道路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術的應用*

邱永潔

(連云港金海岸開發建設有限公司 江蘇 連云港 222000)

鋼纖維混凝土這是一種復合型的材料,相比于普通型的混凝土,該材料的強度、耐久性、承載力等優勢都十分的顯著,將其應用到道路橋梁工程中,可以為施工質量提升全面保障。再加上在工程中,運用這項技術可以減少壞角、龜裂等問題的產生,提升道路橋梁工程的使用性能,為車輛行駛創建了良好的交通環境。但是,鋼纖維混凝土技術在應用的時候,還需要對其應用要點不斷地進行研究,并且嚴格落實到位,充分導致技術自身的有點,這樣才能為道路橋梁工程提供更好的服務,為提升道路橋梁工程施工質量,給予了重要的保障。

1 鋼纖維混凝土技術分析

1.1 技術概述

鋼纖維混凝土屬于混凝土的一種升級材料,主要是鋼纖維時和混凝土相互結合的一種新型復合材料。混凝土在施工期間,很容易受到外界荷載的影響,出現擠壓變形的現象,這樣不管是道路工程后期的使用,還是后期維護都帶來了一定的影響。然而,在混凝土中融入鋼纖維材料,可以在施工凝固以后,強度得到很大的提升,并且還具有良好延展性,從而提升道路橋梁混凝土結構施工的整體質量。

另外,鋼纖維融入混凝土中,種類比較多,例如有剪切型的、斷型的,以及銑削型的等。由于類型不一樣所凸顯的效果也是存在這一定差異的,例如:切斷型鋼纖維主要為小直徑坑冷拔鋼絲,將其與混凝土相互結合,抗拉強度達到很大的提升,并且以切刀、沖床等設備為主。

1.2 技術優勢

相較于傳統混凝土技術,鋼纖維混凝土技術優勢是非常明顯的,不管是強度,還是抗拉性,甚至延展性,都有著更好的表現。在鋼纖維混凝土技術施工的時候,通過鋼纖維合錯向分布,這樣可以很好的避免裂縫問題的產生,甚至可以一直細微裂縫的擴展,為提升道路橋梁工程施工質量起到了積極的作用和意義。

1.2.1 抗沖擊性強

在鋼纖維的作用下,混凝土的抗沖擊力得到很大的提升。但是,其效果與鋼纖維的摻入量有著直接性的聯系。該技術在運用時摻入鋼纖維量需要做好控制。同時,鋼纖維混凝土技術在韌性方面,也具有這明顯的優勢。

1.2.2 抗剪、抗裂等性能強

抗剪、抗裂等較良好的性能,也是鋼纖維混凝土技術中最為明顯的技術優勢之一,并且在鋼纖維混凝土技術施工的時候,如果發生斷裂的現象,所受到的荷載度也相對較小,不會產生較為嚴重的負面影響。同時,鋼纖維混凝土技術在道路橋梁工程施工中,即使基面產生誤動,鋼纖維混凝土在承載力、抗疲勞、抗剪性等方面,不會受到較大的影響,提升結合安全與穩定,以及保障總體質量不受影響。

1.2.3 變形性強

將鋼纖維融入到混凝土中,可以有效降低混凝土的收縮作用,從而展現較強的變形性能,以此降低裂縫產生的幾率。所以說,鋼纖維混凝土技術的應用,以此打造高質量建設工程。

2 工程實例

筆者以402 省道贛榆南環段路基橋涵工程S402GYNH-SG2標段為例,其工程詳細如下:

(1)本工程路線起省道贛榆南環段路線走向基本呈東西走向,起于現狀228國道勝利圩附近,向西跨越沭北河,經宋莊鎮劉莊村南側至振興路,沿振興路南側與振興路并行至204 國道,并且路線全長為8.259 km。

(2)本工程道路等級屬于一級公路,并且路基及橋面寬度為:25.5 m。同時,在施工的時候,全線采用一級公路標準,整體式橫斷面25.5 m,設計速度為80 km/h。路基全寬25.5 m。另外,各個組成部分為:中間帶3.0 m,行車道2 m×2 m×3.75 m,硬路肩2 m×3.0 m,土路肩2 m×0.75 m 土路肩采用4%的橫坡,行車道和硬路肩均采用2%的橫坡。

(3)為了保證本工程的施工質量,提升混凝土結構的強度、抗剪力等的綜合性能,減少常見病害的產生,將鋼纖維混凝土技術應用到其中,通過一系列的施工方式,從而保證本工程的施工質量,提升本工程的綜合效益。

3 鋼纖維混凝土技術的具體應用要點

盡管鋼纖維混凝土技術的應用,可以給道路橋梁工程施工帶來一定的優勢,保障工程的施工質量。但是,在具體應用的時候,還需要掌握各項技術應用要點,并且嚴格落實到到位,確保技術的應用效果,凸顯其優勢。結合上述工程,對鋼纖維混凝土技術應用要點,展開了分析和闡述。

3.1 制梁臺座施工

本工程施工制梁臺座是重要項目之一,通過使用這項技術可有效提升工程質量。那么,在施工的時候,應當注重以下幾點內容:

Poly-AFPOs相對于單體而言,有很高的比旋光度.Poly-AFPO相比Poly(S)-TPBO有更高的聚合度、分子量和更窄的分子量分布(見表1),其原因有兩個：1)聚合過程中側鏈的阻礙作用小；2)聚合過程中沒有與溶劑發生鏈轉移.與Poly(S)-TPBO聚合物類似,Poly-AFPOs具有很高的光學活性,而且也主要是由于在溶液中形成螺旋結構而導致的,不同的是Poly-AFPOs的旋光性與其對應單體的旋光性是相反的.

(1)在施工的時候,采用水準儀,測量臺座高程檢測高度是否一致,如果存在較大的偏差,這時就需要進行找平處理,提升制梁臺座的強度。同時,需要對底座鋼板黏貼密實度、兩側防漏漿等東進行檢查,如果發現破損的現象,需要進行錨固、或者更換處理。

(2)可以采用3 m 的平整度尺臺逐尺檢測鋼板平整度、拼縫緊密度及錯臺等情況,并且如果不滿足相關要求的話,這時就需要采用密封膠或玻璃膠進行拼縫填充處理。

3.2 罩面修復施工技術

由于受到普通環境的影響,抗彎性和抗壓能力效果不是很明顯,這樣道路橋梁工程在后期使用中,很容易產生一些常見的病害,例如:裂縫、塌陷等問題,給車輛安全行駛也會造成一定的影響。對此,本工程在施工的時候,為了避免該情況的產生,將鋼纖維混凝土技術應用到其中,實施罩面修復施工作業。首先,罩面修復的種類相對較多,主要有分離型修復方式、結合型修復方式以及直接型修復方式等,其中分離式修復方式主要是指鋼纖維混凝土與原混混凝相隔離,兩者可以單獨發揮作用,以此保證本工程路面的質量。結合型罩面修復主要是將鋼纖維混凝土和原混凝土相互融合,并且需要在原混凝土表面鋪設鋼纖維混凝土,這樣可以很好的減少常見病害的產生,其施工方式也相對較為便捷。不管使用那種施工方式,都需要嚴格把控鋼纖維混凝土的長徑比和體積比,這樣才能保證良好的施工效果。

3.3 混凝土施工技術

混凝土施工是道路橋梁工程建設的核心施工環節,確保該方面的施工質量,可以有效提升道路橋梁工程建設的效果。對此,本工程進行混凝土施工的時候,主要從以下幾點展開。

(1)需要根據施工方案,對鋼纖維混凝土材料進行計量,并且對計量誤差進行嚴格的控制,如表1所示,以此滿足施工需求。另外,對于原材料計量,應根據粗、細集料的含水率的變化,及時調整,避免給鋼纖維混凝土施工造成一定的影響。

表1 上述工程各種原材料計量的允許偏差(質量%)

(2)本工程根據現行的國家標準,采用強制式攪拌機,并且為了提升攪拌質量、減少葉片、襯板的磨損,改善工作環境,提高混凝土強度,節約水泥等方面考慮,在混凝土攪拌的時候,先向攪拌機投入細集料、水泥、礦物摻合料等,待到攪拌均勻以后,再添加適量的水和外加劑。

同時,水和外加劑添加且攪拌均勻以后,投入粗集料,繼續攪拌至均勻為止。但是,在攪拌的時候,一定要注意攪拌的時間,每一階段的攪拌時間不宜少于30 s,總攪拌時間不宜少于2 min,也不宜超過3 min,這樣才能保證良好的攪拌效果;另外,如果處于冬季的話,混凝土攪拌的時候,可以添加熱水,這樣可以提升拌合物溫度,也可同時采用加熱骨料的方法提高拌合物溫度。如果骨料不加熱的話,這時拌合水的溫度可以達到60℃,并且可以先投入骨料和熱水進行攪拌,然后再投入膠凝材料。

3.4 局部結構加固

局部結構加固也是鋼纖維混凝土技術應用的一項重點內容,并且在施工的時候,不管是采用那種類型的鋼纖維,都需要嚴格把控鋼纖維的摻入量,通常情況下應當控制在0.9%以內,這樣才能保證良好的施工效果。同時,在施工的時候,可以利用噴射機將鋼纖維混凝土噴射到需要加固的位置,這樣可以起到很好的穩固作用,提升道路橋梁工程結構的強度。另外,鋼纖維混凝土還可以對薄弱位置進行加固,提升道路橋梁工程結構的穩定性,確保良好使用性能。

4 鋼纖維混凝土技術應用注意事項

鋼纖維混凝土技術施工還是較為復雜的,需要注意的問題也相對較多。對此,為了保證技術的施工質量,必須掌握其注意事項,這樣才能對其中可能存在的問題進行很好的規避,確保鋼纖維混凝土技術的應用效果。

(1)在底座預制的時候,一定要固、無沉陷,并考慮利于排水,這樣主要是避免因為排水問題,導致工程地結構下沉。同時,需要根據相關標準,確定底座的反拱度值,并且需要結合實際情況,和生產視制梁的張拉情況確定,避免在施工中產生較大的誤差。

(2)需要做好對底座、模板、鋼筋、波紋管等方面的保護,這樣主要是避免混凝土施工中,受到澆筑和振搗棒的影響,模板產生變形,或者鋼管、波紋管成為位移的現象。同時,在鋼纖維混凝土澆筑的時候,表面漿液干燥以后,應當及時進行養護,并且需要根據養護需求,使用噴淋養護,以此保證良好的養護效果。

(3)鋼絞線進場后安排專職人員妥善保管,確保張拉、錨固兩端干凈、清潔。鋼束張拉順序應嚴格按設計文件要求進行。鋼絞線張拉控制應力應考慮錨口摩阻損失,鋼絞線不得采用超張拉,這樣主要是避免鋼絞線張拉力過大,影響工程施工質量。同時,在施工的時候,需要實測伸長值與理論伸長值的差值應控制在±6%以內,超過時應停止張拉、分析原因,并且采取相應的措施進行解決。另外,張拉完成以后,應當及時進行壓漿施工。

(4)斷面鋼絞線斷絲或滑絲之和控制在每束一絲,且每個斷面斷絲之和不超過該斷面鋼絲總數的1%,切記不允許整個鋼絞線拉斷,否者就需要立即進行進行后更換。

同時,未進行孔道壓漿前,一定不能移動箱梁,并且根據施工需求,對鋼絞線工作長度進行切割,采用手提式砂輪機實施,絕不允許用氧、電焊燒斷。另外,在施工的時候,主梁吊裝均采用捆綁式吊裝,施工時吊點梁底倒角處采取兜墊小角鋼措施,這樣可以避免出現嚴重的磨損問題,影響施工質量。

綜上所述,鋼纖維混凝土比混凝土施工技術優勢更強,不僅強度較高,抗沖擊力也有著明顯的提升,并且對于環境的適應能力也相對較強,也正是因為這些優勢,可以到道路橋梁工程中,有著廣泛的應用。筆者結合各工程案例,對鋼纖維混凝土技術應用的要點進行了研究,從不斷研究中可以發現,鋼纖維混凝土技術的應用,可以很好的提升道路橋梁工程結構穩固性和安全性,為施工質量達到相關標準,提供了重要的保障,并且減少常見病害的產生,延長其使用年限,營造良好的交通環境。