路桥施工中钢纤维混凝土施工技术应用 吴亮亮

发表时间:2019/10/9   来源:《建筑学研究前沿》2019年13期   作者:吴亮亮
[导读] 最近几年,在建设领域出现了一种新型水泥复合材料--钢纤维混凝土,被广泛应用于路桥施工中。钢纤维混凝土成本小、操作简单、性能优越,能够非常有效地减轻路桥在使用中出现裂缝的问题,使路桥具有较强的耐磨性,提高路桥的使用年限。
吴亮亮
        广东水电二局股份有限公司  广东省广州市  511340
        摘要:最近几年,在建设领域出现了一种新型水泥复合材料--钢纤维混凝土,被广泛应用于路桥施工中。钢纤维混凝土成本小、操作简单、性能优越,能够非常有效地减轻路桥在使用中出现裂缝的问题,使路桥具有较强的耐磨性,提高路桥的使用年限。随着各行各业的不断发展,钢纤维混凝土技术被广泛应用到各个行业。
        关键词:路桥;钢纤维混凝土;施工技术
       
       
        引言
        钢纤维混凝土施工技术的出现与广泛应用对路桥工程建设发挥着巨大作用与影响。在路桥工程建设过程中,钢纤维混凝土施工技术是十分重要的技术之一,与传统施工技术相比较,其具有明显的优势,促使路桥的延伸和承载力进一步提高。现阶段,钢纤维混凝土施工技术已经被普遍应用到路桥工程建设中,创造出来更高的经济效益与社会效益。文章就钢纤维混凝土施工技术进行探析具有现实意义。
        1钢纤维混凝土性能
        将钢纤维加入到普通的混凝土中,搅拌均匀,保证钢纤维乱向分布,再经过混凝土凝固樱花,钢纤维混凝土就完成制作。和其他的混凝土材料相比,钢纤维混凝土在强度质量比上变得更高,而且抗拉、抗弯和抗压强度都有了很大的提高。混凝土的弹性模量不会因为钢纤维的加入而改变,让混凝土更加抗拉。与此同时,还能改善混凝土的长期收缩变形,避免混凝土在长期使用之后出现收缩率过大的问题,通过提升混凝土的任性,让混凝土不容易出现裂痕,更加抗疲劳,提高耐磨性。
        2钢纤维混凝土材料选择及配合比设计
        2.1材料选择
        混凝土:根据工程实际情况,路桥加固钢纤维混凝土材料的选取对象为普通硅酸盐水泥,一般选用的以42.5号普通硅酸盐水泥,3.1g为每立方米密度,抗折强度为7.2MPa,必须对这些参数进行严格把控,保证材料的性能最佳。粗骨料:粗骨料直接影响着混凝土的强度,是混凝土材料的主要构成成分。在其他条件不变的情况下,裂缝会随着粗骨料最大粒径的增加而出现,最终使钢纤维混凝土强度不断降低。细骨料:结合工程的实际情况,细骨料选择为天然砂和机制砂,在材料内掺加适量砂粉,一定程度上能够改善其性能。控制含粉率在15%以内,2.4~3为中砂的细度模数,不能过大也不能过小,避免对施工产生不必要的影响。钢纤维:以制造工艺为依据,切断钢纤维、切削钢纤维、剪切钢纤维及熔抽钢纤维是钢纤维的四种类型。同时,各种类型的钢纤维具有各自的混凝土强度,存在相应的差别和影响程度,具体如表1所示。
        表1  钢纤维类型对混凝土强度的影响
       
        通过数据的对比可以发现,增强效果最佳的是剪切钢纤维,抗弯强度在标准养护28d可以达到44%,剪切强度可以提升60%,劈拉强度提升31%。相比剪切钢纤维,熔抽钢纤维不具备良好的增强效果,增强效果不佳,粘结性能较小的是平直圆纤维和基材,增强效果无法通过数据反映出来。因此,最佳材料是剪切型钢纤维。结合施工的具体情况,将钢纤维直径控制在0.4mm~0.7mm之间,长径比确定为60,混凝土力学强度与钢纤维掺量呈现出正比例关系。拌合物坍落度随着钢纤维掺加量的增加不断降低,因此,需要对纤维掺量进行科学合理的控制。
        2.2配合比试验
        根据设计要求,混凝土设计强度控制在40MPa左右,抗折强度控制在6.4MPa左右,试验保证率控制在95%,钢纤维掺加量为1.21%,偏差系数为0.15,最终计算出8.48MPa为其抗折强度。在此基础上,最终的配合比为泥∶水∶钢纤维∶砂∶石子=400∶188∶94∶871∶871。


        3路桥施工中钢纤维混凝土施工技术实际应用
        本文以某路桥工程项目为例,工程项目全长3m,宽度35m,双车道结构。施工路标段主要项目任务是桥墩处理、桩加强等任务,主桥结构是连续钢材,工期15d。为了保证工程项目的顺利开展,施工部门采取钢纤维混凝土技术,完成标段内的路桥施工任务。
        3.1桥墩施工中应用钢纤维混凝土技术
        第一,施工要借助BIM技术对桥墩结构进行模型的模拟分析,搭建虚拟化基础结构后,确保能对桥墩的基本性能有初步的了解,从而分析基础承重性能,结合相应的数据就能提高弯拉强度等基础参数的分析水平,并且有效结合抗压强度计算公式解决问题,具体公式如下:
        抗压强度(MPa)=试件破坏荷载(N)/试件承压面积(mm2)。
        应用计算公式就能获取设定和参数的标准数值,以保证能为后续施工管理操作提供保障。
        第二,在实际施工过程中,保证混凝土工件的制备方案和传统混凝土工件的差别性和一致性,确保钢纤维分布的均匀程度,从而进一步提升结构应用管理的时效性,也能从根本上避免钢纤维出现外露或者是重叠的问题,优化整体施工项目的综合质量,避免了混凝土结构空洞、蜂窝状问题以及腐蚀等现象,一定程度上提高了钢纤维混凝土技术的应用效果,也为路桥施工项目质量水平的维护和管理创设了良好的平台。
        3.2路面施工中应用钢纤维混凝土技术
        目前,在路面施工项目中应用钢纤维混凝土技术的频率较高,混凝土路面的优势就是能有效将路面强度达到适宜刚度参数范围,从而满足一些大型车辆和较大压力路桥建设工程项目的需求。借助钢纤维混凝土技术就能保证路面整体水平得以优化,在应用过程中要依据计算道路和路桥的通行标准完善相应工作,从而确定基础性抗压强度,以提升整体应用过程的合理性。
        3.3其他位置应用钢纤维混凝土技术
        第一,在路桥施工项目中,因为钢纤维混凝土技术本身就不是完全模式化的内容,因此,需要对刚度部位进行加强控制,有效借助钢纤维混凝土优化管理项目的综合水平,并且完善基础工序的综合水平。尤其是常见的软土基过渡段,借助垫板时会出现不均匀的沉降问题,长此以往就会对工程项目的质量产生影响。因此,借助钢纤维混凝土技术能有效提升其抗压强度,确保垫板的规格不会出现变化,利用钢纤维替代传统垫板内部的钢筋材料,有效提高垫板的抗压水平。
        第二,钢纤维混凝土技术应用在路桥上方承受荷载部位,有效推动路桥结构向着轻型、大跨度方向发展。因此,借助钢纤维混凝土技术就能减少路桥上方的用量,并且有效减轻路桥的自重,降低了项目的成本也从根本上提高了路桥项目的经济价值。
        第三,钢纤维混凝土技术也被应用在路桥项目表层铺垫施工过程中,借助橡胶沥青混凝土作为表层铺装材料配以钢纤维混凝土技术,就能实现表面全面加固的目标,有效维护建筑工程项目的综合质量。最关键的是,在路桥表层铺装施工过程中,有效应用钢纤维混凝土技术能提升工程项目表层应用质量和抗裂缝质量,从而改善工程项目的整体结构,降低结构重量的同时,也有效改善了工程项目的受力方向和受力情况。完善钢纤维混凝土技术的应用,能减少工程项目的工期,提升具体施工部位的应用效果和处理水平。
        结语
        当前,在自然和人为因素的影响下,路桥出现了塌陷、坑洼等不同程度的病害现象,对路桥质量造成了严重影响。因此,必须结合实际情况,详细分析水文、气候、温度等因素,选择钢纤维混凝土作为加固的主要材料,使路桥工程的承载力得到有效提升,促进路桥事业的健康稳定发展。
        参考文献
        [1]朱展鹏.论现代钢纤维混凝土技术在路桥施工中的运用[J].珠江水运,2017(14):93-94.
        [2]吕宁.现代钢纤维混凝土技术在路桥工程中的应用及实施要点分析[J].江西建材,2016(2):179-180.
        [3]杨传启.现代钢纤维混凝土技术在路桥施工中的应用[J].江西建材,2016(4):211,216.
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