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[摘 要]公路是国民经济的命脉,随着经济的发展,公路建设不断地增加。公路建设中桥梁施工作为主要的施工项目,其施工的质量影响着公路整体的质量。混凝土结构是桥梁的主要组成部分,混凝土的坚固性,直接影响着桥梁的质量。钢纤维混凝土的公路桥,其路面极少出现裂缝问题,桥路面具有较强的耐磨性,因此极具推广应用价值。
[关键词]公路桥梁;钢纤维混凝土;应用
中图分类号:TU712.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)44-0104-01
1钢纤维混凝土技术的适用性
技术适用性对钢纤维混凝土技术的影响十分严重,在技术适用性分析过程中,工作人员可根据钢纤维混凝土特点,来优化混凝土中的长径比,使钢纤维混凝土的应用范围变得更广。另外,钢纤维混凝土技术还会应用在很多恶劣环境之中,需要具备较高的地区适用性。在实际公路桥梁建设过程中,由于路面对热量吸收程度的影响,可保持路面之中冻土的热平衡效果,实现路面抗冻性能的提升。在此种前提之下,公路桥梁施工中需要应用钢纤维混凝土技术。换个角度来说,如果想要保证钢纤维混凝土技术取得良好的应用效果,工作人员需要保证钢纤维混凝土在应用之后达到规定的设计强度,这点可通过抗压强度检查工作进行具体确认。
2钢纤维混凝土技术的国内外研究现状
钢纤维混凝土(SteelFiherReinforcedConcrete,简写为SFRC)是在普通混凝土中掺人适量短钢纤维而形成的可浇筑、可喷射成型的一种新型复合材料。它是近些年来发展起来的一种性能优良且应用广泛的复合材料。其中所掺的钢纤维是用钢质材料加工制成的短纤维,常用的有:切断型钢纤维、剪切型钢纤维、铣削型钢纤维、熔抽型钢纤维等。路面用钢纤维宜用剪切型钢纤维或熔抽型钢纤维,钢纤维在混凝土中主要是限制混凝土裂缝的扩展,从而使其抗拉、抗弯、抗剪强度较普通混凝土有显著提高,其抗冲击、抗疲劳、裂后韧性和耐久性有较大改善,使原本属于脆性材料的混凝土变成具有一定塑性性能的复合材料。
国外在20世纪70年代就开始了对钢纤维增强混凝土的研究,目前钢纤维混凝土已广泛应用于新建公路和机场的跑道,旧混凝土路面及沥青路面罩面,隧道衬砌、水工和海洋结构物、抗震、防火和防爆构造物以及桥梁工程等工程项目中。我国相关领域的研究和应用起步较晚,于70年代中期开始进行小规模试验,80年代后期对钢纤维混凝土的作用机理及基本性能做了大量、系统的研究,并在多个公路工程项目的施工中修筑了大量的试验路面。在此基础上,通过不断的积累和总结,钢纤维混凝土技术在我国工程建设领域才逐步得到了推广和应用。
3钢纤维混凝土优缺点分析
与普通混凝土相比,钢纤维混凝土主要具有以下几个方面的优点。
(1)强度显著提高,具有较高的抗拉、抗弯、抗剪和抗扭强度。
(2)具有卓越的抗冲击性能。
(3)变形性能明显改善。在普通混凝土中掺加钢纤维后可显著提高混凝土的抗拉弹性模量,混凝土收缩徐变性能明显改善,一般可使混凝土的收缩率降低10%左右。
(4)钢纤维混凝土抗疲劳性能显著提高。
(5)耐久性能显著提高,耐冻融性、耐热性、耐磨性、抗腐蚀性等都得到了显著提高,从而延长了维修保养周期,具有良好的经济效益。
基于以上优点,钢纤维混凝土应用于桥梁桥面铺装中,可减小铺装层厚度,加大联间伸缩缝间距,提高使用性能,降低维修保养费用,延长使用寿命。
同时,由于钢纤维生产成本较高,导致目前钢纤维混凝土较之普通混凝土初始造价较高,这也在一定程度上限制了钢纤维混凝土的推广应用。
4钢纤维混凝土在路桥施工中的应用
4.1道路施工中的钢纤维混凝土应用
钢纤维混凝土由于其自身的抗冻性能与抗压性能较好,所以在我国的现代公路建设中得到广泛的推广与运用。
(1)全截面钢纤维混凝土路面。如果在公路建设中采用全截面钢纤维混凝土路面结构来进行施工,那么我们必须对相关参数进行合理而恰当的把控。首先钢纤维含量上要保证在0.8%到1.2%之间,其次在路面的横缝方面要保证双车道间距在25米左右,最大不可超过50米。
(2)多年冻土区的抗冻运用。由于钢纤维混凝土自身的优良特性,当其被用于多年冻土层的建设施工中时可以有效减少外界热量的吸收,防止路面温度过高以保持路面的抗冻性能。
(3)复合式钢纤维混凝土路面。所谓复合式路面也就是指在混凝土路面建设中采用三层或双层的混凝土与钢纤维结合的复合式路面结构,因为这种施工方式的结构较为合理而工艺则较为复杂,因此在大多数机械化施工中都采用该种方式来进行路面建设。需要注意的是,在路面建设的上层部分需要用50%左右的钢纤维混凝土进行覆盖以确保路面的稳定性。
(4)碾压钢纤维混凝土路面。为了在一些公路建设中增加路面的柔韧性能,我们可以采用钢纤维同碾压混凝土相结合的复合工艺来进行施工,一方面可以有效改善二者在配合之中制造出来的力学性能,另一方面也可以加大路面的强度、提升路面的稳定性能。
(5)钢纤维混凝土罩面修补。同对钢纤维性能的充分运用可以将钢纤维使用到破损路面的罩面修补工作当中,体积率需要控制在1%到2%之间,长径比应该在70到100左右。
4.2桥梁施工中的钢纤维混凝土应用
(1)桥面铺装。除了上述的公路建设中的应用外,钢纤维混凝土还可以在桥梁的施工中得到充分的运用,例如可以在桥面的铺装工序中起到重要作用。利用钢纤维混凝土进行桥面的铺装不仅可以极大地增加桥面的抗裂性能、而且可以极大地增强桥梁的抗折性、减少桥梁崩塌的可能性。
(2)桥梁上部承载。另外钢纤维混凝土还可以在桥梁的承载功能当中起到重要作用,通过在应力集中区采用钢纤维混凝土的方式来改变力学结构,达到降低结构自身重量的目的。这样一来,不仅可以减少在桥梁建设中的用料量、降低工程施工成本,而且可以增强桥梁上部的承载能力、提升桥梁的安全性能。
(3)加固桥梁墩台。桥梁墩台是桥梁最为基础和重要的部分,如果墩台稳定性不高就极易影响到桥梁的整体安全,因此桥梁墩台的加固就成为了题中之义。钢纤维混凝土极其重要的一个运用就是加固桥梁墩台的稳定性,长期饱受巨大承压力的墩台会因为风化等其他因素导致重要部位发生表皮剥落,此时可以利用钢纤维混凝土的独特性能在墩台附近进行加固,喷射20厘米以内的钢纤维混凝土,增强桥梁墩台的抗裂性能。
(4)加强钢筋混凝土桩。在桥梁稳定性中起到主导作用的是钢筋混凝土桩,通过对钢纤维混凝土的利用不仅可以在很大程度上增加桥梁的抗压性,而且还可以对钢筋混凝土桩起到一定的加固作用,提升桩的承载能力。
5结语
公路桥梁施工作业时,采取钢纤维混凝土技术,需要严格遵守其技术施工要点,加强施工细节的管理与控制,确保施工的质量,同时需要做好施工质量监督与管理,进而确保公路桥梁的质量,同时发挥出钢纤维混凝土技术的优势,即提高桥梁路面的平滑性,减少裂缝问题的发生,提高公路桥梁的整体性能的优势。
参考文献:
[1]李芬.公路桥梁中钢纤维混凝土施工技术的探讨[J].山西建筑,2016,42(09):200-201.
[2]吴敬东.钢纤维混凝土技术在公路桥梁施工中的应用分析[J].江西建材,2016(14):167+171.
[3]王云峰.公路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用[J].建设科技,2016(15):175-176.
[4]朱世战.公路桥梁施工中钢纤维混凝土的施工工艺[J].中华建设,2016(10):158-159.
[5]许腊梅.公路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的應用标准[J].中国标准化,2016(17):147+151.
[关键词]公路桥梁;钢纤维混凝土;应用
中图分类号:TU712.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)44-0104-01
1钢纤维混凝土技术的适用性
技术适用性对钢纤维混凝土技术的影响十分严重,在技术适用性分析过程中,工作人员可根据钢纤维混凝土特点,来优化混凝土中的长径比,使钢纤维混凝土的应用范围变得更广。另外,钢纤维混凝土技术还会应用在很多恶劣环境之中,需要具备较高的地区适用性。在实际公路桥梁建设过程中,由于路面对热量吸收程度的影响,可保持路面之中冻土的热平衡效果,实现路面抗冻性能的提升。在此种前提之下,公路桥梁施工中需要应用钢纤维混凝土技术。换个角度来说,如果想要保证钢纤维混凝土技术取得良好的应用效果,工作人员需要保证钢纤维混凝土在应用之后达到规定的设计强度,这点可通过抗压强度检查工作进行具体确认。
2钢纤维混凝土技术的国内外研究现状
钢纤维混凝土(SteelFiherReinforcedConcrete,简写为SFRC)是在普通混凝土中掺人适量短钢纤维而形成的可浇筑、可喷射成型的一种新型复合材料。它是近些年来发展起来的一种性能优良且应用广泛的复合材料。其中所掺的钢纤维是用钢质材料加工制成的短纤维,常用的有:切断型钢纤维、剪切型钢纤维、铣削型钢纤维、熔抽型钢纤维等。路面用钢纤维宜用剪切型钢纤维或熔抽型钢纤维,钢纤维在混凝土中主要是限制混凝土裂缝的扩展,从而使其抗拉、抗弯、抗剪强度较普通混凝土有显著提高,其抗冲击、抗疲劳、裂后韧性和耐久性有较大改善,使原本属于脆性材料的混凝土变成具有一定塑性性能的复合材料。
国外在20世纪70年代就开始了对钢纤维增强混凝土的研究,目前钢纤维混凝土已广泛应用于新建公路和机场的跑道,旧混凝土路面及沥青路面罩面,隧道衬砌、水工和海洋结构物、抗震、防火和防爆构造物以及桥梁工程等工程项目中。我国相关领域的研究和应用起步较晚,于70年代中期开始进行小规模试验,80年代后期对钢纤维混凝土的作用机理及基本性能做了大量、系统的研究,并在多个公路工程项目的施工中修筑了大量的试验路面。在此基础上,通过不断的积累和总结,钢纤维混凝土技术在我国工程建设领域才逐步得到了推广和应用。
3钢纤维混凝土优缺点分析
与普通混凝土相比,钢纤维混凝土主要具有以下几个方面的优点。
(1)强度显著提高,具有较高的抗拉、抗弯、抗剪和抗扭强度。
(2)具有卓越的抗冲击性能。
(3)变形性能明显改善。在普通混凝土中掺加钢纤维后可显著提高混凝土的抗拉弹性模量,混凝土收缩徐变性能明显改善,一般可使混凝土的收缩率降低10%左右。
(4)钢纤维混凝土抗疲劳性能显著提高。
(5)耐久性能显著提高,耐冻融性、耐热性、耐磨性、抗腐蚀性等都得到了显著提高,从而延长了维修保养周期,具有良好的经济效益。
基于以上优点,钢纤维混凝土应用于桥梁桥面铺装中,可减小铺装层厚度,加大联间伸缩缝间距,提高使用性能,降低维修保养费用,延长使用寿命。
同时,由于钢纤维生产成本较高,导致目前钢纤维混凝土较之普通混凝土初始造价较高,这也在一定程度上限制了钢纤维混凝土的推广应用。
4钢纤维混凝土在路桥施工中的应用
4.1道路施工中的钢纤维混凝土应用
钢纤维混凝土由于其自身的抗冻性能与抗压性能较好,所以在我国的现代公路建设中得到广泛的推广与运用。
(1)全截面钢纤维混凝土路面。如果在公路建设中采用全截面钢纤维混凝土路面结构来进行施工,那么我们必须对相关参数进行合理而恰当的把控。首先钢纤维含量上要保证在0.8%到1.2%之间,其次在路面的横缝方面要保证双车道间距在25米左右,最大不可超过50米。
(2)多年冻土区的抗冻运用。由于钢纤维混凝土自身的优良特性,当其被用于多年冻土层的建设施工中时可以有效减少外界热量的吸收,防止路面温度过高以保持路面的抗冻性能。
(3)复合式钢纤维混凝土路面。所谓复合式路面也就是指在混凝土路面建设中采用三层或双层的混凝土与钢纤维结合的复合式路面结构,因为这种施工方式的结构较为合理而工艺则较为复杂,因此在大多数机械化施工中都采用该种方式来进行路面建设。需要注意的是,在路面建设的上层部分需要用50%左右的钢纤维混凝土进行覆盖以确保路面的稳定性。
(4)碾压钢纤维混凝土路面。为了在一些公路建设中增加路面的柔韧性能,我们可以采用钢纤维同碾压混凝土相结合的复合工艺来进行施工,一方面可以有效改善二者在配合之中制造出来的力学性能,另一方面也可以加大路面的强度、提升路面的稳定性能。
(5)钢纤维混凝土罩面修补。同对钢纤维性能的充分运用可以将钢纤维使用到破损路面的罩面修补工作当中,体积率需要控制在1%到2%之间,长径比应该在70到100左右。
4.2桥梁施工中的钢纤维混凝土应用
(1)桥面铺装。除了上述的公路建设中的应用外,钢纤维混凝土还可以在桥梁的施工中得到充分的运用,例如可以在桥面的铺装工序中起到重要作用。利用钢纤维混凝土进行桥面的铺装不仅可以极大地增加桥面的抗裂性能、而且可以极大地增强桥梁的抗折性、减少桥梁崩塌的可能性。
(2)桥梁上部承载。另外钢纤维混凝土还可以在桥梁的承载功能当中起到重要作用,通过在应力集中区采用钢纤维混凝土的方式来改变力学结构,达到降低结构自身重量的目的。这样一来,不仅可以减少在桥梁建设中的用料量、降低工程施工成本,而且可以增强桥梁上部的承载能力、提升桥梁的安全性能。
(3)加固桥梁墩台。桥梁墩台是桥梁最为基础和重要的部分,如果墩台稳定性不高就极易影响到桥梁的整体安全,因此桥梁墩台的加固就成为了题中之义。钢纤维混凝土极其重要的一个运用就是加固桥梁墩台的稳定性,长期饱受巨大承压力的墩台会因为风化等其他因素导致重要部位发生表皮剥落,此时可以利用钢纤维混凝土的独特性能在墩台附近进行加固,喷射20厘米以内的钢纤维混凝土,增强桥梁墩台的抗裂性能。
(4)加强钢筋混凝土桩。在桥梁稳定性中起到主导作用的是钢筋混凝土桩,通过对钢纤维混凝土的利用不仅可以在很大程度上增加桥梁的抗压性,而且还可以对钢筋混凝土桩起到一定的加固作用,提升桩的承载能力。
5结语
公路桥梁施工作业时,采取钢纤维混凝土技术,需要严格遵守其技术施工要点,加强施工细节的管理与控制,确保施工的质量,同时需要做好施工质量监督与管理,进而确保公路桥梁的质量,同时发挥出钢纤维混凝土技术的优势,即提高桥梁路面的平滑性,减少裂缝问题的发生,提高公路桥梁的整体性能的优势。
参考文献:
[1]李芬.公路桥梁中钢纤维混凝土施工技术的探讨[J].山西建筑,2016,42(09):200-201.
[2]吴敬东.钢纤维混凝土技术在公路桥梁施工中的应用分析[J].江西建材,2016(14):167+171.
[3]王云峰.公路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用[J].建设科技,2016(15):175-176.
[4]朱世战.公路桥梁施工中钢纤维混凝土的施工工艺[J].中华建设,2016(10):158-159.
[5]许腊梅.公路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的應用标准[J].中国标准化,2016(17):147+151.