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[摘 要]交通设施的完善和健全对人们的出行有很大的影响,因此,人们对行车的舒适性以及安全性越来越关注,对桥梁施工作业过程也给予了重视,在确保施工质量的前提下,对相应的使用性能也要进行完善,这样才能更好的完善交通设施。因此,本文对钢纤维混凝土施工技术在市政桥梁桥面铺装施工中的应用进行了分析,希望能够更好地促进路桥施工建设,保证人们的出行不受到影响。
[关键词]钢纤维混凝土;施工技术;市政桥梁;桥面铺装;
中图分类号:U445.57 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)23-0378-01
1 钢纤维混凝土特性分析
钢纤维混凝土就是区别于一般混凝土,在原来混凝土施工材料中添加新型的多相复合材料。首先它具有一定的力学强度,根据我国相关调查结果显示,钢纤维棍凝土抗压强度与普通的混凝土相差不大,但是其受压韧性却得到明显的提升。因此根据钢纤维这种特殊性能,在路桥施工中使用这种材料能明显提升混凝土的压缩强度、抗弯强度,在路桥施工中得到广泛的应用。其次,钢纤维混凝土还具有很好的韧性和抗裂性能,在混凝土中掺入钢纤维能减少混凝土的压缩和变形,当上方运行物体的重量增加时,这种钢纤维材料就会随着负载增加而将负荷传递给钢纤维,此时混凝土就会受到一种约束力,进而能限制混凝土出现新的变形。最后,钢纤维混凝土还具有一定的抗冲击性能,抗冲击性主要是由于钢纤维本身具有一定的特性,能提升棍凝土主体结构的抗冲击、抗震能力,钢纤维混凝土能达到屈服强度而被拉断。钢纤维混凝土的这些特殊性能都是它能在路桥施工中得到很好应用的主要原因,施工技术人员在施工中一定要严格按照施工要求,确保桥梁施工质量。
2 钢纤维混凝土铺装层结构温度应力分析
了解钢纤维混凝土铺装层结构温度应力对于混凝土路面的施工具有较为重要的意义。钢纤维混凝土铺装结构置于自然环境中,桥面完全裸露在自然环境中,其在自然温度影响下,内部结构中会发生剧烈的作用。但是由于钢纤维混凝土材料的热传导性能较低,使得桥面的铺装结构温度不会受到自然环境的影响,其内部结构温度依然保持在原始状态。当桥面温度较高时,铺装层内部结构温度为原始的低温,在这样的结构设置上,存在着一定的温度梯度。
不同类型的约束应力对于桥面铺装结构的影响不同,其中内约束应力是由于结构内部某一构件单元中,其内部温度发生了变化,而由于应变差异所导致了约束变化应力。而外部约束应力而是由于结构内部构件的差异,而引發的应力变化。由于钢纤维混凝土桥面板结构的温度荷载沿板厚度方向呈非线性分布,桥面板结构温度应力也是呈瞬时变化,在实际施工中具有较强的时间性特点。那么,在具体的桥梁面板铺装施工中,需要了解面板结构的应力变化,并且做出有针对性的桥面铺装施工方案。
3 钢纤维混凝土施工技术在市政桥梁桥面铺装施工中的应用要点分析
在进行桥面铺装施工时,为了提高桥面的舒适性、耐久性、抗裂性以及桥梁的抗折强度等,就可以采用钢纤维混凝土进行铺装。详细来看,施工时应注重如下要点。
3.1 施工材料的准备
钢纤维应该选择单丝抗拉强度在600MPa以上的有锚固端的钢纤维,同时做好防锈处理。所选的钢纤维最短长度应该高于粗集料最大粒径的1/3,最大长度应该小于粗集料最大粒径的2倍。严禁使用搅拌易成团的钢纤维;水泥可选用32.5级或42.5级的普通硅酸盐水泥;粗集料最大粒径不应该大于20mm,通常为钢纤维长度一半为宜。粗集料中的针片状颗粒含量应该在7%范围内,含泥量应该不高于0.2%;细集料可选用优质的中粗砂,其细度模数和含泥量必须符合设计要求;钢纤维混凝土所使用的水,通常为自来水或干净的河水;外加剂应该为优质的减水剂,如果对钢纤维混凝土有抗冻要求,则应该选用引气型的减水剂。
3.2 搅拌及运输
钢纤维混凝土搅拌可采用强制式搅拌机,搅拌方法应该为先干拌再湿拌。首先将砂、水泥、外加剂以及钢纤维投放到搅拌机内干拌1.5~2min;然后再加水进行湿拌,在拌和完成后,纲纤维混凝土的稠度和坍落度都应该符合要求,并保证钢纤维均匀分布于混凝土当中;钢纤维投放时,需要使用网筛将其均匀的撒入到料斗当中,不能一次性的成堆投入;搅拌好的钢纤维混凝土必须颜色一致,不存在离析泌水、粘团集结等现象;为了能够减少运输过程中混凝土水分的散失,以及离析现象的发生,可采用混凝土拌和车进行运输,也可采用泵送的方法,同时严格控制坍落度。
3.3 混凝土浇筑
在桥面铺装之前,要对下承层进行相应的处理,主要方法是采用喷砂机进行打毛处理,增加下承层表面的粗糙度。打毛处理完成之,需要进行冲洗地,使承层表面湿润。然后铺设钢筋网,钢筋网要先绑在支架上,并与桥面之间保持一定的距离,尽量使钢筋处在铺装的中间部位;混凝土在浇筑时可采用泵送的方式,避免采用振动的方式分散混凝土,可按照顺序进行分段铺装。混凝土在浇筑时,可以桥面的伸缩缝为界面,进行单幅或者全幅的浇筑,浇筑时要观察钢纤维的分布,要保证其分布的均匀性和连续性,不能留施工缝,从一侧向另一侧进行浇筑推进,也可以采取两个工作面同时进行的方法,由中间向两侧同时推进。钢纤维混凝土的坍落度较小,所以施工时,尽量对运输车辆的卸料间距控制好,进而控制好摊铺的厚度。一边布料,一边用铁铲进行人工粗平,然后再采用摊铺机进行摊铺。振捣时,不能采用插入式振捣器,可采用平板振捣器来进行振捣,以防止钢纤维的分布被破坏。振捣时,要接近边角的位置可以使用插入式振捣机进行振捣,然后再使用平板振捣机。如果在振捣过程中发现有钢纤维成团现象,要及时打散。当混凝土不再下沉和没有气泡冒出时,可以停止振捣。
3.4 整平、抹光
可以利用4~5m长的铝合金尺装上可调节推柄作纵横向刮尺,反复多次精确整平表面,使混凝土表面达到理想的平整度。而后对照横坡梯板,先用木抹子横向进行人工粗抹,后用塑料抹子纵向人工精抹,使之达到平而不光的效果。
3.5 表面刻槽
表面刻槽是不可轻视的一道工序。表面刻槽质量直接影响桥面的美观和抗滑性能。表面刻槽的深度、宽度和间距,可视设计单位、建设单位和监理部门的具体要求而定。根据美国和法国的研究,通常槽宽为3~5mm,槽深为5~6mm,槽间距为20~30mm。考虑行车的舒适性及刻槽寿命,槽宽可取2.4mm窄槽。刻槽表面积比为12%~17%时比较合理。拉毛、压纹工艺因其耐久性较差尽量避免使用。
3.6 养护
为防止混凝土表面干缩裂纹影响美观和使用性能,初期养护很重要。养护可采用淋水养护或养护剂养生。淋水养护指完成最后一道铺筑工序,等混凝土凝结后(一般在4~5h以内)应马上进行养护,保证混凝土表面不干,使表面始终处于潮湿的状态,这一过程最少应持续4d以上,具体可根据掺胶量的大小进行确定。气温高时可适当加长,或一开始就及时用湿润的海绵覆盖养护,覆盖的海绵要经常保证其湿润状态。
结束语
作为桥梁桥面铺装的重要原材料,钢纤维混凝土的广泛应用不仅能够增强混凝土抗拉抗剪等性能,还能提高桥面的抗裂性、耐磨性及增加市政桥梁的使用寿命。对市政桥梁桥面铺装施工中钢纤维混凝土的应用及控制要点进行分析,可以有效地降低桥梁后期养护工作的难度,提高工程的质量。
参考文献
[1] 杨兴宝路面施工中钢纤维混凝土的应用[J].内蒙古公路与运输,2012(02):39-40.
[2] 员晓磊.钢纤维混凝土施工技术在市政桥梁桥面铺装施工中的应用[J].黑龙江科技信息,2016(14):217.
[3] 杨光泉.浅析路桥施工中钢纤维混凝土的施工技术[J].四川水泥,2016(03):227.
[关键词]钢纤维混凝土;施工技术;市政桥梁;桥面铺装;
中图分类号:U445.57 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)23-0378-01
1 钢纤维混凝土特性分析
钢纤维混凝土就是区别于一般混凝土,在原来混凝土施工材料中添加新型的多相复合材料。首先它具有一定的力学强度,根据我国相关调查结果显示,钢纤维棍凝土抗压强度与普通的混凝土相差不大,但是其受压韧性却得到明显的提升。因此根据钢纤维这种特殊性能,在路桥施工中使用这种材料能明显提升混凝土的压缩强度、抗弯强度,在路桥施工中得到广泛的应用。其次,钢纤维混凝土还具有很好的韧性和抗裂性能,在混凝土中掺入钢纤维能减少混凝土的压缩和变形,当上方运行物体的重量增加时,这种钢纤维材料就会随着负载增加而将负荷传递给钢纤维,此时混凝土就会受到一种约束力,进而能限制混凝土出现新的变形。最后,钢纤维混凝土还具有一定的抗冲击性能,抗冲击性主要是由于钢纤维本身具有一定的特性,能提升棍凝土主体结构的抗冲击、抗震能力,钢纤维混凝土能达到屈服强度而被拉断。钢纤维混凝土的这些特殊性能都是它能在路桥施工中得到很好应用的主要原因,施工技术人员在施工中一定要严格按照施工要求,确保桥梁施工质量。
2 钢纤维混凝土铺装层结构温度应力分析
了解钢纤维混凝土铺装层结构温度应力对于混凝土路面的施工具有较为重要的意义。钢纤维混凝土铺装结构置于自然环境中,桥面完全裸露在自然环境中,其在自然温度影响下,内部结构中会发生剧烈的作用。但是由于钢纤维混凝土材料的热传导性能较低,使得桥面的铺装结构温度不会受到自然环境的影响,其内部结构温度依然保持在原始状态。当桥面温度较高时,铺装层内部结构温度为原始的低温,在这样的结构设置上,存在着一定的温度梯度。
不同类型的约束应力对于桥面铺装结构的影响不同,其中内约束应力是由于结构内部某一构件单元中,其内部温度发生了变化,而由于应变差异所导致了约束变化应力。而外部约束应力而是由于结构内部构件的差异,而引發的应力变化。由于钢纤维混凝土桥面板结构的温度荷载沿板厚度方向呈非线性分布,桥面板结构温度应力也是呈瞬时变化,在实际施工中具有较强的时间性特点。那么,在具体的桥梁面板铺装施工中,需要了解面板结构的应力变化,并且做出有针对性的桥面铺装施工方案。
3 钢纤维混凝土施工技术在市政桥梁桥面铺装施工中的应用要点分析
在进行桥面铺装施工时,为了提高桥面的舒适性、耐久性、抗裂性以及桥梁的抗折强度等,就可以采用钢纤维混凝土进行铺装。详细来看,施工时应注重如下要点。
3.1 施工材料的准备
钢纤维应该选择单丝抗拉强度在600MPa以上的有锚固端的钢纤维,同时做好防锈处理。所选的钢纤维最短长度应该高于粗集料最大粒径的1/3,最大长度应该小于粗集料最大粒径的2倍。严禁使用搅拌易成团的钢纤维;水泥可选用32.5级或42.5级的普通硅酸盐水泥;粗集料最大粒径不应该大于20mm,通常为钢纤维长度一半为宜。粗集料中的针片状颗粒含量应该在7%范围内,含泥量应该不高于0.2%;细集料可选用优质的中粗砂,其细度模数和含泥量必须符合设计要求;钢纤维混凝土所使用的水,通常为自来水或干净的河水;外加剂应该为优质的减水剂,如果对钢纤维混凝土有抗冻要求,则应该选用引气型的减水剂。
3.2 搅拌及运输
钢纤维混凝土搅拌可采用强制式搅拌机,搅拌方法应该为先干拌再湿拌。首先将砂、水泥、外加剂以及钢纤维投放到搅拌机内干拌1.5~2min;然后再加水进行湿拌,在拌和完成后,纲纤维混凝土的稠度和坍落度都应该符合要求,并保证钢纤维均匀分布于混凝土当中;钢纤维投放时,需要使用网筛将其均匀的撒入到料斗当中,不能一次性的成堆投入;搅拌好的钢纤维混凝土必须颜色一致,不存在离析泌水、粘团集结等现象;为了能够减少运输过程中混凝土水分的散失,以及离析现象的发生,可采用混凝土拌和车进行运输,也可采用泵送的方法,同时严格控制坍落度。
3.3 混凝土浇筑
在桥面铺装之前,要对下承层进行相应的处理,主要方法是采用喷砂机进行打毛处理,增加下承层表面的粗糙度。打毛处理完成之,需要进行冲洗地,使承层表面湿润。然后铺设钢筋网,钢筋网要先绑在支架上,并与桥面之间保持一定的距离,尽量使钢筋处在铺装的中间部位;混凝土在浇筑时可采用泵送的方式,避免采用振动的方式分散混凝土,可按照顺序进行分段铺装。混凝土在浇筑时,可以桥面的伸缩缝为界面,进行单幅或者全幅的浇筑,浇筑时要观察钢纤维的分布,要保证其分布的均匀性和连续性,不能留施工缝,从一侧向另一侧进行浇筑推进,也可以采取两个工作面同时进行的方法,由中间向两侧同时推进。钢纤维混凝土的坍落度较小,所以施工时,尽量对运输车辆的卸料间距控制好,进而控制好摊铺的厚度。一边布料,一边用铁铲进行人工粗平,然后再采用摊铺机进行摊铺。振捣时,不能采用插入式振捣器,可采用平板振捣器来进行振捣,以防止钢纤维的分布被破坏。振捣时,要接近边角的位置可以使用插入式振捣机进行振捣,然后再使用平板振捣机。如果在振捣过程中发现有钢纤维成团现象,要及时打散。当混凝土不再下沉和没有气泡冒出时,可以停止振捣。
3.4 整平、抹光
可以利用4~5m长的铝合金尺装上可调节推柄作纵横向刮尺,反复多次精确整平表面,使混凝土表面达到理想的平整度。而后对照横坡梯板,先用木抹子横向进行人工粗抹,后用塑料抹子纵向人工精抹,使之达到平而不光的效果。
3.5 表面刻槽
表面刻槽是不可轻视的一道工序。表面刻槽质量直接影响桥面的美观和抗滑性能。表面刻槽的深度、宽度和间距,可视设计单位、建设单位和监理部门的具体要求而定。根据美国和法国的研究,通常槽宽为3~5mm,槽深为5~6mm,槽间距为20~30mm。考虑行车的舒适性及刻槽寿命,槽宽可取2.4mm窄槽。刻槽表面积比为12%~17%时比较合理。拉毛、压纹工艺因其耐久性较差尽量避免使用。
3.6 养护
为防止混凝土表面干缩裂纹影响美观和使用性能,初期养护很重要。养护可采用淋水养护或养护剂养生。淋水养护指完成最后一道铺筑工序,等混凝土凝结后(一般在4~5h以内)应马上进行养护,保证混凝土表面不干,使表面始终处于潮湿的状态,这一过程最少应持续4d以上,具体可根据掺胶量的大小进行确定。气温高时可适当加长,或一开始就及时用湿润的海绵覆盖养护,覆盖的海绵要经常保证其湿润状态。
结束语
作为桥梁桥面铺装的重要原材料,钢纤维混凝土的广泛应用不仅能够增强混凝土抗拉抗剪等性能,还能提高桥面的抗裂性、耐磨性及增加市政桥梁的使用寿命。对市政桥梁桥面铺装施工中钢纤维混凝土的应用及控制要点进行分析,可以有效地降低桥梁后期养护工作的难度,提高工程的质量。
参考文献
[1] 杨兴宝路面施工中钢纤维混凝土的应用[J].内蒙古公路与运输,2012(02):39-40.
[2] 员晓磊.钢纤维混凝土施工技术在市政桥梁桥面铺装施工中的应用[J].黑龙江科技信息,2016(14):217.
[3] 杨光泉.浅析路桥施工中钢纤维混凝土的施工技术[J].四川水泥,2016(03):227.