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鋼纖維混凝土施工技術(shù)在橋梁施工的作用
鋼纖維混凝土技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢，不僅能夠縮減施工成本，還能保障施工質(zhì)量。為了保障橋梁施工的質(zhì)量，在進(jìn)行施工時(shí)，需要對橋梁進(jìn)行一定的加固處理。首先是橋墩的加固措施。
【摘要】在本文中，筆者將結(jié)合具體的工程實(shí)例，詳細(xì)介紹鋼纖維混凝土施工技術(shù)在橋梁施工中的優(yōu)勢，并分析研究鋼纖維混凝土在實(shí)際橋梁施工中的應(yīng)用。大量的成功實(shí)例表明，鋼纖維混凝土施工技術(shù)足夠滿足現(xiàn)代橋梁施工的需要。該技術(shù)不僅能保證工程質(zhì)量，便于進(jìn)行質(zhì)量控制，而且能節(jié)約成本，縮短工期。因此在未來的橋梁施工中要廣泛應(yīng)用此技術(shù)，給予其足夠的重視。
【關(guān)鍵詞】鋼纖維混凝土;橋梁施工;應(yīng)用
引言
隨著我國城市化的不斷加速，在大量建設(shè)城市建筑的同時(shí)也對交通提出了更高需求。為了更多的交通便利，橋梁建設(shè)不斷增多。橋梁工程施工時(shí)，為了使施工能夠順利的進(jìn)行，并同時(shí)保證工程質(zhì)量，必須研究開發(fā)新型的橋梁施工技術(shù)并加以推廣應(yīng)用。鋼纖維混凝土作為一種新型的水泥基復(fù)合型材料，其原料來源廣泛，配制簡單，施工方便，性能也非常優(yōu)秀，不僅能保證工程質(zhì)量，便于進(jìn)行質(zhì)量控制，而且能節(jié)約成本，縮短工期。在近年來來的橋梁施工中得到了越來越多的青睞。本文筆者結(jié)合實(shí)際工程實(shí)例。對鋼纖維混凝土施工技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)闡述。
1鋼纖維混凝土施工技術(shù)的優(yōu)勢與特點(diǎn)
鋼纖維混凝土顧名思義是一種含有鋼纖維的新型優(yōu)質(zhì)復(fù)合基水泥。它是橋梁工程施工中在普通的混凝土中按照一定比例添加鋼纖維配置而成的。相比于普通混凝土，它具有更高的強(qiáng)度，承載上限以及更強(qiáng)的拉伸力。在現(xiàn)代橋梁施工中該技術(shù)以及發(fā)展到了成熟階段，并得到了比較廣泛的應(yīng)用。與傳統(tǒng)的砂石混凝土比較起來，鋼纖維混凝土有著以下幾處明顯優(yōu)勢：
1.1高強(qiáng)度
一般來說在實(shí)際橋梁施工中，使用了鋼纖維混凝土技術(shù)的橋的橋面厚度只有使用傳統(tǒng)混凝土技術(shù)的普通橋面厚度的1/2，而且橋面可以不設(shè)計(jì)縱縫而只有橫縫，橫縫的間距宜在20~30m之間。通過采用鋼纖維混凝土技術(shù)，能夠有效增強(qiáng)橋面的拉伸力和防沖擊力，保證工程施工的質(zhì)量，而且提高通行車輛的安全系數(shù)。
1.2抗沖擊力，抗拉伸力更強(qiáng)
在實(shí)際橋梁工程施工所用到的鋼纖維混凝土中，鋼纖維是有規(guī)律性的連續(xù)且方向統(tǒng)一的。采用這種排列規(guī)律有利于保障橋梁工程的質(zhì)量控制，增強(qiáng)鋼纖維抗彎、抗壓、抗拉和抗沖擊的能力。
1.3橋梁使用壽命更長
相比于普通的混凝土，鋼纖維混凝土的抗拉性有了極大的提升，并且其收縮率要比普通混凝土低10~30%。另外鋼纖維的抗剪切性能非常優(yōu)良，其抗凍性能，伸縮性能和耐磨性能都很不錯(cuò)，可以很好的防止橋面出現(xiàn)裂縫問題，有助于延長橋梁的使用壽命。
2鋼纖維混凝土技術(shù)
在實(shí)際橋梁工程施工中的應(yīng)用河南省安陽市某橋梁工程設(shè)計(jì)全長為1194m，為某條公路規(guī)劃的一部分，路面設(shè)計(jì)暫定為標(biāo)準(zhǔn)的四車道。為了保證此次橋梁施工的質(zhì)量，延長橋梁的使用年限，增加通行車輛的安全系數(shù)。施工方經(jīng)研究決定采用鋼纖維混凝土橋梁施工技術(shù)，以下為此次工程施工方法的詳細(xì)介紹：
2.1鋼纖維混凝土的設(shè)計(jì)方案
為了保證工程施工的質(zhì)量，需要在正式施工前對鋼纖維混凝土的配比情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，有條件的話最好在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)驗(yàn)證設(shè)計(jì)的實(shí)用性。并在施工現(xiàn)場根據(jù)實(shí)際情況合理的選用配比方案。鋼纖維的材料要和基材強(qiáng)度相匹配，至少要有500MPa以上的抗拉強(qiáng)度。設(shè)計(jì)配比方案時(shí)要合理調(diào)整鋼纖維的最小直徑與長徑之比，滿足橋梁工程的施工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，長徑比一般在50~80之間，最小直徑要大于0.4mm，通常徘徊在0.45~0.70mm之間。該橋梁工程設(shè)計(jì)的最小直徑為0.55mm。
2.2鋼纖維混凝土的攪拌方式
想要提高攪拌效果，最好讓鋼纖維先經(jīng)過分散機(jī)再進(jìn)入攪拌機(jī)，并合理的調(diào)整分散機(jī)的功率和分散力度，以獲得更好的鋼纖維分散效果。投料時(shí)要選擇分級投料方式，依次按照砂→鋼纖維→碎石塊→水泥的先后順序?qū)嵤┩读稀嚢璺绞缴峡上葦嚢?min，然后加水與攪拌外加劑濕拌2min。在攪拌機(jī)的選擇上，一般考慮強(qiáng)制式攪拌機(jī)，要控制好鋼纖維比例與坍落度，合理選擇攪拌時(shí)間，使所有原料得到充分配合，提高攪拌的效果，避免發(fā)生結(jié)團(tuán)現(xiàn)象。
2.3澆筑方式
在配置完鋼纖維混凝土之后就要進(jìn)行澆筑了。進(jìn)行澆筑工作時(shí)，每一次倒料都要與上次間隔15~20cm，并且不能出現(xiàn)間斷，必須連續(xù)進(jìn)行完畢，不可使?jié)仓宇^太明顯以保障澆筑的效果。
2.4振搗方式
一般選擇平板振搗器進(jìn)行鋼纖維混凝土的振搗，該振搗器可增加振搗效果，使混凝土內(nèi)鋼纖維分布均勻，從而防止過振和漏振。在使用振搗棒進(jìn)行振搗時(shí)，應(yīng)該使鋼纖維縱向密集成束呈條狀均勻排列，令混凝土的原料分布均勻，邊角嚴(yán)密緊實(shí)，強(qiáng)化混凝土的溫度應(yīng)力與抗收縮應(yīng)力，避免出現(xiàn)裂隙現(xiàn)象。在振搗完成之后要將混凝土抹平，并暴露在表面的鋼纖維壓入內(nèi)部，以保證外表美觀，提升振搗作業(yè)的效果。
2.5鋼纖維混凝土的成型
成型是橋梁施工作業(yè)的重要部分之一，它對混凝土的施工效果有著直接的影響，所以每一項(xiàng)細(xì)節(jié)的工作都必須達(dá)標(biāo)。另外，鋼纖維混凝土原料中砂的比例比較大，因此骨粗料細(xì)鋼纖維的分布沒有規(guī)律，這種情況下，要想提高施工效果，一般采取真空吸水的方式對鋼纖維混凝土進(jìn)行施工。為了確保施工的效果，要在施工完成后抹平混凝土的表面，并防止鋼纖維外露影響美觀。成型拆模后如果發(fā)現(xiàn)仍然有鋼纖維暴露在表面，就應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行處理，避免降低施工效果。
2.6鋼纖維混凝土的接縫處理
接縫處理也是橋梁施工作業(yè)的重要內(nèi)容之一，該項(xiàng)必須嚴(yán)格依據(jù)施工規(guī)范進(jìn)行作業(yè)。鋼纖維混凝土具有良好的抗裂性能和較小的收縮性。如果施工方的條件允許進(jìn)行封閉處理，可以用混凝土攤鋪機(jī)將混凝土做成整幅式，取消縱縫的設(shè)置。在鋼纖維混凝土的強(qiáng)度足夠設(shè)計(jì)強(qiáng)度的1/2后，可通過切伸縮縫的方式來確保施工的效果。
2.7橋梁表面的鋪裝施工
如果使用鋼纖維混凝土進(jìn)行橋梁施工的話，橋梁的厚度一般只有使用普通混凝土的橋梁厚度的50~60%，這樣可以減輕橋梁結(jié)構(gòu)的自重，減少施工成本，增加橋梁的耐久性，使橋梁更加穩(wěn)固，抗裂性也有了大大提高，進(jìn)而整體的工程質(zhì)量都會有所提升。鋼纖維混凝土技術(shù)一般設(shè)計(jì)為兩層或者三層。兩層的結(jié)構(gòu)分上、下兩層，上層為鋼纖維混凝土，下層為普通混凝土，這種結(jié)構(gòu)技術(shù)相對簡單，容易實(shí)施。而三層結(jié)構(gòu)是在普通混凝土下方多了第三層鋼纖維混凝土，該結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，難度較高，而且必須要具備先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備才能確保實(shí)施。
2.8橋梁的加固處理措施
為了保障橋梁施工的質(zhì)量，在進(jìn)行施工時(shí)，需要對橋梁進(jìn)行一定的加固處理。首先是橋墩的加固措施。在橋梁正常承載通行車輛的情況下，橋墩容易出現(xiàn)開裂或者表面剝落的現(xiàn)象，針對這種情況可以采用噴射機(jī)在橋墩表面噴射一層厚5~20cm的鋼纖維混凝土，從而使橋墩成為一個(gè)整體，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性與抗震性能。其次是橋梁上部的加固處理。橋梁上部一般采用鋼纖維混凝土作為主梁，需要加固的部位應(yīng)該為應(yīng)力集中區(qū)，可改善橋梁結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)從而防止結(jié)構(gòu)變形。最后需要加固的是鋼纖維混凝土樁。通過對樁頂實(shí)施局部加固來提高樁頂結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。
3鋼纖維混凝土技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果
對于此次橋梁施工，施工方采用鋼纖維混凝土施工技術(shù)進(jìn)行施工，目前已順利完成并已開始通行。施工完成后按規(guī)定對橋面，橋墩，主梁等進(jìn)行了質(zhì)量檢測，其各項(xiàng)結(jié)果均符合施工計(jì)劃中的指標(biāo)，質(zhì)量評級為合格。試通行兩年來，未出現(xiàn)質(zhì)量問題，得到一致好評。另外，此次施工由于采用鋼纖維混凝土施工技術(shù)，節(jié)約了成本，縮短了工期，被施工單位記錄為典例，并將在以后的橋梁工程中借鑒。
4結(jié)束語
綜上，鋼纖維混凝土技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢，不僅能夠縮減施工成本，還能保障施工質(zhì)量。因此，在未來的橋梁工程中一定會有著廣泛的應(yīng)用前景。以上便是筆者對鋼纖維混凝土在實(shí)際橋梁工程中應(yīng)用的研究和分析，奈何筆者水平有限，如有不妥之處還望多多指教。
參考文獻(xiàn)
[1]孔玲見.鋼纖維混凝土技術(shù)在道路橋梁施工中的應(yīng)用[J].2014.
[2]張科.鋼纖維混凝土施工技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用[J].2014，01.收稿日期：2016-8-13
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