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摘 要:自改革开放40多年来,我国交通建设取得了不错的成绩。桥梁工程作为公路运输的重要组成部分,其施工技术水平的高低直接影响工程质量。在自然环境与行车荷载长期作用下,公路桥梁会逐步产生不同程度的损坏情况。若拆除重建,不仅会耗费大量资金,还会影响通行效率。为此,本文在充分掌握钢纤维混凝土特点的基础上,结合具体工程案例,对桥梁加固中钢纤维混凝土的施工技术要点进行了分析与探究。
关键词:桥梁加固;钢纤维混凝土;特点
中图分类号:U444 文献标识码:A
1 钢纤维混凝土的特点
(1)抗弯、抗拉及抗压能力较强。根据实验研究表明:在混凝土中掺入适量的钢纤维,可以将抗弯的极限强度提升到50%~150%,可以将单轴抗拉的极限强度提升到40%~50%。在混凝土中掺入适量的钢纤维,可以对混凝土抗压破坏的形式进行有效地改变,这样一来不会因混凝土的损坏破碎导致散落现象的出现,从而有效地提升了混凝土的抗压能力。
(2)抗冲击能力较好。与普通混凝土相比,在混凝土中掺入0.8%~2.0%的钢纤维,其抗冲击能力可以提升50~100倍,从而抗冲击性能得到了大大地提高。
(3)抗裂、抗疲劳和抗剪性较好。与普通的混凝土相比,钢纤维混凝土的抗裂、抗疲劳和抗剪性有了很大的改善。当钢纤维混凝土产生开裂荷载后,混凝土的荷载会增加;当增大钢纤维的体积率后,混凝土的初裂荷载、极限荷载和韧性也会随之增加,从而有效地提高了路桥的承载能力。
(4)耐久性较高。相比普通混凝土,钢纤维混凝土因具有良好的整体性、抗裂性,所以其抗腐蚀性、耐热性、耐冻性和耐磨性等性能得到了大大地提高。根据相关实验显示:在空气、污水和海水中,钢纤维混凝土呈现出了良好的抗腐蚀性,将其放入污水和海水中几年后,钢纤维只有表层会产生锈斑,钢纤维内部没有锈斑,但普通的混凝土中的钢筋锈蚀后,其体积会膨胀,从而会导致混凝土胀裂现象的出现。
2 工程概况
某路桥工程通车运行多年,在行车荷载和自然环境影响下,桥面出现了大量病害问题,主要为裂缝等病害。为了保证行车安全,决定进行加固处理。经多方商议,提出钢纤维混凝土加固施工方案,以期解决桥面病害,全面提升工程质量。
3 钢纤维混凝土材料选择
(1)混凝土。根据工程实际情况,桥梁加固钢纤维混凝土材料的选取对象为普通硅酸盐水泥,一般选用的以425号普通硅酸盐水泥,3.1 g为每立方米密度,抗折强度为7.2 MPa,必须对这些参数进行严格把控,保证材料的性能最佳。
(2)粗骨料。粗骨料直接影响着混凝土的强度,是为混凝土材料的主要构成成分。在其他条件不变的情况下,裂缝会随着粗骨料最大粒径的增加而出现,最终使钢纤维混凝土强度不断降低。通常情况下,粗骨料粒径控制在5 mm~
20 mm,2.7 g为每立方米密度。
(3)细骨料。结合工程的实际情况,细骨料选择为天然砂和机制砂,在材料内掺加适量砂粉,一定程度上能够改善其性能。控制含粉率在15%以内,2.4~3为中砂的细度模数,不能过大也不能过小,避免对施工产生不必要的影响。
(4)钢纤维。根据制造工艺划分,钢纤维可分为4类,即切断钢纤维、剪切钢纤维、切削钢纤维及熔抽钢纤维。于混凝土强度而言,钢纤维类型不同其影响程度也不尽相同,剪切钢纤维增强效果最佳。相比剪切钢纤维,熔抽钢纤维增强效果不佳,而平直圆纤维和基材之间具有较小粘结性能,进而无法充分反映其增强效果,因此可选用剪切型钢纤维。
钢纤维掺量的多少对混凝土力学强度起决定作用。在不断增加钢纤维掺加量的同时,拌合物坍落度将迅速降低。为此,必须合理控制钢纤维掺加量,通常情况下。可在混凝土体积的1%~2%之间控制纤维掺量。
4 桥梁加固中钢纤维混凝土施工技术要点
(1)定位放样与支模。对槽钢侧模标高进行有效控制是本工程施工定位放样的主要目的,将混凝土设计厚度定在250 mm~300 mm之间,并选用槽钢侧模进行施工。首先将灰饼设置在侧模下方,确保其间距在1 500 mm以下,进而对标高进行有效控制。挂通线应在模板安装前进行,根据挂线位置在基层上进行侧模板的放置,对其位置进行初步固定,通过水准仪对模板顶部标高的准确度进行检查,确保其与设计要求相符合,并对模板的平直度进行详细检查,当侧模顶标高与设计要求相符后,利用钢筋棍钉入地面下和侧模焊接,达到槽钢水平固定的作用。
(2)钢纤维的掺加。在现场添加钢纤维,通过计算机对每次投放量进行严格计量,应严格遵循设计规定对掺量进行有效控制。确保选用的混凝土标号与塌落度与施工要求相符合,在钢纤维投放过程中,应指派专人选用罐车进行运输,每车钢纤维添加量为12籍。搅拌机在钢纤维掺加过程中处于旋转状态,一般选用钢纤维分散机与手工的方式进行钢纤维的掺加,将掺加速度控制在40 kg/min。掺加完成后对搅拌罐进行3 min~5 min全速转动。
(3)铺设钢纤维混凝土。混凝土选用跳仓浇筑,设置时施工缝应与伸缩缝相结合。每个区段内短向(6 m)隔跨支模,进而实现隔跨浇筑混凝土,当混凝土强度与设计要求符合时,将第一次浇筑的混凝土地面作为第二次浇筑混凝土的侧模,并进行第二次浇筑施工。
选用商品混凝土作为混凝土材料,按照设计配合比进行混凝土拌和作业,通过混凝土罐车进行运输,并把混凝土自卸入模,出料与铺筑过程中,应在1.5 m范围内严格控制卸料高度,进而对离析状况进行有效控制。通过纵向分条的方式进行钢纤维混凝土铺设作业,相比分隔缝,纵向分条宽度应与其具有一致性。从端部进行摊铺施工,在膜内倒入混凝土拌合物后,要集中卸料,保持较慢的速度,厚度应比模板高出2 cm左右,特殊情况下应增、减材料,以此确保纵横断面与施工要求相符,混凝土摊铺过程中不能出现中断情况,应确保其持续性。
(4)振捣钢纤维混凝土。在浇筑混凝土時,必须振捣钢纤维混凝土,以此提高混凝土的密实度,并确保混凝土与钢纤维之间的密合度。在施工过程中应及时进行钢纤维混凝土表面提浆作业,选用的工具一般为振动棒与振动梁。同时选用浆头在混凝土初凝前将露出的钢纤维进行覆盖。在振捣过程中应对振捣时间进行严格控制,并确保移动距离与插入深度符合施工要求,避免漏振与过振等情况的产生。
(5)钢纤维混凝土抹光和养护。整平、振实混凝土后,应停止施工4 h,也可以根据具体的天气情况、塌落度进行时间的确定,为确定混凝土是否处于初凝状态,可选用脚踩上面,出现5 mm脚印下沉为标准。在混凝土表面选用抹光机进行一到两遍粗抹,随后进行提浆、搓毛及压实作业。一次抹光作业完成后,下次抹光作业应在混凝土表面水分蒸发后进行,同时选用人工的方式对部分凹陷与不平整位置进行补浆与抹平,随后选用机械设备进行全面抹平作业。确保抹平与压实整个面层后,应复核其平整度,检查工作应在机械抹光后利用靠尺完成,进而对面层平整度进行良好控制。在钢纤维混凝土养护中,主要选用的材料为薄膜、草包等,确保其表面具备14d的湿润程度,并将其养护周期控制在28d。
5 结束语
总之,路桥建设作为我国基础设施的重要组成部分,直接影响着我国经济与社会的发展。目前,钢纤维混凝土技术是我国路桥工程建设的重要技术,不仅对整个公路工程的质量具有直接的影响,而且对我国路桥事业的可持续发展具有重要的影响。因此,在路桥工程施工中,施工人员应根据路桥工程的实际情况,采取科学合理的措施,大大提高钢纤维混凝土技术水平,这样才能够提高路桥施工的质量,促进我国经济与社会的发展。
参考文献:
[1]赵华锋.浅析钢纤维混凝土技术在桥梁施工方面的应用[J].中小企业管理与科技,2011,20(12):154.
[1]杨大为.现代路桥施工中钢纤维混凝土的施工技术研究[J].科技致富向导,2011,19(23):395+367.
[3]仝芸.路桥施工中钢纤维混凝土施工技术应用[J].山西建筑,2013,39(04):158-160.
[4]郑峰.浅谈公路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用[J].科技资讯,2014,12(17):51+53.
关键词:桥梁加固;钢纤维混凝土;特点
中图分类号:U444 文献标识码:A
1 钢纤维混凝土的特点
(1)抗弯、抗拉及抗压能力较强。根据实验研究表明:在混凝土中掺入适量的钢纤维,可以将抗弯的极限强度提升到50%~150%,可以将单轴抗拉的极限强度提升到40%~50%。在混凝土中掺入适量的钢纤维,可以对混凝土抗压破坏的形式进行有效地改变,这样一来不会因混凝土的损坏破碎导致散落现象的出现,从而有效地提升了混凝土的抗压能力。
(2)抗冲击能力较好。与普通混凝土相比,在混凝土中掺入0.8%~2.0%的钢纤维,其抗冲击能力可以提升50~100倍,从而抗冲击性能得到了大大地提高。
(3)抗裂、抗疲劳和抗剪性较好。与普通的混凝土相比,钢纤维混凝土的抗裂、抗疲劳和抗剪性有了很大的改善。当钢纤维混凝土产生开裂荷载后,混凝土的荷载会增加;当增大钢纤维的体积率后,混凝土的初裂荷载、极限荷载和韧性也会随之增加,从而有效地提高了路桥的承载能力。
(4)耐久性较高。相比普通混凝土,钢纤维混凝土因具有良好的整体性、抗裂性,所以其抗腐蚀性、耐热性、耐冻性和耐磨性等性能得到了大大地提高。根据相关实验显示:在空气、污水和海水中,钢纤维混凝土呈现出了良好的抗腐蚀性,将其放入污水和海水中几年后,钢纤维只有表层会产生锈斑,钢纤维内部没有锈斑,但普通的混凝土中的钢筋锈蚀后,其体积会膨胀,从而会导致混凝土胀裂现象的出现。
2 工程概况
某路桥工程通车运行多年,在行车荷载和自然环境影响下,桥面出现了大量病害问题,主要为裂缝等病害。为了保证行车安全,决定进行加固处理。经多方商议,提出钢纤维混凝土加固施工方案,以期解决桥面病害,全面提升工程质量。
3 钢纤维混凝土材料选择
(1)混凝土。根据工程实际情况,桥梁加固钢纤维混凝土材料的选取对象为普通硅酸盐水泥,一般选用的以425号普通硅酸盐水泥,3.1 g为每立方米密度,抗折强度为7.2 MPa,必须对这些参数进行严格把控,保证材料的性能最佳。
(2)粗骨料。粗骨料直接影响着混凝土的强度,是为混凝土材料的主要构成成分。在其他条件不变的情况下,裂缝会随着粗骨料最大粒径的增加而出现,最终使钢纤维混凝土强度不断降低。通常情况下,粗骨料粒径控制在5 mm~
20 mm,2.7 g为每立方米密度。
(3)细骨料。结合工程的实际情况,细骨料选择为天然砂和机制砂,在材料内掺加适量砂粉,一定程度上能够改善其性能。控制含粉率在15%以内,2.4~3为中砂的细度模数,不能过大也不能过小,避免对施工产生不必要的影响。
(4)钢纤维。根据制造工艺划分,钢纤维可分为4类,即切断钢纤维、剪切钢纤维、切削钢纤维及熔抽钢纤维。于混凝土强度而言,钢纤维类型不同其影响程度也不尽相同,剪切钢纤维增强效果最佳。相比剪切钢纤维,熔抽钢纤维增强效果不佳,而平直圆纤维和基材之间具有较小粘结性能,进而无法充分反映其增强效果,因此可选用剪切型钢纤维。
钢纤维掺量的多少对混凝土力学强度起决定作用。在不断增加钢纤维掺加量的同时,拌合物坍落度将迅速降低。为此,必须合理控制钢纤维掺加量,通常情况下。可在混凝土体积的1%~2%之间控制纤维掺量。
4 桥梁加固中钢纤维混凝土施工技术要点
(1)定位放样与支模。对槽钢侧模标高进行有效控制是本工程施工定位放样的主要目的,将混凝土设计厚度定在250 mm~300 mm之间,并选用槽钢侧模进行施工。首先将灰饼设置在侧模下方,确保其间距在1 500 mm以下,进而对标高进行有效控制。挂通线应在模板安装前进行,根据挂线位置在基层上进行侧模板的放置,对其位置进行初步固定,通过水准仪对模板顶部标高的准确度进行检查,确保其与设计要求相符合,并对模板的平直度进行详细检查,当侧模顶标高与设计要求相符后,利用钢筋棍钉入地面下和侧模焊接,达到槽钢水平固定的作用。
(2)钢纤维的掺加。在现场添加钢纤维,通过计算机对每次投放量进行严格计量,应严格遵循设计规定对掺量进行有效控制。确保选用的混凝土标号与塌落度与施工要求相符合,在钢纤维投放过程中,应指派专人选用罐车进行运输,每车钢纤维添加量为12籍。搅拌机在钢纤维掺加过程中处于旋转状态,一般选用钢纤维分散机与手工的方式进行钢纤维的掺加,将掺加速度控制在40 kg/min。掺加完成后对搅拌罐进行3 min~5 min全速转动。
(3)铺设钢纤维混凝土。混凝土选用跳仓浇筑,设置时施工缝应与伸缩缝相结合。每个区段内短向(6 m)隔跨支模,进而实现隔跨浇筑混凝土,当混凝土强度与设计要求符合时,将第一次浇筑的混凝土地面作为第二次浇筑混凝土的侧模,并进行第二次浇筑施工。
选用商品混凝土作为混凝土材料,按照设计配合比进行混凝土拌和作业,通过混凝土罐车进行运输,并把混凝土自卸入模,出料与铺筑过程中,应在1.5 m范围内严格控制卸料高度,进而对离析状况进行有效控制。通过纵向分条的方式进行钢纤维混凝土铺设作业,相比分隔缝,纵向分条宽度应与其具有一致性。从端部进行摊铺施工,在膜内倒入混凝土拌合物后,要集中卸料,保持较慢的速度,厚度应比模板高出2 cm左右,特殊情况下应增、减材料,以此确保纵横断面与施工要求相符,混凝土摊铺过程中不能出现中断情况,应确保其持续性。
(4)振捣钢纤维混凝土。在浇筑混凝土時,必须振捣钢纤维混凝土,以此提高混凝土的密实度,并确保混凝土与钢纤维之间的密合度。在施工过程中应及时进行钢纤维混凝土表面提浆作业,选用的工具一般为振动棒与振动梁。同时选用浆头在混凝土初凝前将露出的钢纤维进行覆盖。在振捣过程中应对振捣时间进行严格控制,并确保移动距离与插入深度符合施工要求,避免漏振与过振等情况的产生。
(5)钢纤维混凝土抹光和养护。整平、振实混凝土后,应停止施工4 h,也可以根据具体的天气情况、塌落度进行时间的确定,为确定混凝土是否处于初凝状态,可选用脚踩上面,出现5 mm脚印下沉为标准。在混凝土表面选用抹光机进行一到两遍粗抹,随后进行提浆、搓毛及压实作业。一次抹光作业完成后,下次抹光作业应在混凝土表面水分蒸发后进行,同时选用人工的方式对部分凹陷与不平整位置进行补浆与抹平,随后选用机械设备进行全面抹平作业。确保抹平与压实整个面层后,应复核其平整度,检查工作应在机械抹光后利用靠尺完成,进而对面层平整度进行良好控制。在钢纤维混凝土养护中,主要选用的材料为薄膜、草包等,确保其表面具备14d的湿润程度,并将其养护周期控制在28d。
5 结束语
总之,路桥建设作为我国基础设施的重要组成部分,直接影响着我国经济与社会的发展。目前,钢纤维混凝土技术是我国路桥工程建设的重要技术,不仅对整个公路工程的质量具有直接的影响,而且对我国路桥事业的可持续发展具有重要的影响。因此,在路桥工程施工中,施工人员应根据路桥工程的实际情况,采取科学合理的措施,大大提高钢纤维混凝土技术水平,这样才能够提高路桥施工的质量,促进我国经济与社会的发展。
参考文献:
[1]赵华锋.浅析钢纤维混凝土技术在桥梁施工方面的应用[J].中小企业管理与科技,2011,20(12):154.
[1]杨大为.现代路桥施工中钢纤维混凝土的施工技术研究[J].科技致富向导,2011,19(23):395+367.
[3]仝芸.路桥施工中钢纤维混凝土施工技术应用[J].山西建筑,2013,39(04):158-160.
[4]郑峰.浅谈公路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用[J].科技资讯,2014,12(17):51+53.