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摘要:作者根据多年的工作经验,讲述了在公路桥梁施工中混凝土技术的应用问题,并提出了一些建议。
关键词:路桥建设;混凝土施工技术;钢纤维混凝土
Abstract: based on years of work experience, the author describes the concrete application in highway bridge construction problems, and puts forward some Suggestions.
Key words: road and bridge construction; Concrete construction technology; Steel fiber reinforced concrete
中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
随着我国市政交通建设的迅猛发展,各类桥梁建筑层出不穷。而在各种形式的施工过程中,混凝土的应用越来越广泛,混凝土结构在现代桥梁工程建设中已经占据了非常重要的地位。为了减少和控制裂缝的出现,许多专业的混凝土技术研究人员对桥梁混凝土进行了研究和探讨,并提出了办法和意见。
1 在施工过程中普通混凝土出现的问题
我国这几年来经济发展十分迅速,全国各地都在大力的建设公路和桥梁。然而在建设过程中,由于出现了大量的裂缝病害,使得很多工程的质量收到了影响,还有的桥梁甚至出现了垮塌现象。一般的混凝土主要是由石子、砂石、水泥还有水搅拌,并且经过人工的硬化而成的。然而,由于碎石、水泥还有砂砾的脆性很大,所以其抗拉力是很有限的。当混凝土受到一定的弯力或者是张拉力时,就会使桥梁出现开裂的情况。一般的普通混凝土很容易出现热胀冷缩的现象,而且收缩的力度很大,在收缩时会使路面发生变形。路面的变形受到了约束,如果受到了很大的拉力,就会是路面出现温度裂缝。当温度在零摄氏度一下时,由于普通混凝土没有很强的抗冻性,就会使混凝土的膨胀程度增大,降低混凝土的强度,致使裂缝出现。此外,普通混凝土的抗侵蚀能力差,就是混凝土对水泥石的侵蚀免疫力低。
2 对路桥施工中普通混凝土的施工技术的概述
在路桥施工中,要制定科学的吊装方案,也可以使用缆索吊装,或者是架桥机安装。安装实际需要,也可以使用大型的吊装设备。在挖空过程中,要保护好开挖的安全,可以根据根据实际的施工状况决定混凝土护壁的厚度和间距。此外还可以使用钢筋来进行支护。与此同时,要加强对混凝土胡壁厚度的核查工作。在开挖之前,要简单的处理侧壁涌沙问题。因为,在挖孔桩时周围的流砂会通过孔壁流入到井里,所以要沿着孔壁打入钢筋,到达支护作用。另外,还要将土工布铺设在钢筋的外侧,这样就可以有效地防止细砂流到井里。然后再開始混凝土的护壁工作。在开始之前,还要注意把拱上的压力转移到周围的土中,这样可以降低钢筋承受的压力。
3 对钢纤维和钢纤维混凝土性能的研究
3.1 钢纤维的基本性能
钢纤维按其制造方式分为切断钢纤维、剪切钢纤维、切削钢纤维和熔抽钢纤维四种。钢纤维在混凝土中的主要作用,在于限制外力作用下基体中裂缝的扩展。在受荷(拉、弯)初期,水泥基料与钢纤维共同承受外力,而前者是外力的主要承受者:当基料发生开裂后。横跨裂缝的钢纤维成为外力的主要承受者。若钢纤维体积掺量超过某一临界值,整个复合材料可继续承受较高的荷载,并产生较大的变形,直到钢纤维被拉断或钢纤维从基料中被拨出,以至复合材料破坏。钢纤维混凝土是在普通混凝土中,均匀地乱向分布一定量的钢纤维,经硬化而得,与普通混凝土相比,有较高的抗拉、抗压和抗弯的极限强度。在混凝土中掺入适薰钢纤维,其极限抗压强度可以提高,单轴抗拉极强度可提高 40%~50%,抗弯极限强度可提高 50%~150%,有良好的抗冲击性能。钢纤维混凝土在纤维掺量为 0.8%~2.0%时,其冲击韧性指标可提高 50~100 倍,甚至更高: 钢纤维对混凝土抗压弹性模量影响不显著,但对抗拉弹性模量提高较多.钢纤维对混凝土长期收缩变形的影响也较明显,钢纤维可使混凝土的收缩率降低10%~30%。
3.2 路桥施工中钢纤维混凝土的应用
3.2.1 道路施工中钢纤维混凝土的应用
由于钢纤维混凝土路面具有减薄铺装厚度、纵缝不设或少设、横向缩缝少、良好的耐磨性及冻融性等优点,延长路面使用寿命,从而在路面工程中获得广泛应用。 截面采用钢纤维混凝土的路面厚度为普通混凝土路面厚度的50%~60%,钢纤维掺量为 0.8%~1.2%。双车道路面一般不设纵逢,横缝间距20~30m,最长可取50m。复合式路面可以做成双层式或三层式。双层式路面的构造是在全路面板厚的上层约全厚40%~60%铺设钢纤维混凝土。三层式复合路面是上下两层分别做成钢纤维混凝土层,中间夹普通混凝土层。结构上比较合理,但施工复杂。根据经验,三层式复合路面宜在机械化铺设条件较高的地区使用。此外,还可以采用钢纤维一钢丝网混凝土复合式路面。将钢纤维置于碾压混凝土中,从而使路面的强度和韧性增强,改善碾压混凝土的力学性能。在多年冻土地区的用于抗冻在多年冻土地区选用钢纤维混凝土路面以减少吸热,并维持冻土热平衡和提高抗冻性。
3.2.2 桥梁施工中钢纤维混凝土的应用
采用钢纤维混凝土桥面铺装层,不仅仅可以加强桥面的抗裂程度,还有耐久性,还可以使桥梁的抗折强度增大。使桥梁自身的刚度增加,铺装的厚度降低,金额减少结构重量,增加桥梁的受力能力。采用钢纤维混凝土作为主拱圈(主梁)或在应力集中区局部加强,改善结构受力性能,有效控制结构变形,减轻自重,推动桥梁结构向大跨度、轻型化方向发展。使桥梁成本更低,更美观。
3.2.3 采用喷射钢纤维混凝土衬砌隧道和边坡防护加固
采用喷射钢纤维混凝土衬砌隧道是一种有效的技术措施。具有加强结构整体性和防止隧道渗漏水的作用。在边坡岩石节理裂隙发育的地质不良地段,采用普通混凝士支护并用喷射钢纤维混凝土加强或全截面采用喷射纤维混凝土支护加固。
3.3 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,很大程度上依赖混凝土施工技术的质量。
所以,在钢纤维混凝土的路桥施工要求,而且还有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。
3.3.1 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用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晒出。
3.3.2 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—钢纤维—碎石—水泥。混和料要先走搅拌机内干拌1分钟,然后加水和外加剂湿拌2分钟。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。
通过本文,我们知道钢纤维混凝土的优点,它是一种新型的优质材料,可以实现建筑工程的需要。而随着我国建筑技术的不同进步,这项技术也得到了更大的发展,理论基础不断得到完善。在路桥建设中,这种材料也得到了越来越多的应用。这样可以使路桥建设的成本大大降低,而且可以提高工程的质量。满足我国经济发展的使用要求。在使用钢纤维混凝土时,要注意施工的质量,这样才能保证路桥工程的质量,进而是我国的交通事业发展更好。
参考文献
[1]JTGF30-2003公路水泥混凝土路面施工技术规范[S].北京:人民
交通出版社,
[2]许海龙,栗娜.浅谈水泥砼路面平整度的提高[J].林业科技情报,2009
[3]严家笈.道路建筑材料[M].北京:人民交通出版社,2010
[4]邓学钧.路基路面工程[M].北京:人民交通出版社,2010
关键词:路桥建设;混凝土施工技术;钢纤维混凝土
Abstract: based on years of work experience, the author describes the concrete application in highway bridge construction problems, and puts forward some Suggestions.
Key words: road and bridge construction; Concrete construction technology; Steel fiber reinforced concrete
中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
随着我国市政交通建设的迅猛发展,各类桥梁建筑层出不穷。而在各种形式的施工过程中,混凝土的应用越来越广泛,混凝土结构在现代桥梁工程建设中已经占据了非常重要的地位。为了减少和控制裂缝的出现,许多专业的混凝土技术研究人员对桥梁混凝土进行了研究和探讨,并提出了办法和意见。
1 在施工过程中普通混凝土出现的问题
我国这几年来经济发展十分迅速,全国各地都在大力的建设公路和桥梁。然而在建设过程中,由于出现了大量的裂缝病害,使得很多工程的质量收到了影响,还有的桥梁甚至出现了垮塌现象。一般的混凝土主要是由石子、砂石、水泥还有水搅拌,并且经过人工的硬化而成的。然而,由于碎石、水泥还有砂砾的脆性很大,所以其抗拉力是很有限的。当混凝土受到一定的弯力或者是张拉力时,就会使桥梁出现开裂的情况。一般的普通混凝土很容易出现热胀冷缩的现象,而且收缩的力度很大,在收缩时会使路面发生变形。路面的变形受到了约束,如果受到了很大的拉力,就会是路面出现温度裂缝。当温度在零摄氏度一下时,由于普通混凝土没有很强的抗冻性,就会使混凝土的膨胀程度增大,降低混凝土的强度,致使裂缝出现。此外,普通混凝土的抗侵蚀能力差,就是混凝土对水泥石的侵蚀免疫力低。
2 对路桥施工中普通混凝土的施工技术的概述
在路桥施工中,要制定科学的吊装方案,也可以使用缆索吊装,或者是架桥机安装。安装实际需要,也可以使用大型的吊装设备。在挖空过程中,要保护好开挖的安全,可以根据根据实际的施工状况决定混凝土护壁的厚度和间距。此外还可以使用钢筋来进行支护。与此同时,要加强对混凝土胡壁厚度的核查工作。在开挖之前,要简单的处理侧壁涌沙问题。因为,在挖孔桩时周围的流砂会通过孔壁流入到井里,所以要沿着孔壁打入钢筋,到达支护作用。另外,还要将土工布铺设在钢筋的外侧,这样就可以有效地防止细砂流到井里。然后再開始混凝土的护壁工作。在开始之前,还要注意把拱上的压力转移到周围的土中,这样可以降低钢筋承受的压力。
3 对钢纤维和钢纤维混凝土性能的研究
3.1 钢纤维的基本性能
钢纤维按其制造方式分为切断钢纤维、剪切钢纤维、切削钢纤维和熔抽钢纤维四种。钢纤维在混凝土中的主要作用,在于限制外力作用下基体中裂缝的扩展。在受荷(拉、弯)初期,水泥基料与钢纤维共同承受外力,而前者是外力的主要承受者:当基料发生开裂后。横跨裂缝的钢纤维成为外力的主要承受者。若钢纤维体积掺量超过某一临界值,整个复合材料可继续承受较高的荷载,并产生较大的变形,直到钢纤维被拉断或钢纤维从基料中被拨出,以至复合材料破坏。钢纤维混凝土是在普通混凝土中,均匀地乱向分布一定量的钢纤维,经硬化而得,与普通混凝土相比,有较高的抗拉、抗压和抗弯的极限强度。在混凝土中掺入适薰钢纤维,其极限抗压强度可以提高,单轴抗拉极强度可提高 40%~50%,抗弯极限强度可提高 50%~150%,有良好的抗冲击性能。钢纤维混凝土在纤维掺量为 0.8%~2.0%时,其冲击韧性指标可提高 50~100 倍,甚至更高: 钢纤维对混凝土抗压弹性模量影响不显著,但对抗拉弹性模量提高较多.钢纤维对混凝土长期收缩变形的影响也较明显,钢纤维可使混凝土的收缩率降低10%~30%。
3.2 路桥施工中钢纤维混凝土的应用
3.2.1 道路施工中钢纤维混凝土的应用
由于钢纤维混凝土路面具有减薄铺装厚度、纵缝不设或少设、横向缩缝少、良好的耐磨性及冻融性等优点,延长路面使用寿命,从而在路面工程中获得广泛应用。 截面采用钢纤维混凝土的路面厚度为普通混凝土路面厚度的50%~60%,钢纤维掺量为 0.8%~1.2%。双车道路面一般不设纵逢,横缝间距20~30m,最长可取50m。复合式路面可以做成双层式或三层式。双层式路面的构造是在全路面板厚的上层约全厚40%~60%铺设钢纤维混凝土。三层式复合路面是上下两层分别做成钢纤维混凝土层,中间夹普通混凝土层。结构上比较合理,但施工复杂。根据经验,三层式复合路面宜在机械化铺设条件较高的地区使用。此外,还可以采用钢纤维一钢丝网混凝土复合式路面。将钢纤维置于碾压混凝土中,从而使路面的强度和韧性增强,改善碾压混凝土的力学性能。在多年冻土地区的用于抗冻在多年冻土地区选用钢纤维混凝土路面以减少吸热,并维持冻土热平衡和提高抗冻性。
3.2.2 桥梁施工中钢纤维混凝土的应用
采用钢纤维混凝土桥面铺装层,不仅仅可以加强桥面的抗裂程度,还有耐久性,还可以使桥梁的抗折强度增大。使桥梁自身的刚度增加,铺装的厚度降低,金额减少结构重量,增加桥梁的受力能力。采用钢纤维混凝土作为主拱圈(主梁)或在应力集中区局部加强,改善结构受力性能,有效控制结构变形,减轻自重,推动桥梁结构向大跨度、轻型化方向发展。使桥梁成本更低,更美观。
3.2.3 采用喷射钢纤维混凝土衬砌隧道和边坡防护加固
采用喷射钢纤维混凝土衬砌隧道是一种有效的技术措施。具有加强结构整体性和防止隧道渗漏水的作用。在边坡岩石节理裂隙发育的地质不良地段,采用普通混凝士支护并用喷射钢纤维混凝土加强或全截面采用喷射纤维混凝土支护加固。
3.3 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,很大程度上依赖混凝土施工技术的质量。
所以,在钢纤维混凝土的路桥施工要求,而且还有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。
3.3.1 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用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晒出。
3.3.2 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—钢纤维—碎石—水泥。混和料要先走搅拌机内干拌1分钟,然后加水和外加剂湿拌2分钟。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。
通过本文,我们知道钢纤维混凝土的优点,它是一种新型的优质材料,可以实现建筑工程的需要。而随着我国建筑技术的不同进步,这项技术也得到了更大的发展,理论基础不断得到完善。在路桥建设中,这种材料也得到了越来越多的应用。这样可以使路桥建设的成本大大降低,而且可以提高工程的质量。满足我国经济发展的使用要求。在使用钢纤维混凝土时,要注意施工的质量,这样才能保证路桥工程的质量,进而是我国的交通事业发展更好。
参考文献
[1]JTGF30-2003公路水泥混凝土路面施工技术规范[S].北京:人民
交通出版社,
[2]许海龙,栗娜.浅谈水泥砼路面平整度的提高[J].林业科技情报,2009
[3]严家笈.道路建筑材料[M].北京:人民交通出版社,2010
[4]邓学钧.路基路面工程[M].北京:人民交通出版社,2010