王念 趙磊
摘要:鋼纖維混凝土技術是路橋施工的一項施工技術,與傳統的施工工藝相比,現代的鋼纖維混凝土施工顯示出巨大的優越性,該項技術操作簡單,流程相較傳統技術得到了優化,技術難度不高,且成本較低。而本文就總結了實際工程施工中鋼纖維混凝土施工技術的使用經驗和做法,以供借鑒。
關鍵詞:路橋施工;鋼纖維混凝土;施工技術;
在路橋工程施工中,鋼纖維混凝土技術是一項關鍵技術。在實際施工中,該技術可以分為鋼纖維混凝土設計、攪拌、澆筑、振搗、成型、接縫,橋面鋪裝施工和橋梁加固處理幾個環節,技術難度不高,易于操作,能夠有效降低施工成本,確保工程的質量和效益。本文所要探討的就是如何在路橋工程施工中應用鋼纖維混凝土技術。
1鋼纖維混凝土施工技術介紹
鋼纖維混凝土施工技術,顧名思義,就是以鋼纖維和混凝土為主要原料的施工技術。簡單地說,就是在施工過程中,在傳統的混凝土施工時,摻雜進鋼纖維,使混凝土構件更為牢固。經實踐,鋼纖維和混凝土按照一定比例混合,通過不規則分布的鋼纖維,可以有效增強混凝土的黏著力,阻止混凝土產生裂縫或裂縫繼續蔓延,從而獲得預想的強度和性能[1]。該技術的使用,使混凝土的各項數據指標得以提高,優化了路橋工程的質量。
2鋼筋纖維混凝土的性能分析
2.1提高了路橋的抗疲勞、抗剪性能
在路橋施工中采用鋼纖維混凝土施工技術,能夠大幅度提高混凝土的內部凝聚力,強化混凝土結構穩定性,增加路橋的承載能力,將路橋的混凝土結構的抗疲勞與抗堿的性能增強到最大程度,從而優化路橋的性能。
2.2增加路橋的抗拉、抗壓和抗彎強度
傳統的混凝土施工中,受結構和混凝土本身性能的制約,在抗拉、抗壓和抗彎性能上是有一定局限的。隨著技術的發展,人們在混凝土中按比例摻雜鋼筋纖維,將鋼纖維的性能和混凝土的性能予以整合,將二者優勢融合在一起,從而提高混凝土的抗拉、抗壓和抗彎性。經過實驗證明,采用這種施工技術,單軸的抗拉能力提高了35%,抗彎度能力提高了80%,抗壓能力也有一定的提高。事實證明,采用鋼纖維混凝土施工技術,對于路橋工程的質量和抗拉、抗壓和抗彎度性能的增強具有很明顯的幫助。
2.3優良的抗沖擊能力
鋼纖維混凝土施工中,由于在混凝土添加了鋼纖維材料,使得混凝土的性能得以提升,在完全遵從公路施工標準的前提下,由于結合了鋼纖維的性能,混凝土的抗沖擊能力大大增強。鋼纖維的添加并不復雜,在傳統的混凝土施工的基礎上,只需添加大約2%鋼纖維的材料,就可以增強約80倍的混凝土抗沖擊能力。
3鋼纖維混凝土施工技術的應用方法
鋼纖維混凝土施工技術的應用,是路橋施工技術的的一大進步,使用該技術使得路橋的載荷能力和美觀度大幅度提升。該技術的核心材料為復合材料,施工成本略高于傳統的混凝土施工。這就要求施工企業要做好整個路橋工程的統籌設計,合理安排施工,在工程總成本一定的情況下,根據施工的需要靈活處理,將該技術運用到最為重要的部位,以最少的成本實現最大化的工程效益,優化路橋性能。下面就詳細闡述鋼纖維混凝土施工的各項步驟。
3.1鋪裝路面
對于路橋工程來說,由于路橋自身具有一定重量,這對路橋的質量和性能都產生了影響。為保證路橋功能的發揮,需要將路橋的自重控制在一定限度內。但是傳統路橋使用了大量混凝土材料,縮小了控制路橋重量的空間。而在現代路橋施工中,由于復合材料的出現,使得人們控制路橋自重的空間大幅度增加。為此,在路面鋪裝過程中,復合材料得到了大范圍的推廣。鋼纖維混凝土施工材料由于摻雜了一定比例的鋼纖維材料,融合了鋼纖維的性能,路橋的混凝土鋪裝時不必鋪得過厚,只需要較薄的一層即可滿足路橋工程施工標準要求。這樣既實現了控制路橋自重的目標,又使路橋的載荷能力大大提高。
另外,通過摻雜鋼纖維,路橋混凝土層的抗壓、抗拉、抗裂性能更為突出,延長了路橋的使用壽命,路橋混凝土路面在保持牢固度的同時,也具有一定的彈性,提高了行車的舒適度。采取鋼纖維混凝土施工技術,在鋪裝路面時也要做好維護,即鋪裝面應進行鑿毛和清潔,這樣能確保橋體與混凝土層的結合,在完成路面鋪裝后還需完成保養維護,以保障路面的性能。
3.2加固路橋結構
在路橋結構施工時,如果應用鋼纖維混凝土施工技術,可以有效加固路橋結構,降低路橋投入使用后發生問題的概率。例如,對于路橋來說,都是有一定的承載限額的。但是在路橋實際投入使用后,不可避免的會出現限額設定精度不準的問題。在以前,該類問題容易導致路橋表面變形、損毀和開裂,嚴重時橋墩也會遭到損壞[2]。隨著鋼纖維混凝土施工技術的出現,人們只需摻雜一定比例的鋼纖維材料進入混凝土中,由混凝土施工機械噴射作業,只要控制好噴射的范圍即可。通過該技術的使用,路橋的堅固程度得到提高,結構穩定性和抗壓、抗震性能均達到或超過國家標準,在經過水泥速凝劑處理后,抗裂性也得到增強,優化了路橋的各項性能,延長了使用壽命。
3.3強固樁基礎
在樁基礎施工中采用鋼纖維混凝土技術,同樣也能起到加強樁基礎的作用。在實際施工中,可以將摻雜鋼纖維材料的混凝土用在樁尖、樁頂的位置上,優化撞擊的穿透性,增加這些位置的強度,減少捶打的次數,這樣還可以起到降低施工成本的效果。同時,由于鋼纖維可以提高樁頂的抗擊打性和韌性,有助于抵抗因捶打發生的破裂問題,增強樁尖入土能力,完善作業質量。
3.4用于加固邊坡和隧道襯砌
1)鋼纖維混凝土施工技術用于隧道襯砌
工程對隧道襯砌施工有著很高的質量要求。其中最為重要的就是抵抗雨雪天氣的侵襲,特別是在出現暴雨暴雪天氣時,要保證襯砌隧道內不會出現積水漏水,而采用鋼纖維混凝土施工技術則可以達成這一目標,有效提高隧道襯砌的質量。
2)鋼纖維混凝土施工技術用于加固邊坡
在路橋施工過程中,經常會遇到地勢較為復雜巖石遍布的地段,在這些地段進行邊坡施工,極易發生安全事故,而且不穩定的地形結構會給施工帶來很大的難度。采用鋼纖維混凝土施工技術,向路橋邊坡噴射摻有鋼纖維材料的混凝土,可借助鋼纖維材料有效加固邊坡,使路橋工程盡可能少的被周邊自然環境影響,確保路橋的正常使用。
4保障鋼纖維混凝土施工技術水平的策略
鋼纖維混凝土施工技術在應用過程中,應注意采取一些措施,以確保該技術的應用效果達到最大,保障施工的質量。
4.1鋼纖維和混凝土的配比要準確合理
采用鋼纖維混凝土施工技術,需注意做好鋼纖維和混凝土的配比設計。配比過程和普通混凝土地配比沒有多大差別,唯一的不同點就是鋼纖維混凝土的配比要計算鋼纖維的體積率,另外還要對能夠影響鋼纖維性能的其他因素有準確地了解和掌握。例如,配比中單位含水率和含砂率,會在很大程度上影響鋼纖維混凝土強度和韌性。因此,在研究確定鋼纖維混凝土的配比時,應在遵守工程相關標準的的前提下,充分考慮工程設計方面的對不同參數的要求,精心選定各項數值,以保證鋼纖維混凝土的配比達到設計要求[3]。結合施工的實際情況,調整相關材料的配比,以更好的應對潮濕的環境中和排水問題。
4.2處理鋼纖維結團問題
所謂的鋼纖維結團,就是摻雜進混凝土的鋼纖維在攪拌的過程中沒有均勻地分開,而是結成團狀。為避免出現這類問題,保證鋼纖維能夠均勻地分散開來,需要在攪拌時加以控制。第一,攪拌力控制在20~60千克/秒;第二,鋼纖維采取逐次添加的方式加入混凝土中;第三,鋼纖維可以先與細集料攪拌,攪拌均勻后同步投料;第四,投料過程中要遵守先干后濕的原則,注意調整好攪拌機的載荷,防止因鋼纖維投入過多導致載荷增加而損傷攪拌機。
4.3鋼纖維混凝土的澆筑控制
同傳統的混凝土澆筑相比,對于鋼纖維混凝土澆筑來說,在澆筑時需注意觀察鋼纖維混凝土對澆筑設備的影響。這是因為,混凝土中的鋼纖維有時會堵塞澆筑設備,使混凝土鋼纖維不能連貫澆筑,這會在很大程度上影響到混凝土的整體強度,降低混凝土的澆筑質量。為此,應選擇功率和管道口徑合適的澆筑設備,控制好澆筑節奏,保證澆筑過程是連續進行。
5結語
從本文分析可以看到,與傳統的混凝土施工技術相比,鋼纖維混凝土具有很大的優越性,其匯集了鋼纖維和混凝土的優點,優化了混凝土路橋的各項性能。該技術對施工作業要求較高,施工人員需要熟練掌握技術操作方法,選好設備和原材料,注重施工中的質量管理,從而發揮出該項技術的最大作用,并最終推動路橋工程的順利竣工。
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