa以上,確保其平均值在規(guī)定值允許范圍內(nèi),在規(guī)定值9/10以上。檢查鋼纖維彎折性能,鋼纖維在鋼棒(3毫米直徑)彎折下進行檢驗,確保彎折傾角在90度時,不出現(xiàn)斷裂情況。
2)不能隨意將施工過程中出現(xiàn)的不合理材料進行排放。必須立即回收處理施工過程中的多余材料,避免對環(huán)境造成嚴重污染。漿液配置好后應(yīng)避免離析現(xiàn)象的出現(xiàn),確保漿液供給的連續(xù)性,并指派專人對拌和、振搗時間進行準確及詳細記錄。
3)橋梁工程鋼纖維混凝土施工前期,應(yīng)做好施工準備工作,如設(shè)計圖紙、招標文件與合同規(guī)定等文件的了解與熟悉,該部分內(nèi)容的負責人一般為技術(shù)人員與項目經(jīng)理部。項目相關(guān)內(nèi)容,如規(guī)模、鋼纖維混凝土用量等都可以通過分析比較得出,以此為施工計劃的合理確定提供了有利條件。同時,還可以對業(yè)主的想法進行充分了解,促使橋梁工程施工中能夠遵循合同辦事,對雙方利益進行有效維護。
5 結(jié)束語
綜上所述,自改革開放以后,我國交通行業(yè)得到了突飛猛進的發(fā)展。但在其快速發(fā)展的同時,各種路面病害問題也逐步顯現(xiàn)出來。為有效治理此類病害,必須做好舊路改造工作,將鋼纖維混凝土技術(shù)合理應(yīng)用于橋面鋪裝工程施工,可有效提升路面質(zhì)量,治理病害,是推動我國公路事業(yè)持續(xù)、健康發(fā)展的動力。
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