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钢纤维混凝土在桥面铺装负弯矩区的应用

2018-08-10高烁

科学与财富 2018年16期
关键词:桥面铺装钢纤维混凝土

高烁

摘 要:桥面铺装使用普通的混凝土会产生裂缝问题,导致桥梁的使用寿命较短,同时也会影响交通运行,在使用钢纤维混凝土进行桥面铺装的施工中,通过钢纤维混凝土的特点来加强结构的抗性,避免裂缝出现,同时利用负弯矩区可以减少桥面所受到的力的作用,使结构更加具有稳定性。文章对钢纤维混凝土在桥面铺装负弯矩区的施工进行了详细分析。

关键词:钢纤维混凝土;桥面铺装;负弯矩区

1 钢纤维混凝土使用的作用

钢纤维混凝土的制作是通过在普通的混凝土中加入定量的短钢纤维形成的,具有能够提高混凝土的抗性的特点,增强抗冲击和抗拉性,使结构更加稳定。桥梁负弯矩区桥面进行铺装可以使铺装层的抗性加强,避免了铺装层受到力的作用而形成弯曲导致裂缝。钢纤维混凝土用于薄壁结构等,能够使结构更加稳定坚固,还可以在护坡和桥梁伸缩中使用,在桥面铺装层负弯区使用比较少。

一直以来,公路桥梁工程在施工中为了确保路面与桥面接头质量,通常都是采用连续接头的方式进行施工,使得工程运行中接头处能产生一定的负弯矩区,而桥梁结构中的接头需要在桥梁端头预留连接筋和桥面铺装层中进行钢筋设置,为了使桥面的结构更加稳定,需要将负弯矩区的混凝土换为钢纤维混凝土,施工中将普通铺装层和钢纤维混凝土铺装层进行连续性浇筑,将配比进行适当的调整,使用这种桥面铺装层可以使桥面结构变得更加稳定。

2 钢纤维混凝土铺装要求

钢纤维混凝土的配制要求比一般的混凝土要高,选用的碎石为优质级别,碎石的粒径要在20 mm以内,砂含泥量需要控制在3%左右,水泥等级要求也比较高,钢纤维需要达到600以上。配比方面的要求:水泥使用在430 kg以内,水灰比范围不能大于0.48,钢纤维的掺入量不能大于体积的1%,除非有其他的要求可以增大,添加的外加剂不能使用含有氯的盐类制剂。钢纤维混凝土在施工中,的浇筑方式和一般的浇筑没有区别,只是在拌和的时候有更高的要求,钢纤维混凝土可以加强抗弯拉特性,避免混凝土出现裂缝,在进行桥面铺装的过程中,要使建筑的连续性达到要求,这样才可以使钢纤维混凝土的结构更加均匀坚固。

3施工器械选择

钢纤维混凝土铺装中使用的设备应该根据实际情况来进行选择,需要使钢纤维混凝土的性能有所保障,运输过程中,使用拌合车运输的作用比较小,由于钢纤维混凝土的坍落度不高,而在铺装过程中,应该考虑厚度等情况,而如果使用机械的过程中遇到困难,就可以选择人工方式来进行铺装,这样灵活运用,才能提高铺装的效率,而在卸料的时候就可以使用机械,通过这种配合能够进一步保证桥面施工的质量。而与此同时,需要注意的是,钢纤维混凝土的分布需要达到均匀的水平,振捣混凝土的时候选择平板振捣器较好。

3.1钢纤维混凝土配比

桥梁负弯矩区的混凝土需要承受荷载的重量和压力,还要对连续结构中的墩顶梁体的作用起到承接功能, T梁结构的预应力需要达到梁的弯矩要求,这样将 T梁的接头连接上,使整个梁从简单的结构变成连续的结构,这样可以产生负弯矩区,桥面的混凝土抗拉性有着一定的要求,所以在铺装过程中将钢筋抗拉方向设置为纵向,再结合钢纤维混凝土的使用,可以使桥面的铺装层符合抗性要求。

施工的主要措施为:在桥梁接头为中心的两边纵向方向5 m左右的范围内,将 T梁的设置准备留出3 cm深度的槽口,钢纤维铺装层的厚度要比一般的混凝土铺装层厚2-3 cm,厚度在13 cm以内,使钢纤维混凝铺装和钢筋结构共同承受负弯矩区的拉力,混凝土的强度在40左右,抗折需要大于7 MPa,比一般的混凝土的强度大出一倍之多。钢纤维混凝土的配比需要在适当的经济范围内,还要保证其具有较强的抗弯性能和坚固性,配比的标准按照规定来进行明确,通过多种配比尝试之后选择最佳的比例方案。参考的比例为水泥、砂、碎石、水、外加剂、钢纤维之间相比等于1、 1.62、1.90、0.35、0.01、0.19,对材料进行适当的调配,保证坍落度小于30 mm,抗折性在7.8以上,材料使用的水泥强度为42.5,优质碎石在20 mm范围内,使用减水剂和600级钢纤维进行施工。

3.2钢筋混凝土桥面铺装施工过程

钢纤维混凝土桥面铺装的施工过程为:准备材料、拌和混凝土、摊铺混凝土、振捣和整平、刮板和修饰表面、保养、刻槽。

(1)备料。备料是钢筋混凝土在桥面铺装施工过程中的一个重要环节,只有做好相应的备料工作,才能进一步保证材料的质量,避免發生一些不必要的问题。具体而言,在实际进行备料时,需要使用一些碎石,砂也是要进行准备的,天然河砂就可以,要对砂的含泥量进行严格的控制,水使用饮用水,包括在沿海地区的饮用水也要进行检查,水泥的使用应该选择旋窖水泥,这样能够提高工程的质量,钢纤维以及钢筋的选取要根据国家的规定来进行,钢纤维的抗拉强度不能小于600 MPa,长度也需要进行严格控制,减水剂的使用需要经过检验才能使用。

(2)钢纤维混凝土拌合及运输。目前常见的钢纤维混凝土拌和主要是以机械拌和为主,通过提前强调搅拌站的优化和设备经验标准来增强混凝土配合质量。另外,材料投放的时候还会提前对水泥包装、生产日期及检验批号进行验证。而钢纤维材料在入场之后要打开包装,并用钢叉将其中的成团钢纤维打散开,在投入钢纤维时要均匀散于料斗中。

(3)布料摊铺。钢纤维混凝土摊铺布料应尽量使用机械,而本桥负弯矩区钢筋布置较密,不宜采用机械施工。布料前应注意将工作面清洗干净,人工布料时应用铁锹反扣法将钢筋孔隙先填满,再铺平其他部分。

(4)振捣整平饰面。钢纤维混凝土桥面应采用大功率平板式振捣器振捣,并同时配备振动梁压实复振整平。在振捣时严禁使用插入式振捣器在混凝土上内部插捣,以确保钢纤维在混凝土中的均匀分布。

(5)刮板精平表面。滚压平整后,用刮尺或刮板进行纵横向精平收面;施工时要及时将刮起的钢纤维压入混凝土中,以确保混凝土中钢纤维不外漏于表面。桥面铺装表面可为糙面,这样有利于沥青层连结,不需抹压太光。

(6)养护及硬刻槽。混凝土初步凝固之后,要及时的用杂草、麻袋以及土工布等材料进行覆盖,并定时洒水养护。在这些材料中,其中水工布覆盖养护效果最佳,且这一材料可以在工程中反复使用,人工成本低廉。钢纤维混凝土的养护工作跟混凝土养护工作一样,在钢纤维混凝土浇筑结束且未曾达到设计强度标准的时候,严令禁止行人及车辆通行。

4钢纤维混凝土在桥面铺装上的应用

书厅高架桥桥长1518m,双幅,在T梁准连续接头桥面铺装中使用钢纤维混凝土,共计 90个接头,11797m3钢纤维混凝土。施工后钢纤维混凝土桥面铺装,经运料重载车两个月的通过试验,在铺筑沥青表面层前对全桥钢纤维混凝土铺装段进行检查,未发现有裂缝现象,钢纤维混凝土在负弯矩区桥面铺装抗弯拉、抗裂缝效果明显,满足了桥梁负弯矩施工要求,避免了桥面铺装的裂缝现象。

5结语

随着时代的不断向前发展,人们的生活质量有了显著的提高,相应的需求也就有所增加,为了更好的满足人们的需求,我国各类工程项目都在积极的展开建设,桥梁建设就是基础性的工程项目类型,对于我国交通运输业的发展具有重要的意义,同时对于我国桥梁事业的发展也具有重要的影响。而与此同时,人们也越来越关心桥梁工程的施工质量等问题,这就要求有关施工人员不得不重视施工材料的应用,钢纤维混凝土就是比较常见的施工材料,尤其在桥面铺装负弯矩区具有重要的应用价值,通过应用这中混凝土材料,能够保证桥面铺装的质量。因此,针对钢纤维混凝土在桥面铺装中的应用要点就应该加以分析和掌握,这样才能体现其应用价值,以增加其结构的稳定性,进而有利于促进我国桥梁事业更好的向前发展。

参考文献:

[1]王国超. 自应力混凝土桥面铺装在连续桥梁中的结构潜能[D]. 吉林大学, 2016.

[2]张莹. 浅谈钢纤维混凝土在桥面铺装施工中的应用[J]. 卷宗, 2017(3).

[3]赵兴杰. 钢纤维混凝土在桥面铺装施工中的应用[J]. 技术与市场, 2017, 24(9): 33-34.

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