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工艺探索
路桥施工中钢纤维混凝土的施工工艺研究
发布时间: 2015/3/12 9:37:15浏览次数: 2297

 钢纤维混凝土是一种新型混凝土,基本定义指在普通混凝土中乱向掺入短钢纤维的一种混凝土。该类型混凝土属于多相复合型材料,具有极好的抗拉、抗弯和抗冲击力性能,在现代路桥施工中得到了广泛的应用。本文结合国内路桥施工实际,对施工中应用到的钢纤维混凝土技术作详细分析,并探讨出相关结论,供同行参考借鉴。

现代路桥工程施工采用钢纤维混凝土的频率很高,应用范围也很广,这主要是因为钢纤维混凝土比普通混凝土更具备抗弯、抗拉和抗冲击性,能为路桥施工质量提供更加有力的保障。为探讨钢纤维混凝土在路桥施工中的应用,现结合路桥施工实际与钢纤维混凝土特点,对路桥施工中应用到的钢纤维施工技术作详细分析,具体内容如下。

一、钢纤维混凝土的施工优点分析

比起普通混凝土,钢纤维混凝土应用于路桥施工时主要具有以下几大优点:

1、混凝土强度和重量比值比普通混凝土要高

路桥施工采用钢纤维混凝土代替普通混凝土时,路桥路面所铺设混凝土厚度要比普通混凝土的铺设厚度小,二者间的厚度比值为12,且钢纤维混凝土路桥路面在施工时并不需要设置纵缝,只设置横缝,并将横缝的间距控制在20-30m即可。这种做法能适当提高路桥路面的拉伸力,顺带优化路桥路面的施工质量。

2、钢纤维混凝土具有极好的抗拉、抗弯和抗冲击能力

利用钢纤维混凝土施工而成的路桥工程具有极好的抗弯、抗拉、抗压和抗冲击能力,根本原因在于,钢纤维混凝土内部含有的短钢纤维呈不连续、乱向分布状态,能使混凝土结构本身的抗弯、抗拉等性质得到提高。相关统计资料显示,钢纤维混凝土的抗拉性能比普通土高出1.25倍,抗弯性能是普通混凝土的1.5倍。另外,钢纤维混凝土施工虽然需要在混凝土结构中掺入短钢纤维,但并不会出现大量消耗现象,钢纤维混凝土需掺入的短钢纤维只占据了混凝土结构重量的0.8%-2.0%,该比例是非常小的。

3、能降低路桥工程在运行使用中的日常损耗

比起普通混凝土路桥,钢纤维混凝土施工建成的路桥综合性能更好,在运行使用过程中发生损耗的可能性也会大大降低,进而使路桥工程的寿命得以延长。就路桥工程运行使用来说,路桥损耗主要与路桥的抗剪性、耐磨性以及抗裂性等多种性能有关,一旦这些性能遭受影响,出现性能降低现象,路桥就会发生损耗,缩短使用寿命。相比于普通混凝土施工而成的路桥工程,钢纤维混凝土路桥工程因具有更好、更高的抗裂性、耐磨性、抗剪性,所以使用寿命会比普通路桥要长,运行过程中受到的日常损耗也会在一定程度上减小。

二、钢纤维混凝土在路桥施工中的应用

钢纤维混凝土应用于路桥施工中,除了要重视混凝土的施工缺陷,尽量想办法保证施工质量,避免混凝土施工裂缝以外,还要在施工期间控制好钢纤维的掺入量,掌握好钢纤维和混凝土材料间的配合比,确保钢纤维混凝土质量。路桥施工中,钢纤维混凝土施工要做好以下几个方面的工作:

1、掌握好钢纤维与混凝土之间的配合比

钢纤维与混凝土的配合比主要是根据路面厚度、抗弯强度设计值、钢纤维混凝土抗折强度设计值来确定的,在实践应用中我们通常使用下列公式进行计算:

钢纤维与混凝土的配合比=素混凝土抗折强度设计值×(1+钢纤维对着强度系数x钢纤维体积率×钢纤维长径比),简化成计算公式则为fftm=ftm×(1+atm×pf×lf/df)。从上述公式可以看出,钢纤维混凝土的配合比与素混凝土的水灰比、钢纤维的体积率、浇筑范围以及钢纤维的强度系数有关。其比率需要通过强度试验和拌合物性能试验来最终确定。

2、钢纤维的投放与钢纤维混凝土的搅拌

钢纤维混凝土配合比设计完成后,继续钢纤维的投放和搅拌工作。搅拌过程中要掌握好一定的方法,保证钢纤维的搅拌均匀性,要注意的是,只有乱向分布且分布均匀的钢纤维才能对混凝土起到增强作用,所以钢纤维的投放与搅拌必须保证质量,以免钢纤维搅拌不当而导致混凝土成团,削弱混凝土的结构强度。钢纤维的投放和搅拌要遵循相关技术规范,掌握科学合理的搅拌方法,切实保证钢纤维混凝土的搅拌分散性和均匀性。

试验表明,影响钢纤维在拌合料中分散均匀性的主要因素为:钢纤维的体积率、长径比、碎石粒径、水灰比、砂率、以及搅拌机械、投料方法等,其中搅拌机械和投料方法尤为重要。施工时应严格按照试验室设计的配合比下料,采用强制式搅拌机拌合,可先投入砂、石、水泥、钢纤维进行干拌,使钢纤维均匀分散于拌合料中,然后加入水进行湿拌;也可先投入砂、石、水泥、水,并在不断拌和过程中适量投放钢纤维,钢纤维投放一般采用纤维分散布料机加以操作。由于施工中所用的钢纤维混凝土属于商品混凝土,所以在搅拌时为了确保搅拌质量,要专门安排人员驻站监督,切实控制好钢纤维混凝土的搅拌工艺与搅拌质量,保证其质量合格。

三、钢纤维混凝土施工技术应用在路桥施工中的案例分析

1、案例介绍

为了能深入对钢纤维混凝土施工技术进行探讨,本文现以某路桥工程施工建设为例,对该工程施工实践中应用到的钢纤维混凝土技术作详细分析,重点论述钢纤维混凝土的施工细节。

2、钢纤维混凝土施工步骤和施工流程

该桥建设中应用钢纤维混凝土技术主要作为桥面铺设、桥墩架构、桥桩加固这三方面。从该项目的项目规划、项目预算已经工期安排等客观因素出发,现场的操作工艺和操作步骤主要参照以下流程:

清理→铺设钢筋模板安装→钢纤混凝土搅拌→铺筑→表面拉毛→切缝养护。

3、施工细节及要求

1)清理方面:该桥桥面铺设钢纤维混凝土时要求做到清除表面浮浆混凝土,并将梁顶面彻底凿毛,最后用活水湿润,这样操作主要是为了确保铺装层与桥面板的连接牢固。

2)铺设钢筋:构造钢筋先须按照设计要求绑扎,准确定位并固定牢固,不能出现钢筋漏绑、数量不对、钢筋弯折、断面等情况?

3)钢纤维混凝土搅拌:按照分级式下料、分散式下料、强制振动式下料相结合的下料方式,通过强制型搅拌机进行充分搅拌每一级物料,防止出现钢纤维结团。本项目搅拌时先将粗骨料、钢纤维、水泥干拌 2min,再加水湿拌 5min,确保了钢纤维混凝土的质量。

四、结束语

综上所述,现代路桥施工对钢纤维混凝土的应用很广,为了确保路桥施工质量,提高路桥工程的整体性能,施工期间一定要严格做好钢纤维混凝土施工控制,掌握好正确的钢纤维投放于搅拌方法,同时设计并控制好钢纤维混凝土的混合比,切实提高钢纤维混凝土施工质量,为路桥施工质量安全提供有力保障。在本篇文章中,笔者着重论述了钢纤维混凝土技术在路桥施工中的应用,并举出具体例子,分析介绍了钢纤维混凝土的施工细节,希望得出的结论能成为同行工作者的参考。

参考文献

[1] 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.200911

[2] 王全友,王林良.钢纤维混凝土材料在旧混凝土路面修补工程中的应用[J].黑龙江科技信息.201208

[3] 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).201101.

文章来源牛bb文章网(原作者:翟红微)


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