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摘要:鋼纖維混凝土屬于新型復合材料,由于其性能優越,現已被廣泛應用?;诖耍疚膶β窐?a href="http://www.banjiaji.cn/lunwen/nysllw/hntsglw/202107/820982.html" target="_blank">施工中的鋼纖維混凝土施工技術進行研究,分析了鋼纖維混凝土的實際應用效果,并提出了具體策略,為我國公路橋梁建設提供參考。
關鍵詞:公路橋梁;鋼纖維混凝土;施工技術;應用策略
1鋼纖維混凝土概述
鋼纖維混凝土的造價成本較低、強度較高,使其成為了當前公路橋梁建設較為常用的混凝土復合材料。鋼纖維與混凝土混合之后,便會形成鋼纖維混凝土,此類混凝土不僅能夠提高抗拉性,而且結構強度會大幅提升。在實際應用過程中,鋼纖維應均勻分散于混凝土中,并與混凝土充分拌和,使內部構造更加穩固,提高混凝土的抗沖擊性與抗疲勞性。同時,鋼纖維的應用能夠提高混凝土的抗剪、抗折強度,使整體路面具有抗凍性、抗腐蝕性,進而提高路面的各項性能,這也是很多工程項目應用鋼纖維混凝土施工技術的內在原因,因此應進行大范圍推廣,促進該技術的發展[1]。
2路橋工程概述及參數設定
某橋梁是某高速公路的一座特大橋,橋梁全長2586m,整體為雙向四車道。大橋采用雙幅分離式結構,設計橋面鋪裝厚度為8cm,每幅橋面凈寬13.0m,鋼纖維混凝土橋面鋪裝面積約9萬m2??缍戎凶畲髶隙葹?5cm,剛性面板的厚度為22mm,該路段路面為混凝土路面。為了避免因汽車軸載日益重化而出現裂縫問題,該工程在建設中選擇了鋼纖維混凝土復合材料,以減少收縮變形對混凝土路面造成的影響,延長該公路橋梁路面的使用年限,將交通影響降到了最低。本文以該工程為例,對鋼纖維混凝土施工技術進行總結[2]。該工程在建設過程中,采用普通混凝土P•O42.5與鋼纖維結合,初凝時間>4h,終凝時間>6h,并要求受潮變質水泥不得使用。散裝水泥入罐時,調整水泥劑量的系統參數,保證拌和處于合理范圍內,提高骨料級配的穩定性、安定性,合格后方能使用,溫度<50℃,如施工地區正處于多雨季節,要做好相應的防雨排水措施,溫度較高時采用降溫措施。在水泥穩定碎石強度滿足設計要求的前提下,嚴格控制水泥與鋼纖維摻量,宜盡量減少水泥用量。
3鋼纖維混凝土配合比設計
鋼纖維混凝土在配比設計時需要格外注意,整體配比必須滿足結構設計的要求,鋼纖維混凝土路面的抗壓強度還應滿足道路的抗凍性。但就目前情況來看,鋼纖維混凝土配合比設計仍然存在不足,因此應通過精確計算確定配合比[3]。
3.1材料選擇
首先選擇了P•O42.5級的普通硅酸鹽水泥作為水泥的原材料,并且選擇了5~25mm連續級配石子作為混凝土的天然粗骨料,而天然細骨料選擇了天然河砂,細度模數為2.89,天然河砂級配詳見表1,并選用了緩凝高效減水劑作為混凝土的外加劑,使整體鋼纖維混凝土配比設計更加合理。
3.2配合比設計
鋼纖維混凝土的配合比設計,應在滿足設計要求的前提下,提高鋼纖維混凝土的抗壓強度、抗折強度。在配比過程中,還應充分考慮鋼纖維在混凝土中的操作性以及應用性,以此保證鋼纖維混凝土在施工中的有效應用[4]。該工程在建設過程中經過多次論證,選用的鋼纖維混凝土配合比。
4路橋施工中的鋼纖維混凝土施工技術的應用
4.1施工前準備
我國整體社會經濟的全面發展,路橋工程有著極其重要的作用,在鋼纖維混凝土施工建設時,應該以施工質量為基礎,對鋼纖維混凝土技術進行合理化應用,確保路橋工程整體結構始終處于穩定狀態。如該工程在鋼纖維混凝土路面鋪裝施工前,提前清掃預制梁箱,在此基礎上進行加固操作,提升后續施工的整體性能。同時,該工程在施工前以0.40的水灰比加入了拌制泥漿,提高鋼纖維混凝土的強度,使施工質量進一步提高。
4.2施工投料
掌握投料順序可以使鋼纖維均勻分布,進而有效防止鋼纖維出現結團現象。該工程在鋼纖維混凝土應用前,使用了開袋抖散的方式分布鋼纖維,避免鋼纖維成堆帶入。如在該工程的橋面鋪裝中,該工程相關人員在混凝土中加入適量的鋼纖維,并按施工投料順序先加入水泥,隨后加入砂及粗骨料,做好調配和攪拌操作,最后加入加劑攪拌2min,在攪拌的過程中加入鋼纖維,并持續攪拌,直到混凝土與鋼纖維完全融合,最后加入清水攪拌2min,使鋼纖維與混凝土有效融合。將其有效應用不僅能夠提高橋面的柔韌性,且能夠提高橋面的抗裂性能,防止出現施工問題。
4.3混凝土拌和
該工程為保證攪拌均勻,將攪拌量設計為總量的80%,并選用500型強制拌和機,以此避免鋼纖維在混凝土中出現結團現象。同時,該工程為使鋼纖維充分發揮出實際作用,選用了粘合性更高的水泥,并利用分散機進行布料,以先干拌后加水濕拌為原則,混凝土干拌30s后將一半鋼纖維加入干拌1min,待干拌結束后加入混凝土輔料,使水泥漿與各類添加料有效結合,最后加水進行濕拌,在濕拌過程中加入適量減水劑,濕拌時間不宜過長,因此應<1.5min,使鋼纖維混凝土拌和更加合理。
4.4澆筑過程
鋼纖維混凝土的硬化速度較快,因而澆筑需要以人工進行攤鋪,攤鋪系數可以按照1.2~1.3進行控制,如出現了結團現象,需及時以人力進行抖散。同時,在澆筑過程中應要求布料松鋪高度為10mm左右,保證面板中鋼纖維分布均勻,且要比普通混凝土路面松鋪高度高,振搗方式不可采用插入振搗,防止振搗棒拖出的坑穴或溝槽引發開裂,因而該工程應用平面振搗施工,提高澆筑質量。
4.5切縫
在溫度的應力作用下,必須及時對鋼纖維混凝土板進行切縫處理,如該工程在每個墩頂設置一道橫向假縫,縫寬3~5mm,而深度應控制在2.5mm左右,掌握好切縫時間,使鋼纖維強度可以承受預應力,防止不可愈合的早期破壞。如切縫時間過早,會因鋸片擾動造成混凝土的不均勻開裂,使碎石和鋼纖維與水泥粘結松動。因此,該工程將混凝土強度保持在8~15MPa,并根據工程實際情況確定了切縫的間距,待切縫完成后立即應用相應的填縫材料進行灌縫。
4.6壓實施工作業
鋼纖維混凝土的壓實施工尤為重要,其關系著公路橋梁工程建設的質量,如該工程嚴格按照實際施工要求進行2%~3%的降低壓實作業,液限控制大于40。在進行施工作業時,使用輕型的壓實標準并增加生石灰的使用量。同時,該工程進行了擠密壓實作業,如在壓實過程中掉頭出現褶皺,則需要二次返壓,以保證含水量符合工程實際的建設需求,進一步提高橋梁路面的壓實效果。
5結束語
就目前情況來看,鋼纖維混凝土施工技術已經成為了未來公路橋梁工程建設必不可少的重要組成部分,其有著強度高、韌性好、造價低等優勢,可以有效提高路面的承載力。實際應用中需要注重配合比和澆筑順序,且應進一步完善鋼纖維混凝土技術的應用,促進我國建筑行業的發展。
參考文獻:
[1]李長庚.道路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術應用探討[J].建材發展導向,2019,41(12):165.
[2]馬強.道路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術的應用分析[J].城市建筑,2019,16(36):167-168.
[3]尹新月.市政橋梁鋼纖維混凝土技術運用思考[J].建材發展導向,2019,41(10):243.
[4]史長存.鋼纖維混凝土技術在道路橋梁施工中的應用[J].智能城市,2019,5(20):186-187.
作者:楊衛忠 單位:山西路橋第二工程有限公司