劉全春
(宜春市公路事業(yè)發(fā)展中心靖安分中心,江西宜春 330600)
橋梁作為重要的交通基礎設施,其安全性、耐久性和承載能力一直是工程設計和施工的關注點。為了滿足日益增長的交通需求和環(huán)境要求,不斷創(chuàng)新施工技術尤為重要。鋼纖維混凝土技術是近年來興起的一種新型施工技術,在橋梁工程領域取得了顯著的應用成效。該技術主要是在混凝土中加入鋼纖維,以顯著提升混凝土的抗裂、抗震、抗沖擊等性能,從而增強橋梁的結構強度和耐久性。為取得更好的施工效果,有必要對該技術的具體應用進行深入研究。
鋼纖維是一種具有高強度和耐久性的材料,加入混凝土中不僅能提高混凝土的強度,還能有效改善其抗裂性能。具體而言,鋼纖維在混凝土中可起到阻止裂縫擴展的關鍵作用?;炷潦艿酵獠亢奢d作用時,裂縫通常從局部開始擴展,但鋼纖維的加入可以改變這一過程。
鋼纖維在混凝土內部能夠形成連橋效應,縱橫交錯地連接在一起,可看作在裂縫中搭建起微小的橋梁,有效阻止裂縫的進一步擴展。這種連橋效應形成可以提高混凝土的整體韌性,減緩裂縫的發(fā)展進程,可大大提高橋梁結構的耐久性、延長其使用壽命。
相較于傳統(tǒng)的鋼筋混凝土,鋼纖維混凝土施工不需要大量的現(xiàn)場鋼筋加工和安裝工作,因為在混凝土拌和環(huán)節(jié),已經(jīng)將纖維均勻地分散在混凝土中。這不僅能降低勞動力成本,還能降低鋼筋加工和安裝施工中的人力資源和時間成本,從而縮短整個施工周期。
鋼纖維的加入不僅能提高混凝土的物理性能,還能提升其耐久性。
第一,鋼纖維能提高混凝土的抗化學侵蝕能力,有效抵御腐蝕性環(huán)境對混凝土的侵蝕,從而減緩混凝土的老化速度。
第二,鋼纖維還能有效降低滲水和凍融損害的可能性。纖維在混凝土內部形成的網(wǎng)絡結構有助于防止水分滲透和凍融循環(huán)引起的裂縫,從而顯著提高橋梁結構的耐久性。
為確保橋梁鋼纖維混凝土技術的有效應用,在施工過程中要注意以下要點:
第一,設置鋼纖維分散裝置。加入鋼纖維之前,使用專業(yè)的分散機進行布置,確保鋼纖維充分分散,并與混凝土均勻混合,避免材料團聚。
第二,加強攪拌環(huán)節(jié)控制,投料順序、攪拌時間應符合方案要求。一般情況下,在混凝土投料操作中,應該按照先干后濕的方式進行,以防止結團,避免出現(xiàn)材料混合不均勻的問題。在攪拌環(huán)節(jié),時間控制尤為重要,這是保證鋼纖維混凝土材料性能的關鍵參數(shù)。先將干性材料投入設備內,攪拌時間在60s 以上,再投入下一種材料,充分地混合均勻,達到要求后加入水、外加劑等材料,然后充分攪拌處理。
第三,注意鋼纖維混凝土的澆筑和振搗施工。確保澆筑施工的連續(xù)性,避免在澆筑過程中出現(xiàn)間斷,以保證結構的整體性。振搗環(huán)節(jié)也十分重要,應選擇最佳的振搗方式,根據(jù)需要選擇平板振搗器或插入式振搗器等設備,注意合理控制振搗速度,避免結塊,以滿足鋼纖維的荷載力和伸縮力要求。
第四,成型環(huán)節(jié)使用機械抹平方式,防止鋼纖維材料外露,以滿足外觀美觀性的要求,并確保整體結構符合工程運行標準[2-3]。
在現(xiàn)場施工開始前,應做好如下準備工作:
第一,對現(xiàn)場進行全面的勘察和了解,實地考察具體情況,分析墻面結構受力條件,采取試驗、調試等各項措施,確保設備的性能合格、運行穩(wěn)定,符合工程建設要求。
第二,通過試驗檢測確保鋼纖維混凝土的各項性能參數(shù)符合工程應用標準,預防產(chǎn)生質量問題。
在鋼纖維混凝土材料的制作中,配合比參數(shù)的確定極為重要,應按照如下步驟完成:
第一,在材料強度的控制中,采取雙重控制的方式。需要考慮抗壓強度和抗拉強度等參數(shù),只有在各項參數(shù)合格的情況下才能使用。
第二,確定水灰比。參照試驗中的強度參數(shù),確定水灰比,該環(huán)節(jié)和普通混凝土的配制無差異。
第三,確定鋼纖維材料加入比例和用量,確保強度性能達標。
第四,分析塌落度等技術參數(shù),如果需要加入外加劑,應根據(jù)現(xiàn)場情況確定用量。
第五,確定合理砂率。
第六,根據(jù)絕對值法和假定質量密度法,確定材料的加入比例,明確配合比標準。
第七,試配和調整。試配配合比確定后,利用拌和試驗的方式檢查是否達到工程標準,如果未達到標準,應在確保水灰比、鋼纖維體積率相同的情況下時,進行水量、砂率的調節(jié),直到符合工程要求,并根據(jù)該參數(shù)確定基準配合比。
第八,強度試驗。在每種強度試驗中,選擇三種配合比參數(shù)進行檢驗驗證。試驗材料制作結束后,需要進行混合料抗拉強度、抗壓強度等方面的檢測,如果不符合工程要求,應及時進行比例調整,合理增減鋼纖維材料的加入比例,確保最終的性能合格。
第九,按照試配工作的要求,結合強度試驗參數(shù),確定最終的配合比參數(shù)。根據(jù)鋼纖維補償混凝土的方式,加強膨脹率、收縮率等方面的試驗檢測,確保每項參數(shù)都符合工程要求才能投入使用[4]。
在鋼筋結構的施工過程中,需要確保場地表面達到平整、清潔的標準,以符合鋼筋鋪設施工的要求。應做好如下幾點:
第一,要按照設計要求進行操作,并在規(guī)定的位置進行標記,以確保施工的準確性,確保鋼筋綁扎效果合格,符合工程建設標準。
第二,在鋼筋交叉連接的部位,需要根據(jù)工藝要求將鋼筋插入相應的結構中,確保符合設計長度的標準。
第一,根據(jù)設計要求選擇合適的模板,保證其承載能力和穩(wěn)定性。根據(jù)橋梁的幾何形狀和尺寸,精確測量和布置模板,確保模板安裝的準確性。在安裝過程中,要注意模板的支撐和固定,保證模板與混凝土之間的距離恰當,以確保澆筑的鋼纖維混凝土能夠均勻、密實地填充。
第二,模板表面應涂抹防黏劑,以便混凝土凝固后脫模。鋼纖維混凝土澆筑完畢后,應及時檢查模板表面的平整度和垂直度,保證混凝土表面的質量和光滑度。
第三,在混凝土充分硬化后,謹慎拆除模板,避免對混凝土造成損害。
在鋼纖維混凝土的現(xiàn)場澆筑環(huán)節(jié),需要進行嚴格的監(jiān)督管控,以避免對施工效果造成不利影響。在施工過程中,應使用混凝土泵車進行材料運輸,并使用專用鐵鏟對表面進行整平。
此外,施工單位應重視細節(jié)管理,組織專業(yè)人員進行全面的現(xiàn)場監(jiān)督檢查,確保整個工程結構的澆筑效果符合設計規(guī)范。
首先,在正式進行鋼纖維混凝土澆筑施工之前,應對施工面應進行灑水濕潤處理,以滿足濕潤度要求,確保結構施工不會出現(xiàn)開裂。在現(xiàn)場鋪設施工前的3 小時內完成灑水作業(yè),以避免出現(xiàn)積水情況。
其次,在澆筑和振搗施工中,要確保結構表面達到平整性要求,并在現(xiàn)場進行準確的標記。在澆筑的邊角部位,要加強平整度檢測和測量。澆筑結束后要通過分層振搗的方式提高結構的密實度,防止產(chǎn)生離析等問題。同時,針對現(xiàn)場存在的鼓包等質量問題,選擇適當?shù)奶幚泶胧⒈M量縮短處理時間等。
再次,在提漿階段,關鍵是保證材料的均勻性,并對接口部位進行有效管理,以確保接口、位置和厚度等參數(shù)符合施工要求,避免出現(xiàn)質量問題。
最后,在鋼纖維混凝土成型環(huán)節(jié),應加強質量監(jiān)督管理,分析混合料的各項數(shù)據(jù),確保達到均勻性要求,骨料分度符合標準;對表面進行抹平處理,預防鋼纖維材料外露,并采取必要的保護措施;可以應用真空吸水法檢測混凝土的密實度,以滿足工程質量標準。
通常來說,相鄰伸縮縫間距設定為30m,并保證伸縮縫和護欄平行布置。在切縫操作過程中,需要嚴格控制鋼纖維混凝土的外部溫度、凝結時間等,以達到施工質量標準,最后開展灌縫操作。
許多橋梁工程項目位于偏遠地區(qū),地理條件惡劣,交通不便,加上地形和地質等因素的影響,鋼纖維混凝土材料的運輸難度較高,在運輸過程中可能出現(xiàn)坍落度不達標、含氣量變化和材料性能不合格等問題。
為了減少運輸環(huán)節(jié)對鋼纖維混凝土材料性能的影響,有必要提高運輸效率,并加強對運輸環(huán)節(jié)的監(jiān)督和管控。一方面,需要確保運輸設備的穩(wěn)定性,選擇具有良好抗震性能的專業(yè)混凝土運輸車輛,并確保運輸路線的路面平整度符合要求。另一方面,應持續(xù)攪拌混凝土材料,以防出現(xiàn)性能不合格的情況。
在橋梁工程項目中,應用鋼纖維混凝土可以顯著提升結構的承載性能,即使在惡劣的交通條件下,仍能保持良好的運行狀態(tài)。為了進一步提高材料的強度性能,施工人員應采用局部增強的處理方式,特別是在優(yōu)化處理樁尖和樁頂部位時,選擇適當?shù)墓に囷@得尤為關鍵。
為確保鋼纖維混凝土的強度符合規(guī)定,采取必要的質量控制措施至關重要,不僅能夠確保工程質量,還為后續(xù)橋梁的安全運行提供可靠基礎。此外,通過提高鋼纖維混凝土的強度性能,可以降低裂縫的發(fā)生率,降低維修頻率,有效延長橋梁工程的使用壽命[5-6]。
4.3.1 落實細節(jié)管理措施
在橋梁工程建設中應用鋼纖維混凝土材料時,必須加強對細節(jié)方面的監(jiān)督和管控,這是提高施工質量水平的關鍵,也能對橋梁工程項目的穩(wěn)定運行起到積極作用。為此,施工單位應組建質量管理團隊,加強對鋼纖維混凝土配合比的控制,嚴格按規(guī)定參數(shù)進行混合料配制,以保證最終的施工效果。
此外,在施工過程中,要對施工設備的性能進行全面的監(jiān)督、檢查,并采取有效的維護處理措施,以預防因設備性能不足或故障而導致質量不合格。
4.3.2 加強質量監(jiān)管
應組建高水平的監(jiān)管隊伍,對鋼纖維混凝土施工的各個環(huán)節(jié)進行全面監(jiān)管和控制,以達到規(guī)范、合理和標準的要求。
正式開展現(xiàn)場施工時,需要加強對技術操作方面的控制,對各個環(huán)節(jié)進行監(jiān)督管理,特別是混凝土材料的振搗、養(yǎng)護等環(huán)節(jié),要執(zhí)行規(guī)范化的操作,以防止質量缺陷。
在管理工程中,要對施工人員的操作行為進行監(jiān)督,避免出現(xiàn)不規(guī)范的情況,一旦發(fā)現(xiàn)違規(guī)作業(yè)應立即通報處理,并要求施工人員及時進行整改或修復,以防止問題進一步擴大。
綜上所述,在橋梁工程項目建設中,鋼纖維混凝土施工技術的優(yōu)勢非常的明顯,不但能夠提升橋梁結構的承載性能,還能延長其使用壽命。在具體應用中,應考慮到現(xiàn)場的實際情況,執(zhí)行規(guī)范化流程和標準,對于可能存在的質量問題及時采取必要的應對措施,消除質量缺陷,提高鋼纖維混凝土橋梁的總體施工水平。