道路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術(shù)的應(yīng)用*

邱永潔

(連云港金海岸開發(fā)建設(shè)有限公司 江蘇 連云港 222000)

鋼纖維混凝土這是一種復(fù)合型的材料,相比于普通型的混凝土,該材料的強(qiáng)度、耐久性、承載力等優(yōu)勢(shì)都十分的顯著,將其應(yīng)用到道路橋梁工程中,可以為施工質(zhì)量提升全面保障。再加上在工程中,運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)可以減少壞角、龜裂等問題的產(chǎn)生,提升道路橋梁工程的使用性能,為車輛行駛創(chuàng)建了良好的交通環(huán)境。但是,鋼纖維混凝土技術(shù)在應(yīng)用的時(shí)候,還需要對(duì)其應(yīng)用要點(diǎn)不斷地進(jìn)行研究,并且嚴(yán)格落實(shí)到位,充分導(dǎo)致技術(shù)自身的有點(diǎn),這樣才能為道路橋梁工程提供更好的服務(wù),為提升道路橋梁工程施工質(zhì)量,給予了重要的保障。

1 鋼纖維混凝土技術(shù)分析

1.1 技術(shù)概述

鋼纖維混凝土屬于混凝土的一種升級(jí)材料,主要是鋼纖維時(shí)和混凝土相互結(jié)合的一種新型復(fù)合材料?；炷猎谑┕て陂g,很容易受到外界荷載的影響,出現(xiàn)擠壓變形的現(xiàn)象,這樣不管是道路工程后期的使用,還是后期維護(hù)都帶來了一定的影響。然而,在混凝土中融入鋼纖維材料,可以在施工凝固以后,強(qiáng)度得到很大的提升,并且還具有良好延展性,從而提升道路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)施工的整體質(zhì)量。

另外,鋼纖維融入混凝土中,種類比較多,例如有剪切型的、斷型的,以及銑削型的等。由于類型不一樣所凸顯的效果也是存在這一定差異的,例如:切斷型鋼纖維主要為小直徑坑冷拔鋼絲,將其與混凝土相互結(jié)合,抗拉強(qiáng)度達(dá)到很大的提升,并且以切刀、沖床等設(shè)備為主。

1.2 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

相較于傳統(tǒng)混凝土技術(shù),鋼纖維混凝土技術(shù)優(yōu)勢(shì)是非常明顯的,不管是強(qiáng)度,還是抗拉性,甚至延展性,都有著更好的表現(xiàn)。在鋼纖維混凝土技術(shù)施工的時(shí)候,通過鋼纖維合錯(cuò)向分布,這樣可以很好的避免裂縫問題的產(chǎn)生,甚至可以一直細(xì)微裂縫的擴(kuò)展,為提升道路橋梁工程施工質(zhì)量起到了積極的作用和意義。

1.2.1 抗沖擊性強(qiáng)

在鋼纖維的作用下,混凝土的抗沖擊力得到很大的提升。但是,其效果與鋼纖維的摻入量有著直接性的聯(lián)系。該技術(shù)在運(yùn)用時(shí)摻入鋼纖維量需要做好控制。同時(shí),鋼纖維混凝土技術(shù)在韌性方面,也具有這明顯的優(yōu)勢(shì)。

1.2.2 抗剪、抗裂等性能強(qiáng)

抗剪、抗裂等較良好的性能,也是鋼纖維混凝土技術(shù)中最為明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)之一,并且在鋼纖維混凝土技術(shù)施工的時(shí)候,如果發(fā)生斷裂的現(xiàn)象,所受到的荷載度也相對(duì)較小,不會(huì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的負(fù)面影響。同時(shí),鋼纖維混凝土技術(shù)在道路橋梁工程施工中,即使基面產(chǎn)生誤動(dòng),鋼纖維混凝土在承載力、抗疲勞、抗剪性等方面,不會(huì)受到較大的影響,提升結(jié)合安全與穩(wěn)定,以及保障總體質(zhì)量不受影響。

1.2.3 變形性強(qiáng)

將鋼纖維融入到混凝土中,可以有效降低混凝土的收縮作用,從而展現(xiàn)較強(qiáng)的變形性能,以此降低裂縫產(chǎn)生的幾率。所以說,鋼纖維混凝土技術(shù)的應(yīng)用,以此打造高質(zhì)量建設(shè)工程。

2 工程實(shí)例

筆者以402 省道贛榆南環(huán)段路基橋涵工程S402GYNH-SG2標(biāo)段為例,其工程詳細(xì)如下:

(1)本工程路線起省道贛榆南環(huán)段路線走向基本呈東西走向,起于現(xiàn)狀228國(guó)道勝利圩附近,向西跨越沭北河,經(jīng)宋莊鎮(zhèn)劉莊村南側(cè)至振興路,沿振興路南側(cè)與振興路并行至204 國(guó)道,并且路線全長(zhǎng)為8.259 km。

(2)本工程道路等級(jí)屬于一級(jí)公路,并且路基及橋面寬度為:25.5 m。同時(shí),在施工的時(shí)候,全線采用一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn),整體式橫斷面25.5 m,設(shè)計(jì)速度為80 km/h。路基全寬25.5 m。另外,各個(gè)組成部分為:中間帶3.0 m,行車道2 m×2 m×3.75 m,硬路肩2 m×3.0 m,土路肩2 m×0.75 m 土路肩采用4%的橫坡,行車道和硬路肩均采用2%的橫坡。

(3)為了保證本工程的施工質(zhì)量,提升混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、抗剪力等的綜合性能,減少常見病害的產(chǎn)生,將鋼纖維混凝土技術(shù)應(yīng)用到其中,通過一系列的施工方式,從而保證本工程的施工質(zhì)量,提升本工程的綜合效益。

3 鋼纖維混凝土技術(shù)的具體應(yīng)用要點(diǎn)

盡管鋼纖維混凝土技術(shù)的應(yīng)用,可以給道路橋梁工程施工帶來一定的優(yōu)勢(shì),保障工程的施工質(zhì)量。但是,在具體應(yīng)用的時(shí)候,還需要掌握各項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn),并且嚴(yán)格落實(shí)到到位,確保技術(shù)的應(yīng)用效果,凸顯其優(yōu)勢(shì)。結(jié)合上述工程,對(duì)鋼纖維混凝土技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn),展開了分析和闡述。

3.1 制梁臺(tái)座施工

本工程施工制梁臺(tái)座是重要項(xiàng)目之一,通過使用這項(xiàng)技術(shù)可有效提升工程質(zhì)量。那么,在施工的時(shí)候,應(yīng)當(dāng)注重以下幾點(diǎn)內(nèi)容:

Poly-AFPOs相對(duì)于單體而言,有很高的比旋光度.Poly-AFPO相比Poly(S)-TPBO有更高的聚合度、分子量和更窄的分子量分布(見表1),其原因有兩個(gè)：1)聚合過程中側(cè)鏈的阻礙作用小；2)聚合過程中沒有與溶劑發(fā)生鏈轉(zhuǎn)移.與Poly(S)-TPBO聚合物類似,Poly-AFPOs具有很高的光學(xué)活性,而且也主要是由于在溶液中形成螺旋結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致的,不同的是Poly-AFPOs的旋光性與其對(duì)應(yīng)單體的旋光性是相反的.

(1)在施工的時(shí)候,采用水準(zhǔn)儀,測(cè)量臺(tái)座高程檢測(cè)高度是否一致,如果存在較大的偏差,這時(shí)就需要進(jìn)行找平處理,提升制梁臺(tái)座的強(qiáng)度。同時(shí),需要對(duì)底座鋼板黏貼密實(shí)度、兩側(cè)防漏漿等東進(jìn)行檢查,如果發(fā)現(xiàn)破損的現(xiàn)象,需要進(jìn)行錨固、或者更換處理。

(2)可以采用3 m 的平整度尺臺(tái)逐尺檢測(cè)鋼板平整度、拼縫緊密度及錯(cuò)臺(tái)等情況,并且如果不滿足相關(guān)要求的話,這時(shí)就需要采用密封膠或玻璃膠進(jìn)行拼縫填充處理。

3.2 罩面修復(fù)施工技術(shù)

由于受到普通環(huán)境的影響,抗彎性和抗壓能力效果不是很明顯,這樣道路橋梁工程在后期使用中,很容易產(chǎn)生一些常見的病害,例如:裂縫、塌陷等問題,給車輛安全行駛也會(huì)造成一定的影響。對(duì)此,本工程在施工的時(shí)候,為了避免該情況的產(chǎn)生,將鋼纖維混凝土技術(shù)應(yīng)用到其中,實(shí)施罩面修復(fù)施工作業(yè)。首先,罩面修復(fù)的種類相對(duì)較多,主要有分離型修復(fù)方式、結(jié)合型修復(fù)方式以及直接型修復(fù)方式等,其中分離式修復(fù)方式主要是指鋼纖維混凝土與原混混凝相隔離,兩者可以單獨(dú)發(fā)揮作用,以此保證本工程路面的質(zhì)量。結(jié)合型罩面修復(fù)主要是將鋼纖維混凝土和原混凝土相互融合,并且需要在原混凝土表面鋪設(shè)鋼纖維混凝土,這樣可以很好的減少常見病害的產(chǎn)生,其施工方式也相對(duì)較為便捷。不管使用那種施工方式,都需要嚴(yán)格把控鋼纖維混凝土的長(zhǎng)徑比和體積比,這樣才能保證良好的施工效果。

3.3 混凝土施工技術(shù)

混凝土施工是道路橋梁工程建設(shè)的核心施工環(huán)節(jié),確保該方面的施工質(zhì)量,可以有效提升道路橋梁工程建設(shè)的效果。對(duì)此,本工程進(jìn)行混凝土施工的時(shí)候,主要從以下幾點(diǎn)展開。

(1)需要根據(jù)施工方案,對(duì)鋼纖維混凝土材料進(jìn)行計(jì)量,并且對(duì)計(jì)量誤差進(jìn)行嚴(yán)格的控制,如表1所示,以此滿足施工需求。另外,對(duì)于原材料計(jì)量,應(yīng)根據(jù)粗、細(xì)集料的含水率的變化,及時(shí)調(diào)整,避免給鋼纖維混凝土施工造成一定的影響。

表1 上述工程各種原材料計(jì)量的允許偏差(質(zhì)量%)

(2)本工程根據(jù)現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),采用強(qiáng)制式攪拌機(jī),并且為了提升攪拌質(zhì)量、減少葉片、襯板的磨損,改善工作環(huán)境,提高混凝土強(qiáng)度,節(jié)約水泥等方面考慮,在混凝土攪拌的時(shí)候,先向攪拌機(jī)投入細(xì)集料、水泥、礦物摻合料等,待到攪拌均勻以后,再添加適量的水和外加劑。

同時(shí),水和外加劑添加且攪拌均勻以后,投入粗集料,繼續(xù)攪拌至均勻?yàn)橹?。但?在攪拌的時(shí)候,一定要注意攪拌的時(shí)間,每一階段的攪拌時(shí)間不宜少于30 s,總攪拌時(shí)間不宜少于2 min,也不宜超過3 min,這樣才能保證良好的攪拌效果;另外,如果處于冬季的話,混凝土攪拌的時(shí)候,可以添加熱水,這樣可以提升拌合物溫度,也可同時(shí)采用加熱骨料的方法提高拌合物溫度。如果骨料不加熱的話,這時(shí)拌合水的溫度可以達(dá)到60℃,并且可以先投入骨料和熱水進(jìn)行攪拌,然后再投入膠凝材料。

3.4 局部結(jié)構(gòu)加固

局部結(jié)構(gòu)加固也是鋼纖維混凝土技術(shù)應(yīng)用的一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容,并且在施工的時(shí)候,不管是采用那種類型的鋼纖維,都需要嚴(yán)格把控鋼纖維的摻入量,通常情況下應(yīng)當(dāng)控制在0.9%以內(nèi),這樣才能保證良好的施工效果。同時(shí),在施工的時(shí)候,可以利用噴射機(jī)將鋼纖維混凝土噴射到需要加固的位置,這樣可以起到很好的穩(wěn)固作用,提升道路橋梁工程結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。另外,鋼纖維混凝土還可以對(duì)薄弱位置進(jìn)行加固,提升道路橋梁工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,確保良好使用性能。

4 鋼纖維混凝土技術(shù)應(yīng)用注意事項(xiàng)

鋼纖維混凝土技術(shù)施工還是較為復(fù)雜的,需要注意的問題也相對(duì)較多。對(duì)此,為了保證技術(shù)的施工質(zhì)量,必須掌握其注意事項(xiàng),這樣才能對(duì)其中可能存在的問題進(jìn)行很好的規(guī)避,確保鋼纖維混凝土技術(shù)的應(yīng)用效果。

(1)在底座預(yù)制的時(shí)候,一定要固、無沉陷,并考慮利于排水,這樣主要是避免因?yàn)榕潘畣栴},導(dǎo)致工程地結(jié)構(gòu)下沉。同時(shí),需要根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),確定底座的反拱度值,并且需要結(jié)合實(shí)際情況,和生產(chǎn)視制梁的張拉情況確定,避免在施工中產(chǎn)生較大的誤差。

(2)需要做好對(duì)底座、模板、鋼筋、波紋管等方面的保護(hù),這樣主要是避免混凝土施工中,受到澆筑和振搗棒的影響,模板產(chǎn)生變形,或者鋼管、波紋管成為位移的現(xiàn)象。同時(shí),在鋼纖維混凝土澆筑的時(shí)候,表面漿液干燥以后,應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù),并且需要根據(jù)養(yǎng)護(hù)需求,使用噴淋養(yǎng)護(hù),以此保證良好的養(yǎng)護(hù)效果。

(3)鋼絞線進(jìn)場(chǎng)后安排專職人員妥善保管,確保張拉、錨固兩端干凈、清潔。鋼束張拉順序應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)文件要求進(jìn)行。鋼絞線張拉控制應(yīng)力應(yīng)考慮錨口摩阻損失,鋼絞線不得采用超張拉,這樣主要是避免鋼絞線張拉力過大,影響工程施工質(zhì)量。同時(shí),在施工的時(shí)候,需要實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值與理論伸長(zhǎng)值的差值應(yīng)控制在±6%以內(nèi),超過時(shí)應(yīng)停止張拉、分析原因,并且采取相應(yīng)的措施進(jìn)行解決。另外,張拉完成以后,應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行壓漿施工。

(4)斷面鋼絞線斷絲或滑絲之和控制在每束一絲,且每個(gè)斷面斷絲之和不超過該斷面鋼絲總數(shù)的1%,切記不允許整個(gè)鋼絞線拉斷,否者就需要立即進(jìn)行進(jìn)行后更換。

同時(shí),未進(jìn)行孔道壓漿前,一定不能移動(dòng)箱梁,并且根據(jù)施工需求,對(duì)鋼絞線工作長(zhǎng)度進(jìn)行切割,采用手提式砂輪機(jī)實(shí)施,絕不允許用氧、電焊燒斷。另外,在施工的時(shí)候,主梁吊裝均采用捆綁式吊裝,施工時(shí)吊點(diǎn)梁底倒角處采取兜墊小角鋼措施,這樣可以避免出現(xiàn)嚴(yán)重的磨損問題,影響施工質(zhì)量。

綜上所述,鋼纖維混凝土比混凝土施工技術(shù)優(yōu)勢(shì)更強(qiáng),不僅強(qiáng)度較高,抗沖擊力也有著明顯的提升,并且對(duì)于環(huán)境的適應(yīng)能力也相對(duì)較強(qiáng),也正是因?yàn)檫@些優(yōu)勢(shì),可以到道路橋梁工程中,有著廣泛的應(yīng)用。筆者結(jié)合各工程案例,對(duì)鋼纖維混凝土技術(shù)應(yīng)用的要點(diǎn)進(jìn)行了研究,從不斷研究中可以發(fā)現(xiàn),鋼纖維混凝土技術(shù)的應(yīng)用,可以很好的提升道路橋梁工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性和安全性,為施工質(zhì)量達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),提供了重要的保障,并且減少常見病害的產(chǎn)生,延長(zhǎng)其使用年限,營(yíng)造良好的交通環(huán)境。