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        鋼纖維混凝土在道路橋梁施工中的應(yīng)用

        2020-04-22 10:33:19李伶俐
        裝備維修技術(shù) 2020年21期
        關(guān)鍵詞:鋼纖維混凝土道路橋梁施工技術(shù)

        李伶俐

        摘 要:近年來,隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們的生活水平也隨之得到提高,城市化進(jìn)程也隨之加快,進(jìn)而推動(dòng)了我國道路橋梁施工技術(shù)的不斷升級(jí)。本文主要介紹了鋼纖維混凝土技術(shù)的性能優(yōu)點(diǎn),施工技術(shù)要點(diǎn),分析了鋼纖維混凝土在道路橋梁施工中的應(yīng)用場(chǎng)景,指出了鋼纖維混凝土能夠提高結(jié)構(gòu)承載力并且具有更好的抗?jié)B抗腐蝕性能,具有良好的推廣價(jià)值。

        關(guān)鍵詞:道路橋梁;鋼纖維混凝土;施工技術(shù)

        1、鋼纖維混凝土技術(shù)應(yīng)用于道路橋梁施工中的優(yōu)點(diǎn)

        鋼纖維混凝土主要就是將鋼纖維加入無粗骨料的混凝土中,進(jìn)而形成一種新型的混凝土類型,鋼纖維混凝土能夠很好地減少裂縫的出現(xiàn)。由于鋼纖維混凝土的制造方法有所不同,那么對(duì)于鋼纖維來說,其中最好的就是切削鋼纖維,這種鋼纖維能夠更好地提高混凝土的黏合度。傳統(tǒng)混凝土容易受到溫度的影響,因此道路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)主體會(huì)產(chǎn)生裂縫,對(duì)行人和車輛帶來非常大的安全隱患,而且如果所存在的裂縫不斷擴(kuò)大,還會(huì)對(duì)道路橋梁的整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生非常大的影響。而鋼纖維混凝土剛好能夠改變這種情況,因?yàn)樽陨砭邆浜芎玫目箯潯⒖估阅?,所以能夠幫助道路橋梁提升自身的性能?/p>

        1.1抗彎性好

        通過相關(guān)研究表明,鋼纖維混凝土比傳統(tǒng)混凝土的強(qiáng)度大,而且具有很好的抗壓能力。例如,在對(duì)鋼纖維混凝土進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),選擇兩個(gè)寬度、長度相應(yīng)的鋼纖維混凝土和普通混凝土,然后利用撓度測(cè)量裝置,對(duì)經(jīng)過相同重量機(jī)械設(shè)備碾壓后的鋼纖維混凝土和普通混凝土進(jìn)行測(cè)量,能夠發(fā)現(xiàn)鋼纖維混凝土的韌性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)混凝土。所以,在道路橋梁施工中應(yīng)用鋼纖維混凝土,能夠更好地保證道路橋梁的抗彎強(qiáng)度。

        1.2抗裂性好

        鋼纖維除抗韌性好外,通過將鋼纖維和混凝土中的細(xì)骨料的有效結(jié)合,形成骨架密實(shí)結(jié)構(gòu),保證混凝土自身的抗裂性,有效提升鋼纖維混凝土的自身性能。例如,利用剛性壓力機(jī),保證最大加載能力不超過100t,然后選擇規(guī)格為150mm×150mm×550mm的鋼纖維混凝土和普通混凝土試塊進(jìn)行軸壓試驗(yàn),驗(yàn)證不同材料在的軸心抗壓抗裂性。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),鋼纖維混凝土能夠很好地發(fā)揮自身的抗壓能力,保證整體結(jié)構(gòu)的完整,減少因?yàn)橥饨鐗毫?dǎo)致混凝土出現(xiàn)的變形問題,這樣能夠避免混凝土使用周期內(nèi)出現(xiàn)裂縫。

        2、鋼纖維混凝土的技術(shù)要點(diǎn)

        2.1選擇原材料

        將不同纖維結(jié)構(gòu)組成的鋼纖維混凝土分為不同的應(yīng)用類型。每一種鋼纖維混凝土都有其特定的應(yīng)用技術(shù)和應(yīng)用環(huán)境,所以在運(yùn)用鋼纖維混凝土技術(shù)時(shí),需要詳細(xì)了解道路橋梁工程施工所在地的地質(zhì)條件及環(huán)境氣候特征,根據(jù)所調(diào)查的信息,決定運(yùn)用哪一種等級(jí)、尺寸的鋼纖維。在施工過程中,應(yīng)以施工技術(shù)為重點(diǎn),對(duì)所使用的原材料進(jìn)行充分的對(duì)比分析,選擇性價(jià)比高的原材料,并建立完善的采購體系。

        2.2運(yùn)輸和拌和混凝土

        混凝土拌和應(yīng)符合國家規(guī)定的拌和標(biāo)準(zhǔn)。以道路橋梁為例,在施工過程中,根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙文件,確定不同等級(jí)鋼纖維混凝土。技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)圖紙要求,進(jìn)行鋼纖維稱重、取量、摻和,盡量采用具有足夠攪拌功率的拌和設(shè)備進(jìn)行機(jī)械拌和,以提升拌和效果。在拌和完畢之后,將材料裝入罐車進(jìn)行運(yùn)輸。需要注意的是,在運(yùn)輸混凝土材料的時(shí)候,應(yīng)使罐車保持最佳的行駛速度,這樣可以防止混凝土材料在運(yùn)輸過程中由于車速過快而出現(xiàn)材料離析的現(xiàn)象。與此同時(shí),技術(shù)人員還應(yīng)在罐車運(yùn)輸混凝土材料前,設(shè)定合理的攪拌速度,并對(duì)攪拌過程中的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。如果溫度過高,可能會(huì)使混凝土材料出現(xiàn)凝結(jié)現(xiàn)象,大大降低混凝土材料的質(zhì)量。鋼纖維混凝土由于鋼纖維量較大,極易在管道中結(jié)塊堵塞,因此應(yīng)當(dāng)根據(jù)情況加大運(yùn)輸管道的直徑。

        2.3鋼纖維混凝土澆筑

        在對(duì)道路或是橋梁進(jìn)行鋼纖維混凝土澆筑時(shí),澆筑的持續(xù)性是要注意的,要保證澆筑的質(zhì)量,避免出現(xiàn)澆筑的不完整性,進(jìn)而影響道路或橋梁的質(zhì)量,同時(shí),需平板振動(dòng)器來對(duì)道路或是鋼模板進(jìn)行振搗,來保證道路或是橋梁中后期不產(chǎn)生蜂窩麻面及裂紋,最后,在對(duì)道路或是橋梁凹凸不平的表面進(jìn)行磨平,對(duì)道路或是橋梁的外觀進(jìn)行美化,同時(shí)將顯露在外面的短鋼纖維壓進(jìn)道路或橋梁中,這樣可延長道路或橋梁的使用時(shí)間。

        3、道路橋梁建設(shè)中鋼纖維混凝土技術(shù)的應(yīng)用

        3.1鋼纖維混凝土在橋梁建設(shè)中的應(yīng)用

        (1)橋面鋪裝。鋼纖維混凝土的強(qiáng)度以及剛度更高,因此在橋面中的應(yīng)用更具有優(yōu)勢(shì)。鋼纖維混凝土由于沒有粗骨料,內(nèi)部致密性極好,整體強(qiáng)度剛度較普通混凝土都有顯著提高,因此在前面鋪裝中,結(jié)構(gòu)層厚度能夠降低50%左右。橋梁在建設(shè)過程中對(duì)于強(qiáng)度以及重量等的要求都比較高,為了提高橋梁的質(zhì)量應(yīng)該對(duì)重量進(jìn)行控制,鋼纖維混凝土相較于普通混凝土重量更輕,可以減少橋梁的負(fù)擔(dān)。鋼纖維混凝土的承載能力較強(qiáng),提高了橋梁的承載力,適應(yīng)外界環(huán)境的變化,減少裂縫等橋梁質(zhì)量問題,提高安全系數(shù)。(2)橋梁墩臺(tái)在加固中的應(yīng)用。橋梁墩臺(tái)的強(qiáng)度需要提升,因此在墩臺(tái)加固的過程中需要應(yīng)用鋼纖維混凝土,橋梁墩臺(tái)的加固一般采用切削鋼纖維,不僅強(qiáng)度和厚度符合要求,同時(shí)與混凝土的粘結(jié)性較強(qiáng),有效提高墩臺(tái)強(qiáng)度??绾?、海橋梁墩柱長期受到河水、海水的沖擊,氯離子腐蝕情況嚴(yán)重,而鋼纖維混混凝土的致密性能夠防止氯離子進(jìn)入結(jié)構(gòu)層內(nèi)部,提高防腐性能。

        3.2鋼纖維混凝土技術(shù)在道路施工中的應(yīng)用

        使用鋼纖維混凝土鋪設(shè)道路,可大幅減少鋪設(shè)的厚度,厚度一般可降低到傳統(tǒng)混凝土鋪設(shè)道路厚度的1/2左右。應(yīng)用效果可達(dá)到這種程度的鋼纖維混凝土,鋼纖維含量在1%左右。通常道路在進(jìn)行施工時(shí),主要有兩種方法確保道路的穩(wěn)固性,一種是三層式,另一種是兩層式。三層式主要是指使用三層混凝土來建造道路,但在第一層和第三層都應(yīng)用加入短鋼纖維的鋼纖維混凝土,中間一層應(yīng)用原來普通的混凝土,這種方法能減少道路出現(xiàn)縫隙,甚至減少造成道路破裂等事故,但同時(shí),這種方法也有不可避免的缺點(diǎn),由于使用混凝土比兩層式的要多一層,這也就造成了原料成本要比兩層式的要高,以及在施工時(shí)耗費(fèi)大量的人力和物力。兩層式主要是指使用兩層混凝土建造道路,上面一層應(yīng)用加入短鋼纖維的鋼纖維混凝土,下面一層應(yīng)用原來普通的混凝土,這種方法使施工時(shí)的原料成本低,也縮短了工期。通常情況下,應(yīng)用三層的鋼纖維混凝土施工的道路只在機(jī)械水平較為發(fā)達(dá)的地區(qū)。

        3.3防凍和修復(fù)路面

        在道路施工結(jié)束并正常運(yùn)行后,受到多種因素的影響,路面可能出現(xiàn)不同程度的凹陷或開裂。在對(duì)路面進(jìn)行修復(fù)時(shí),可以選擇鋼纖維混凝土作為修復(fù)凹陷和開裂等的材料,讓路面的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固。需要注意的是,如果運(yùn)用鋼纖維混凝土技術(shù)進(jìn)行路面修復(fù),需要在修復(fù)過程中計(jì)算好材料的體積率,一般情況下,鋼纖維混凝土修復(fù)路面的體積率不應(yīng)低于1.8%。由于受到氣溫及雨水的影響,路面結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)開裂的情況。其主要是原路面結(jié)構(gòu)不能有效地?cái)U(kuò)散水化熱,導(dǎo)致熱傳導(dǎo)率下降,而運(yùn)用鋼纖維混凝土技術(shù),可以同時(shí)提升路面的抗凍性能和熱傳導(dǎo)率,降低路面冰雪凍結(jié)概率。

        4、結(jié)語

        綜上所述,鋼纖維混凝土是一種水泥基復(fù)合材料,這種材料在應(yīng)用過程中具有良好的抗彎、抗裂和抗壓性能,提高道路橋梁的穩(wěn)定性和承載力,對(duì)于外界的適應(yīng)能力較強(qiáng),在應(yīng)用過程中可以根據(jù)工程需求開展不同的設(shè)計(jì)。在科技以及材料不斷更新和發(fā)展的過程中,對(duì)于鋼纖維的研究不斷加深,理論知識(shí)更加豐富,應(yīng)用范圍更加廣泛,因此企業(yè)在施工中要加大對(duì)鋼纖維混凝土的應(yīng)用,提高工程質(zhì)量。

        參考文獻(xiàn):

        [1]郭雪梅,頓安巍,陳曉波,等.解析預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁施工中的應(yīng)用[J].智能城市,2016(12):59-60.

        [2]全明.道路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術(shù)應(yīng)用研究[J].新材料新裝飾,2014(2):495-497.

        (北京順義自來水有限責(zé)任公司,北京 100097)

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