謝新偉
摘要:路橋防水施工路基面處理對道橋路基面防水層質量與防水層上方瀝青路面鋪裝層質量等具有決定性作用。近年來,防水路基面施工在道路施工中得到了人們的重視。文章對路橋施工中防水路基面受損原因、施工流程及質量控制進行了分析,以期全面提升工程建設的質量,最大限度實現(xiàn)工程的經(jīng)濟效益。
關鍵詞:路橋工程;防水路基面;受損原因;施工流程;工程建設 文獻標識碼:A
中圖分類號:U448 文章編號:1009-2374(2016)15-0092-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.15.043
混凝土的強度和承載力是通過在混凝土中加入鋼纖維而增加的,而鋼纖維混凝土技術是通過將鋼纖維加入到混凝土中,從而有效控制因為基體作用而出現(xiàn)混凝土內部裂縫的擴展。簡單來說就是,當鋼纖維混凝土在初期受力時,水泥基料與鋼纖維共同承受外力,當混凝土出現(xiàn)裂縫后,鋼纖維成為外力的主要承受者。在設計鋼纖維混凝土時,主要參照普通混凝土配合比,再根據(jù)結構時間要求及工程具體要求進行配比。而鋼纖維混凝土作為一種新型的復合型材料,有著性能優(yōu)越、施工簡便、操作性強、價格實惠等特點,其在道路橋梁中的應用能夠顯著提高道路橋梁的耐磨性、抗凍性、抗裂性、抗疲勞性,并且隨著我國經(jīng)濟發(fā)展的突飛猛進和科技的日新月異,各種各樣的工藝、材料、技術在鋼纖維混凝土施工技術中應用,更能強化道路橋梁的性能,值得廣泛的推廣和應用。
1 鋼纖維與鋼纖維混凝土的基本性能
1.1 鋼纖維的基本性質
鋼纖維屬于比較新的且具備高性能的纖維,此種纖維是通過切斷鋼絲、鋼錠銑削或冷軋帶鋼剪切制成的。根據(jù)其材質進行分類,可分為普通碳鋼鋼纖維和不銹鋼纖維。前者使用較為廣泛,此種纖維形狀各種各樣,有長直形、大頭形及扭曲形等。其截面也有圓形、矩形和其他不規(guī)則等形狀。根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同,又可分為切斷型、銑削型和剪切型等四種。因為施工中用途不一,也有澆筑和噴射之分。不銹鋼鋼纖維具有抗拉強度及黏結強度的性能。因為普通的鋼纖維混凝土遭到破壞的原因多為鋼纖維拔出,而不是因為纖維拉斷而被破壞,所以鋼纖維的抗拉強度通常可以滿足施工使用的要求。而影響混凝土性能的因素是鋼纖維的另一性能-黏結
強度。
1.2 鋼纖維混凝土的基本性能
在混凝土中加入鋼纖維主要是提高混凝土的抗彎、抗疲勞性能,因此一定量的鋼纖維以不規(guī)則的、均勻的形式加入到普通混凝土中,可以滿足在使用過程中的各種各樣的要求。其增強效果由基本強度以及纖維直徑比和體積率等因素決定。因此,與普通混凝土相比,鋼纖維混凝土具有如下優(yōu)勢:(1)強度與重量比大,這樣是鋼纖維混凝土經(jīng)濟性判定的一個標準;(2)同普通鋼纖維相比,其抗拉、抗彎及抗剪等性能要高,而且因為這些性能好,鋼纖維混凝土可以承擔比較大的土體變形的作用,因此其具有良好的整體性能;(3)有著較高的抗沖擊性,同普通纖維相比,其抗壓韌性要高出數(shù)倍;(4)收縮性能好,比普通混凝土相比要有更高的收縮性;(5)抗裂、抗疲勞性好,鋼纖維混凝土能顯著提高抗疲勞壽命,在有要求抗?jié)B時也可使用;(6)抗凍性、耐磨性和耐熱性良好,因為鋼纖維混凝土有著較高的抗裂性,其整體性也高,因此在耐凍、耐磨以及抗腐蝕問題上均得到改善;(7)集料回彈率低。
2 鋼纖維混凝土施工技術
鋼纖維混凝土技術已使用于國內外的道路、橋梁等工程。施工質量決定了鋼纖維混凝土施工工程的質量,因此為了確保鋼纖維分布的均勻性及結構的整體連續(xù)性,應重點掌握其施工流程,保證每一環(huán)節(jié)的質量。下面對鋼纖維混凝土施工中的技術問題進行分析:
2.1 原材料
原材料包括水泥、鋼纖維、粗細骨料、外加劑等,其中的鋼纖維采用的是銑銷型鋼纖維,而使用外加劑是為了改善混凝土和易性。鋼纖維混凝土是一種由水泥、粗骨細料以及隨機分布的短鋼纖維組合而成。其中的鋼纖維為三維分布,每個方向均有增強增韌的效果,由此可以改變混凝土的性能,從而提高混凝土的抗裂和抗沖擊作用。
2.2 攪拌
鋼纖維混凝土攪拌時的投料是分級投放,且在投料時要均勻攪拌,以防止鋼纖維結團,最好在投料前讓鋼纖維通過分散機或搖篩進入攪拌機,同時使用雙錐反轉出料式強制型攪拌機,再控制分散機的功率和分散力,使鋼纖維分散均勻,以達到最好的分散效果。
2.3 澆筑及振搗
為了避免出現(xiàn)明顯的澆筑接頭,每一次倒料澆筑時都需要保持15~20mm的距離,且在此過程中嚴禁因拌合物干澀而加水,以保證混凝土中鋼纖維分布的均勻性與結構的整體連續(xù)性。為了確保鋼纖維分別均勻,在振搗時,要選擇平板振搗器,而且振搗時間不宜過長,應該振到鋼纖維混凝土混合料泛漿、不明顯下降、不冒氣泡、表面均勻。
2.4 成型
成型是施工的一項重要工作,對施工效果產(chǎn)生直接影響。為了避免振搗時將纖維折斷,也防止鋼纖維結團,要使用普通的表面振搗器。同時為了避免因鋼纖維混凝土粗骨細料、含砂量大、分布亂的纖維影響施工效果,在施工時一般采用真空吸水以及用機械將鋼纖維混凝土抹平,避免鋼纖維的外露。
2.5 接縫
橋梁在使用過程中會因內外力作用發(fā)生開裂的現(xiàn)象,為了避免這種現(xiàn)象發(fā)生,在處理因膨脹、施工產(chǎn)生的縫隙時,施工縫位置需與膨脹縫或縮縫吻合,且與路中心線垂直,縫隙寬度一致。這就需要在使用攤鋪機將混凝土做成整幅式,且無需設縱縫,為了可以切割縮縫,在設計時要使鋼纖維混凝土的強度達到50%,切割縮縫設置為16m,從而確保施工效果。
3 鋼纖維混凝土在橋梁施工中的應用
3.1 橋面的鋪裝的應用
采用鋼纖維混凝土對橋梁進行施工,要確保橋面厚度為普通橋面厚度的50%左右,鋼纖維摻量在1%左右,以便達到提高橋梁的抗壓性、耐久性、抗折性的目的,同時還能增加橋梁本身的剛度,使得橋梁所具有的特性加強,改善橋梁的受力狀況,在保證橋梁施工質量的同時,延長橋梁的使用壽命。通常在設計使用鋼纖維混凝土時,一般設計成雙層式鋼纖維混凝土的橋面和三層式鋼纖維混凝土橋面:在雙層結構中,一般上層鋼纖維混凝土的厚度約為全部的50%左右,這樣不僅施工簡單,而且橋梁不易開裂,有持久耐用的效果;對于三層結構,分為上、中、下三次進行,施工比較復雜,一般上下層采用鋼纖維混凝土,而中間層鋪普通混凝土,這種方法僅使用在機械設備齊全、條件較好的地方。
3.2 橋梁墩臺的應用
對在長時間運載下造成出現(xiàn)橋梁墩臺裂縫、橋面面層裂縫的情況,可以選擇使用噴射機噴射一定量的鋼纖維混凝土。這樣做不僅可以提高穩(wěn)固性和抗震性,還可以避免出現(xiàn)裂縫、損壞等問題。另外采用加固局部的方法,比如噴涂TS型速凝劑或用硫鋁酸鹽快硬水泥,以此來增強結構的抗裂性;對舊混凝土表面鑿毛或噴砂,以便使新舊混凝土更好的粘貼,維護新舊混凝土之間的整體性。
3.3 橋梁上部應用
一般橋梁的主橋梁或應力集中區(qū)域使用鋼纖維混凝土,可以減輕橋梁上部結構的自身重量,以防止其結構變形,并可以有效地改善其結構的受力性推動橋梁建設走向大跨度化和輕型化。此外減少下部結構墩臺數(shù)量,有利于降低工程造價、提高經(jīng)濟效益。從施工的實際效果來看,采用鋼纖維混凝土不僅可以保證工程質量、節(jié)約成本,還能夠提高橋梁的結構性能和美觀程度。
3.4 保護邊坡和隧道
橋梁路段的施工中由于存在較大地質條件較差部分,如巖石節(jié)理裂縫在邊坡地質中的存在。對此需使用噴射機噴射鋼纖維混凝土進行加固。邊坡與隧道防護在橋梁路段的施工過程是非常重要的部分。為避免因邊坡?lián)p傷而造成的橋梁工程問題,通常采取的方法是對邊坡截面和隧道使用襯砌技術,這樣不僅強化結構的整體性,還可以起到一定的防滲漏作用,從而起到加固
作用。
3.5 鋼筋混凝土樁加強
實際應用中,為了避免樁頂在被打入深度之前就出現(xiàn)破裂的情形,通常使用加強樁頂局部的方法來增加樁頂?shù)目箵粜?;為了提高打擊速度,通常加強樁尖的入土能力和穿透力,并降低了勞動強度?/p>
4 結語
鋼纖維混凝土作為一種新型的優(yōu)質水泥基復合材料,性能優(yōu)良,不僅能夠保證橋梁工程的質量,延長使用壽命,還能節(jié)約工程成本,為提高橋梁補強與改造提供了途徑。隨著我國經(jīng)濟發(fā)展的突飛猛進和科技的日新月異,鋼纖維混凝土在實踐中得到了更為廣泛的應用,同時取得了一定的經(jīng)濟效益與社會效益。相信隨著我國城市建設的加快,鋼纖維混凝土技術在今后的工程建設中將會得到更廣的應用,也會不斷得到創(chuàng)新,發(fā)展為更具現(xiàn)代化和科學化的施工技術。
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作者簡介:張勇(1982-),男,四川金堂人,供職于中交二公局第六工程有限公司,研究方向:路橋施工。
(責任編輯:王 波)