道路桥梁施工中 钢纤维混凝土技术应用探讨

发表时间:2020/9/3   来源:《建筑实践》2020年3月9期   作者:周明
[导读] 近年来,经济快速发展,城市化建设不断加快,以钢纤维混凝土技术为研究背景,
        摘要:近年来,经济快速发展,城市化建设不断加快,以钢纤维混凝土技术为研究背景,在论述钢纤维混凝土要求以及配比重点的同时,分别从钢纤维混凝土施工准备、铺设钢筋、模板安装、混凝土搅拌运输等多方面,对钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中的实践要点进行了总结分析。由实践可知,该技术的应用能够提升整体项目的施工效率,对项目的发展具有极其重要的意义。
        关键词:道路桥梁施工;钢纤维混凝土技术;应用
        引言
        在道路桥梁的施工过程中,混凝土作为重要材料,构成了工程主体,并与道路桥梁工程的质量和力学性能有着直接的联系。传统的混凝土施工技术在施工的过程中安全性不高且容易出现开裂的情况。近年来,专业人员一直在寻找能替代传统混凝土的新材料,以完成道路桥梁的施工,弥补传统混凝土的缺陷。钢纤维混凝土技术作为一种全新的技术,可以改善混凝土的构建性能,并且能有效防止结构开裂,从而延长道路桥梁的使用年限,现阶段在道路桥梁施工中被广泛应用。
        1钢纤维混凝土简介
        钢纤维混凝土是将细小的钢丝加入到混凝土中拌合而成的一种材料,其中的钢丝是被切割成为了长径比在40-80之间的细小钢丝,并且在混凝土中是乱向分布的。钢纤维混凝土有效弥补了普通混凝土中存在的一些缺陷,大大改善了普通混凝土的性能。总结钢纤维混凝土的优点来看,其主要表现在以下几点:①抗压性强钢纤维混凝土具有着较强的抗压性,这是油气自身的力学强度所决定的。研究发现,虽然从表面上看来,钢纤维混凝土与普通混凝土在抗压性方面的差别并不大,然而,钢纤维混凝土却拥有更强的受压韧性,这点要远超过普通混凝土。因此,若市政路桥施工运用钢纤维混凝土的话,往往工程的抗弯强度与压缩强度会更高,相应的工程质量与使用安全均会得到更好的保障。②抗裂性强钢纤维混凝土有着良好的抗裂性,这使得由其而铸成的工程不容易形成裂缝。前文说过,钢纤维混凝土是由钢丝与混凝土拌合而成的一种材料,所以与普通混凝土的承压能力相比,钢纤维混凝土要远胜一筹。也就是说,一旦当材料发生变形时,钢纤维混凝土的压缩程度会很低。因此,在市政路桥施工运用钢纤维混凝土,可以使工程承受更大的压力,而不容易因变形而发生损坏。
        2道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术应用
        2.1铺装桥面
        将钢纤维混凝土技术应用到铺装桥面的施工中,不仅可以提高桥面的耐久性,还可以延长桥梁的使用寿命,优化桥梁整体结构,减少出现裂缝的现象。在实际施工中,施工人员应根据施工的实际情况,选择符合桥面施工要求的原材料,按照具体的施工要求进行施工。需要注意的是,由于钢纤维混凝土材料的加入,在铺装桥面施工完成之后,会有一部分的钢纤维在成型的结构表面暴露出来。因此,施工人员在发现这种状况的时候,应予以及时处理,提升桥面的平整度。
        2.2钢纤维与混凝土的配比设计
        钢纤维混凝土的配比设计工艺与普通水泥的配比设计并无明显差异,最大的差异在于在配比设计中需对钢纤维体积率进行科学准确的计算和测量,除此之外,钢纤维的韧性强度以及体积率同样也需要精确地进行计算。在具体的施工过程中,路桥抗弯强度、路面厚度及钢纤维混凝土材料抗折强度都需要达到符合工程的要求,这就需要施工人员能够对钢纤维和混凝土材料配比进行科学的设置,也就成了保障项目工程的质量的基础。例如,当钢纤维掺入量介于0.6%~1.2%时,材质的抗拉力强度会随着掺入量的不同呈现出类正太分布的规律性变化,随着掺入量由0.6%逐步增加至0.8%,钢纤维混凝土的抗拉力强度会逐渐提升,并且在达到0.8%时出现最大抗拉力强度,待掺入量进一步增加,这种变化则开始呈现负相关的趋势,所表现的抗拉力强度也就开始下降。根据过去的实操数据也发现,0.8%的配比相对来说最为合理,由此仅针对抗拉力的表现来看,也建议将钢纤维与混凝土材料的配合比设计为0.8%。

除了钢纤维这一重要原料的比例需求之外,为了能达到最好的效果,在水泥的应用过程中,建议优先使用32.5级的普通硅酸盐水泥,42.5级亦可采用;为了能使材料中的各原料分布均匀,在使用石头的时候,最好使用立方颗粒的碎石,并且具有一定的强度和硬度,如果碎石内部带有风化颗粒,钢纤维混凝土的最终成品质量会大打折扣;由于钢纤维混凝土材料需要有较高的抗冻性,因此,在使用外加剂时应使用优质化减水,如果是路桥施工建议使用引气型减水剂,这样能最大地提升材料抗冻性;在细集料在选择时,优先选择天然中粗砂,天然砂含量百分比不能超过0.075mm;由于用水量和含沙量对于钢纤维混凝土的体积率以及韧性强度也有着不小的影响,所以,在用水上需要采用纯净的自来水,不应为了节约成本或是方便行事而用带有泥沙之类的河水。只有根据准确科学规范的操作,将各原料进行精准的计量,才能达到科学规范的钢纤维混凝土配比,提升钢纤维混凝土的质量,为后续的工程质量奠定基础。
        2.3完善路桥施工在钢纤维混凝土技术应用
        专业的路桥施工企业,在钢纤维混凝土技术应用方面,已经形成了一整套符合自身施工特点、施工设备的工作流程,而仍然有许多较小的施工团队,在具体应用钢纤维混凝土技术过程中,并没有施工流程做指导,出现随意施工的问题。因此,钢纤维混凝土技术要想更加长远的发展,就必须在技术施工流程是进行制定与不断完善,只有形成了完善的钢纤维混凝土技术施工流程,才能保证该技术的应用科学规范、按序保质。因此,需要路桥施工方,重视钢纤维混凝土技术和其他施工技术的施工流程制定完善工作,细化技术施工流程,进而建立健全施工方科学高效的技术施工体系。
        2.4防护隧道和边坡
        部分道路桥梁在施工过程中所处的施工环境较差,如果不能对环境进行有效改善,则可能影响道路桥梁结构的稳定性。因此,在边坡的防护中运用钢纤维混凝土技术,发挥钢纤维混凝土固定围岩的优势,让隧道中的结构多一层加固,减少内外应力给隧道带来的较大影响。值得注意的是,在具体施工中,技术人员需要在施工前计算出隧道内外应力的相对变化,再根据计算的结果,确定实际施工时所需要浇筑混凝土的厚度和拌和的强度,有效提升道路桥梁的稳定性。
        2.5钢纤维混凝土在路面施工技术的应用
        ①路面施工技术的应用。钢纤维混凝土在路面施工中可以减薄铺装厚度、提升耐磨性和抗冻性等特点,横向缩缝减少,因此在施工中会采用钢纤维混凝土来提高强度。采用两层式施工或三层式施工形式,两层式施工全部使用钢纤维混凝土,三层式施工是在第一层以及第三层使用钢纤维混凝土,采用不同的施工方式可以根据工程的实际要求以及周围影响等进行合理选择,确保施工方法符合要求。②碾压施工中技术应用,为了提高路面的平整度以及密实程度,需要对路面进行碾压,普通混凝土因为粘结性不强,因此在碾压之后的效果不够好,难以达到过程要求。应用钢纤维混凝土,在碾压之后可以提高粘结程度,更好的应对外界环境的冲击,提高了韧性,荷载能力更强,减少出现裂缝以及变形的情况,保证道路的质量。因此为了延长道路的使用寿命,降低维修成本,需要对材料进行合理选择。③罩面过程的技术应用,混凝土罩面中应用钢纤维混凝土有效提高路面的质量。混凝土罩面在施工中有三种形式:直接式,这种方法的应用范围更广,对路面产生的副作用较小,因此应用次数较多。结合式,有效提升了混凝土与路面的粘结度。分离式,将混凝土和路面相分离,在中间添加隔离层可以有效达到施工要求。
        结语
        综上所述,道路桥梁工程项目实施阶段,选择使用钢纤维混凝土材料可以保证工程综合性能达标,但在应用过程中成本比较高,所以,需要加强施工技术的研究,使用最为先进的施工技术,明确具体的施工方案,并且要做好各个环节的管理和控制,以保证钢纤维工程的质量合格,满足实际使用的需要,也能够获取更高的经济效益与社会效益。
        参考文献
        [1]董晓辉.钢纤维混凝土技术在桥梁施工方面的应用探讨[J].中国建材科技,2018,27(4):47-48.
        [2]陈昌睿.道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术应用探讨[J].智能城市,2018,4(15):100-101.
        [3]刘首峰.钢纤维混凝土技术在公路桥梁施工中的应用[J].建筑技术开发,2018,45(13):80-81.
       
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