桥梁施工中钢纤维混凝土施工技术的应用探究

发表时间:2019/4/4   来源:《防护工程》2018年第35期   作者:吕垚
[导读] 针对桥梁工程施工中的新型水泥基式复合材料-钢纤维混凝土来说,目前的应用在逐渐增多且不断推进理论技术的进步和成熟。

中铁十六局集团有限公司东北区域指挥部  北京  100018
  摘要:文章以某高速公路高架桥工程施工为例,对钢纤维混凝土技术进行简单介绍,分析此技术在桥梁工程施工中的应用,并提出此技术在桥梁工程应用中的几个关键控制环节,以供参考。
  关键词:桥梁施工;钢纤维混凝土施工技术;应用
  
  
  1引言
  在我国改革开放不断深入以及经济的快速发展的形势下,我国的公路桥梁事业取得了较大的进步和发展,桥梁工程的数量在不断增多且相应的桥梁施工技术也在不断改进。但是在目前车辆数量、交通量以及重型车辆的数量在不断增多的同时,也给桥梁带来较大的压力,对桥梁施工质量提出更高的要求。针对目前存在的桥面铺装病害数量的增多、维修周期的缩短以及维护成本的增加,就需要对铺装材料进行深入研究和改进。在此种形势下,钢纤维混凝土施工技术在桥梁施工中开始逐渐应用并推广,对于混凝土抗拉、抗弯、抗冲击以及抗疲劳性能的提高具有显著的作用。
  2工程实例
  以某高速公路高架桥工程施工为例,其桥梁中心桩号为K233+193,设置为4×40m共一联先简支后连续预应力混凝土T梁,桥长169m,与路线交角为90°,桥台均设80型伸缩缝。上部机关采取40m跨径先简支后持续的预应力混凝土T梁,单幅桥宽13m。桥面采取10cm厚钢纤维混凝土桥面铺装。
  3钢纤维混凝土技术介绍
  在桥梁工程施工中所应用的钢纤维混凝土就是在普通的混凝土材料中进行钢纤维的添加,通过1~2%钢纤维的添加来提高其抗拉、抗弯、抗压强度以及抗压韧性和抗弯韧性、抗冲击韧性、抗疲劳性等,并且会降低其收缩。但是同样会提高其流动性,并且在搅拌和浇筑振捣过程中形成纤维团或者纤维折断、凝结时间过短等问题。而钢纤维混凝土根据不同的钢纤维品种可以分为剪切、切断以及熔抽等几种,根据长度也分为普通短与超短两种。而且钢纤维混凝土的性能与所用钢纤维的种类以及长度、直径、长径比等参数有着直接关系,因此就需要根据桥梁工程施工中的拌合物和易性以及其他施工要求来进行选择和确定。在本工程中所应用的钢纤维混凝土原材料中的水为干净的淡水,砂为河砂,细集料和粗集料不仅要符合质量要求而且细集料中不允许含有氯盐成分,且细度模数要控制在2.3~3.0的范围之内,而且粗集料的粒径也需要控制在钢纤维长度的2/3以内。水泥需要选择等级在425号以上且符合相关质量要求的水泥,外加剂则需要通过试验来确定,并且保证没有氯盐成分。在对钢纤维混凝土的配比进行设计时,需要经过试验来对砂率、用水量、钢纤维体积等参数,而且要举行强度计较,水灰比、体积率和水、水泥和含砂率等参数的重点计划。



  4钢纤维混凝土在桥梁施工中的应用
  根据以往的施工经验和理论数值可知,在桥梁工程施工中的桥面铺装层中应用钢纤维混凝土不仅可以实现桥面抗裂性、耐久性以及舒适性的提高,而且可以提高桥梁整体的抗折强度以及刚度,对桥梁的铺装厚度和结构自重进行有效降低来实现桥梁受力状况的改善。在具体的桥梁工程中对钢纤维混凝土施工技术进行应用时,可以在主拱圈或者应力集中的位置使用钢纤维混凝土来起到局部增强以及对结构受力能力进行改进、对结构变形进行控制、对自重进行减轻等作用,不仅可以确保桥梁结构受力的合理性以及确保桥梁造型的美观性,而且可以减少桥梁工程施工中的材料使用量以及下部的墩台数量,从而可以实现桥梁施工成本的降低以及经济效益的提高,推动桥梁结构向大跨度以及轻型化方向发展。
  在桥梁施工中针对需要进行长时间承受动载并且容易出现桥墩台和桥面板裂缝、表层剥落等5min以后再举行3min的加水湿拌。而且通常所采用的钢纤维类型为剪切类型,掺入量为1%,为了实现桥梁工程的初期抗裂性的提高,还在其中加入硬水泥以及TS型速凝剂。而针对桥梁工程中的桩顶或者桩尖的局部韧性增强来说,通过钢纤维的应用可以实现桩穿透力的提升以及锤击次数的减少、打击速度的增加,避免在正常的桩顶施工中出现破裂的问题并且实现桩尖入土性能的提升。此外,在桩身中仍然采用原有的预应力或者非预应力混凝土,或者也可以全部采用钢纤维混凝土来对全断面进行整体浇筑,但是会导致成本的增加,这就需要针对工程具体情况、要求以及经济性等来进行综合决定。
  5钢纤维混凝土在桥梁施工应用中的关键技术
  5.1钢纤维分散装置的设置
  为了避免在桥梁工程施工各种将钢纤维投入到搅拌机中出现结团问题,在投入之前需要对其进行分散,所用的分散装置的功率通常选为0.75~1kw,分散力也需要控制在20~60kg/min,而且在进行分散作业之前要确保钢纤维与细集料进行均匀拌合,还要对振动筛在料斗入口的部位进行设置。
  5.2确定投料顺序和搅拌时间
  与通俗混凝土施工分歧,在钢纤维混凝土搅拌以前必要对投料挨次、搅拌方式和时候举行肯定来制止呈现结团题目,凡是依照砂、钢纤维、碎石、水泥的挨次来举行投料,并且在搅拌时起首必要对粗集料和钢纤维、水泥举行干拌1. 5min以后再举行3min的加水湿拌。
  5.3浇筑和振捣
  在举行钢纤维混凝土的浇筑时应制止呈现凸起的浇筑讨论,并且在每次举行倒料以后都要压15~20cm来确保其团体连续性。并且在浇筑过程当中举行振捣时最佳采取平板振动器来举行振捣来制止呈现集束效应并确保钢纤维的二维散布。并且在振捣时应答振捣器依照纵向条状举行摆列来便于抵当缩短和温度应力与荷载通报。在振捣结束之后需要对混凝土进行抹平并且将外露的钢纤维压进去来避免出现锈蚀或者刺伤人等问题。
  5.4成型
  在成型阶段应选择真空吸水法机械来对其进行磨平处理,而且采用压纹机来避免拉毛而出现纤维外漏的问题,如果在折模之后出现纤维外漏的问题则需要进行处理。此外,针对钢纤维混凝土的特性,在使用摊铺机进行摊铺时可以做成整幅式而不需要进行纵缝的设置,并且在钢纤维摄生到达计划强度的一半时再对缩缝举行切锯。
  6结语
  针对桥梁工程施工中的新型水泥基式复合材料-钢纤维混凝土来说,目前的应用在逐渐增多且不断推进理论技术的进步和成熟。不仅需要在桥梁施工中对钢纤维混凝土施工质量进行控制来发挥其功能并降低造价,而且要继续开发渗浇高含量钢纤维或选择聚合物浸渍钢纤维混凝土来实现钢纤维混凝土力学性能的进一步提高。
  参考文献
  [1]宁英武. 桥梁施工中钢纤维混凝土施工技术的应用探讨[J]. 低碳世界, 2016(33).
  [2]冯耐含. 简述桥梁施工过程中钢纤维混凝土施工技术的应用[J]. 四川水泥, 2015(12).

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