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摘要:路桥施工过程中混凝土施工技术是一个重点.随着对工程要求的提高.我国路桥工程中逐渐使用了以钢纤维混凝土为代表的高性能混凝土,强化了施工技术.有效地保证了工程质量.随着科技的发展.相信我国路桥施工的混凝土技术会得到进一步地发展。
关键词:路桥施工;混凝土;施工技术
中图分类号:U448文献标识码: A
1 普通混凝土在施工中应用和问题分析
随着我国交通基础设施建设的加快.普通混凝土的使用大大增加,但是实践证明.在路桥建设这种高指标的工程当中.普通混凝土极易导致出现裂缝影响工程的质量。甚至有大量的坍塌事件发生.普通混凝土出现的的问题主要有以下四种:
1.1抗拉力不强
普通混凝土是由水泥、石子,砂石和水拌合,经硬化而成的人造材料。砂、石起骨架作用,同时抑制水泥的收缩;水泥和水形成水泥浆包裹骨料表面并且填充骨料问的空隙。水泥浆体硬化前起到润滑作用,使混凝土拌合物硬化后将骨料胶结在一起,形成坚强的整体,但水泥、石子和砂石都有易脆性,抗拉力不强,混凝土受拉时.很小的拉应力下就会导致开裂。比如立交桥的桥板.长期处于弯旋状态,在钢筋能承受的拉力之内,提前出现了裂缝。
1.2弹性不好
普通混凝土材料虽然抗压强度高,一般在7.5~60MPa之间,但是在掺入高效减水剂与掺合料时,强度高达100MPa以上。但弹性不好,没有能屈能伸的品性.当路桥面的荷载量很大而且受力不均的情况下.负荷力分布不均,很容易导致某一个构件不堪重力,从而产生裂缝。
1.3收缩易变形
普通混凝土易热胀冷缩.而且极易收缩,收缩就容易导致变形,如果变形受到约束,结构内部将会产生应力.一旦应力超过抗拉强度,就会产生温度裂缝。在施工中,普通混凝土极易结硬,在结硬之后.混凝土中的水分子逐渐蒸发.湿度逐渐降低,混凝土体积减小,变形较大,由于表层水分流失过快,内部损失相对慢,就会产生表面收缩大.内部收缩小的不均匀收缩,导致表面混凝土承受拉力。表面混凝土承受拉力如果超过其抗拉强度.也同样产生收缩裂缝。
1.4耐久性弱
普通混凝土耐久性弱:主要表现为:一是抗冻性差,抗冻性指混凝土,经受多次冻融循环作用仍能保持强度与完整性的能力。普通混凝土的抗冻性相当弱,在气温低于零摄氏度时,混凝土膨胀力加大,强度就会降低,导致出现裂缝。二是抗侵蚀性差,抗腐蚀性指混凝土对水泥石的侵蚀的免疫力。在酸、碱,盐环境下,加之混凝土质量较差或者保护层厚度不足,混凝土保护层极易受侵蚀炭化.直至钢筋表面,致使钢筋周围混凝土碱度降低.减弱普通混凝土的耐久性。
2路桥施工中普通混凝土的施工技术概述
2.1制定吊装方案,或采用缆索吊装、或采用架桥机安装。如果有需要,采用大型吊装设备。
2.2做好挖孔过程中孔壁支护和流砂的防护,为了保证开挖的安全,要采用混凝土护壁.壁厚依据工程实际而定.间距同上,并且用钢筋进行支护,同时通过计算对混凝土护壁厚度和侧壁涌砂问题进行校核。
2.3开挖时要对侧壁涌沙进行处理.由于挖孔桩的开挖过程中会出现孔壁周围流砂不停地随水流人井内,所以需要钢筋沿刚开挖的孔壁打人地下作为临时支护.并在钢筋外侧铺设土工布,防止细砂随水流人并内,紧接着进行混凝土护壁。并要将拱上的压力传递到周围的土体中,大大减少了土体对钢筋的压力。
・做好桥台混凝土底板的温控处理,做好混凝土的养护措施。
3在路桥施工中的施工技术
钢纤维混凝土在路桥工程中的施工,按照其施工方法的不同分为浇注钢纤维混凝土、喷射钢纤维混凝土和灌浆钢纤维混凝土。钢纤维混凝土路桥工程质量的优与劣,取决于路桥工程的施工质量.很大程度上依赖于混凝土施工技术的质量。所以.在钢纤维混凝土的路桥施工时,不但要满足普通混凝土的施工要求.而且还要格外重视钢纤维给施工带来的技术问题.一定要确保钢纤维均匀分布在基体中。
3.1设置钢纤维分散装置
如果大量钢纤维一次性直接投入搅拌机的话.那么极容易出现结团的现象,为了使钢纤维均匀分布,并且充分分散,再把钢纤维投入搅拌机的过程中,应该将钢纤维通过分散装置进入搅拌机。分散机的功率在0.75~1.0kW为宜.分散机的分散力应该在20~60kg/min为宜。投入搅拌机的钢纤维应该事先和细骨料定量拌合均匀.或者直接选择直径较粗、材质较好的纤维,同时还要在料斗入口处设置振动筛,将不合规格的钢纤维筛出。
3.2搅拌投料顺序和搅拌时间
上面说过.为了防止钢纤维结团,.需要采取分级投料和先干后湿的工艺。依照以下步骤施工:按砂一钢纤维一碎石一水泥。混和料要先在搅拌机内干拌1分钟,然后加水和外加剂湿拌2分钟。
3.3采用强制式搅拌机搅拌
一般搅拌机不能达到钢纤维混凝土的搅拌要求。钢纤维混凝土的搅拌,一般最好使用强制式搅拌机和双锥反转出料搅拌机。当纤维掺量较高和坍落度较小时,为了不使搅拌机超负荷工作,搅拌机的利用率会相应有所降低。
3.4浇注和振捣
钢纤维混凝土在浇注时,不能有明显的浇注接头。每次倒料必须相压15-20crn,以保持钢纤维混凝土的整体连续性。而且钢纤维混凝土的浇注还必须连续进行。如果使用插入式振动棒插入钢纤维混凝土进行振捣,会使钢纤维朝振动着的振动棒聚集,进而产生集束效应,为了确保钢纤维的二维分布.应该使用平板振动器振捣成型。在采用振捣棒的时候,为了保证边角混凝土的密实.要使钢纤维纵向条状集束排列有利于抵抗板体收缩应力、温度应力以及荷载的传递。振捣好的混凝土表面要抹平,同时把外露的钢纤维压入混凝土中,用来防止露出表面的纤维锈蚀或者刺人。
3.5成型
钢纤维混凝土粗骨料细,砂率大,而且纤维乱向分布,所以钢纤维混凝土路面最好采用真空吸水工艺,加之机械抹平以防钢纤维外露。同时采用压纹机压纹工艺以免拉毛产生纤维外露现象。拆模后如果出现纤维外露或漏振.应该及时处理。
3.6接缝施工
钢纤维混凝土的收缩性小、弹性好.抗裂性能好。有条件封闭交通的施工路段.采用混凝土摊铺机可做成整幅式,不设纵缝。钢纤维浇筑养生达设计强度50%后切锯缩缝。
3.7运输
在钢纤维混凝土的运输过程中,坍落度和含气量都会有所损失,且拌和物稠度也会下降。在运输时受到振动使钢纤维下沉,会影响钢纤维混凝土的均匀性。因此钢纤维混凝土的运输距离应尽量缩短.料斗出I:1尺寸要大一些。有条件时也可以采用泵送。
4结论
综上所述,随着我国经济的发展,路桥施工也发展迅速,混凝土在施工中的应用日益广泛.但是,由于到路桥施工的要求提高,混凝土自重大的缺点限制了路桥的跨度.对于混凝土的选用开始以高强度混凝土为主,高强度混凝土比普通混凝土具备更强大的优势:质量轻,强度高.抗变形能力强。能够减轻桥梁的自重,增大桥梁的跨度,提高桥梁的耐久性.同时减低桥梁的高度。钢纤维混凝土是目前广泛取代普通混凝土的一种高强度混凝土.弹性和抗拉强度都比较高.而且造价低廉.我们将着重探讨这种混凝土在施工中的应用技术。
参考文献:
[1] 李双龙. 鋼纤维砼材料在旧路面的维修补强中的推广[J]. 民营科技. 2009(02)
[2] 王成强,王伟,何廷云. 钢纤维混凝土材料在旧混凝土路面修补工程中的应用[J]. 中国西部科技. 2005(18)
[3] 汪轩. 钢纤维混凝土材料在旧混凝土路面修补工程中的应用[J]. 华东公路. 2005(04)
[4] 惠霞. 钢纤维混凝土材料在旧混凝土路面修补工程中的应用[J]. 甘肃科技. 2006(11)
[5] 白明露,简洁,张粉桃. 钢纤维混凝土材料在旧混凝土路面修补工程中的应用[J]. 科技信息(科学教研). 2008(01)
关键词:路桥施工;混凝土;施工技术
中图分类号:U448文献标识码: A
1 普通混凝土在施工中应用和问题分析
随着我国交通基础设施建设的加快.普通混凝土的使用大大增加,但是实践证明.在路桥建设这种高指标的工程当中.普通混凝土极易导致出现裂缝影响工程的质量。甚至有大量的坍塌事件发生.普通混凝土出现的的问题主要有以下四种:
1.1抗拉力不强
普通混凝土是由水泥、石子,砂石和水拌合,经硬化而成的人造材料。砂、石起骨架作用,同时抑制水泥的收缩;水泥和水形成水泥浆包裹骨料表面并且填充骨料问的空隙。水泥浆体硬化前起到润滑作用,使混凝土拌合物硬化后将骨料胶结在一起,形成坚强的整体,但水泥、石子和砂石都有易脆性,抗拉力不强,混凝土受拉时.很小的拉应力下就会导致开裂。比如立交桥的桥板.长期处于弯旋状态,在钢筋能承受的拉力之内,提前出现了裂缝。
1.2弹性不好
普通混凝土材料虽然抗压强度高,一般在7.5~60MPa之间,但是在掺入高效减水剂与掺合料时,强度高达100MPa以上。但弹性不好,没有能屈能伸的品性.当路桥面的荷载量很大而且受力不均的情况下.负荷力分布不均,很容易导致某一个构件不堪重力,从而产生裂缝。
1.3收缩易变形
普通混凝土易热胀冷缩.而且极易收缩,收缩就容易导致变形,如果变形受到约束,结构内部将会产生应力.一旦应力超过抗拉强度,就会产生温度裂缝。在施工中,普通混凝土极易结硬,在结硬之后.混凝土中的水分子逐渐蒸发.湿度逐渐降低,混凝土体积减小,变形较大,由于表层水分流失过快,内部损失相对慢,就会产生表面收缩大.内部收缩小的不均匀收缩,导致表面混凝土承受拉力。表面混凝土承受拉力如果超过其抗拉强度.也同样产生收缩裂缝。
1.4耐久性弱
普通混凝土耐久性弱:主要表现为:一是抗冻性差,抗冻性指混凝土,经受多次冻融循环作用仍能保持强度与完整性的能力。普通混凝土的抗冻性相当弱,在气温低于零摄氏度时,混凝土膨胀力加大,强度就会降低,导致出现裂缝。二是抗侵蚀性差,抗腐蚀性指混凝土对水泥石的侵蚀的免疫力。在酸、碱,盐环境下,加之混凝土质量较差或者保护层厚度不足,混凝土保护层极易受侵蚀炭化.直至钢筋表面,致使钢筋周围混凝土碱度降低.减弱普通混凝土的耐久性。
2路桥施工中普通混凝土的施工技术概述
2.1制定吊装方案,或采用缆索吊装、或采用架桥机安装。如果有需要,采用大型吊装设备。
2.2做好挖孔过程中孔壁支护和流砂的防护,为了保证开挖的安全,要采用混凝土护壁.壁厚依据工程实际而定.间距同上,并且用钢筋进行支护,同时通过计算对混凝土护壁厚度和侧壁涌砂问题进行校核。
2.3开挖时要对侧壁涌沙进行处理.由于挖孔桩的开挖过程中会出现孔壁周围流砂不停地随水流人井内,所以需要钢筋沿刚开挖的孔壁打人地下作为临时支护.并在钢筋外侧铺设土工布,防止细砂随水流人并内,紧接着进行混凝土护壁。并要将拱上的压力传递到周围的土体中,大大减少了土体对钢筋的压力。
・做好桥台混凝土底板的温控处理,做好混凝土的养护措施。
3在路桥施工中的施工技术
钢纤维混凝土在路桥工程中的施工,按照其施工方法的不同分为浇注钢纤维混凝土、喷射钢纤维混凝土和灌浆钢纤维混凝土。钢纤维混凝土路桥工程质量的优与劣,取决于路桥工程的施工质量.很大程度上依赖于混凝土施工技术的质量。所以.在钢纤维混凝土的路桥施工时,不但要满足普通混凝土的施工要求.而且还要格外重视钢纤维给施工带来的技术问题.一定要确保钢纤维均匀分布在基体中。
3.1设置钢纤维分散装置
如果大量钢纤维一次性直接投入搅拌机的话.那么极容易出现结团的现象,为了使钢纤维均匀分布,并且充分分散,再把钢纤维投入搅拌机的过程中,应该将钢纤维通过分散装置进入搅拌机。分散机的功率在0.75~1.0kW为宜.分散机的分散力应该在20~60kg/min为宜。投入搅拌机的钢纤维应该事先和细骨料定量拌合均匀.或者直接选择直径较粗、材质较好的纤维,同时还要在料斗入口处设置振动筛,将不合规格的钢纤维筛出。
3.2搅拌投料顺序和搅拌时间
上面说过.为了防止钢纤维结团,.需要采取分级投料和先干后湿的工艺。依照以下步骤施工:按砂一钢纤维一碎石一水泥。混和料要先在搅拌机内干拌1分钟,然后加水和外加剂湿拌2分钟。
3.3采用强制式搅拌机搅拌
一般搅拌机不能达到钢纤维混凝土的搅拌要求。钢纤维混凝土的搅拌,一般最好使用强制式搅拌机和双锥反转出料搅拌机。当纤维掺量较高和坍落度较小时,为了不使搅拌机超负荷工作,搅拌机的利用率会相应有所降低。
3.4浇注和振捣
钢纤维混凝土在浇注时,不能有明显的浇注接头。每次倒料必须相压15-20crn,以保持钢纤维混凝土的整体连续性。而且钢纤维混凝土的浇注还必须连续进行。如果使用插入式振动棒插入钢纤维混凝土进行振捣,会使钢纤维朝振动着的振动棒聚集,进而产生集束效应,为了确保钢纤维的二维分布.应该使用平板振动器振捣成型。在采用振捣棒的时候,为了保证边角混凝土的密实.要使钢纤维纵向条状集束排列有利于抵抗板体收缩应力、温度应力以及荷载的传递。振捣好的混凝土表面要抹平,同时把外露的钢纤维压入混凝土中,用来防止露出表面的纤维锈蚀或者刺人。
3.5成型
钢纤维混凝土粗骨料细,砂率大,而且纤维乱向分布,所以钢纤维混凝土路面最好采用真空吸水工艺,加之机械抹平以防钢纤维外露。同时采用压纹机压纹工艺以免拉毛产生纤维外露现象。拆模后如果出现纤维外露或漏振.应该及时处理。
3.6接缝施工
钢纤维混凝土的收缩性小、弹性好.抗裂性能好。有条件封闭交通的施工路段.采用混凝土摊铺机可做成整幅式,不设纵缝。钢纤维浇筑养生达设计强度50%后切锯缩缝。
3.7运输
在钢纤维混凝土的运输过程中,坍落度和含气量都会有所损失,且拌和物稠度也会下降。在运输时受到振动使钢纤维下沉,会影响钢纤维混凝土的均匀性。因此钢纤维混凝土的运输距离应尽量缩短.料斗出I:1尺寸要大一些。有条件时也可以采用泵送。
4结论
综上所述,随着我国经济的发展,路桥施工也发展迅速,混凝土在施工中的应用日益广泛.但是,由于到路桥施工的要求提高,混凝土自重大的缺点限制了路桥的跨度.对于混凝土的选用开始以高强度混凝土为主,高强度混凝土比普通混凝土具备更强大的优势:质量轻,强度高.抗变形能力强。能够减轻桥梁的自重,增大桥梁的跨度,提高桥梁的耐久性.同时减低桥梁的高度。钢纤维混凝土是目前广泛取代普通混凝土的一种高强度混凝土.弹性和抗拉强度都比较高.而且造价低廉.我们将着重探讨这种混凝土在施工中的应用技术。
参考文献:
[1] 李双龙. 鋼纤维砼材料在旧路面的维修补强中的推广[J]. 民营科技. 2009(02)
[2] 王成强,王伟,何廷云. 钢纤维混凝土材料在旧混凝土路面修补工程中的应用[J]. 中国西部科技. 2005(18)
[3] 汪轩. 钢纤维混凝土材料在旧混凝土路面修补工程中的应用[J]. 华东公路. 2005(04)
[4] 惠霞. 钢纤维混凝土材料在旧混凝土路面修补工程中的应用[J]. 甘肃科技. 2006(11)
[5] 白明露,简洁,张粉桃. 钢纤维混凝土材料在旧混凝土路面修补工程中的应用[J]. 科技信息(科学教研). 2008(01)