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路桥施工中防水路基面的施工技术分析

2016-05-16谢新伟

中国高新技术企业 2016年15期
关键词:防水路基面施工流程路桥工程

谢新伟

摘要:路桥防水施工路基面处理对道桥路基面防水层质量与防水层上方沥青路面铺装层质量等具有决定性作用。近年来,防水路基面施工在道路施工中得到了人们的重视。文章对路桥施工中防水路基面受损原因、施工流程及质量控制进行了分析,以期全面提升工程建设的质量,最大限度实现工程的经济效益。

关键词:路桥工程;防水路基面;受损原因;施工流程;工程建设 文献标识码:A

中图分类号:U448 文章编号:1009-2374(2016)15-0092-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.15.043

混凝土的强度和承载力是通过在混凝土中加入钢纤维而增加的,而钢纤维混凝土技术是通过将钢纤维加入到混凝土中,从而有效控制因为基体作用而出现混凝土内部裂缝的扩展。简单来说就是,当钢纤维混凝土在初期受力时,水泥基料与钢纤维共同承受外力,当混凝土出现裂缝后,钢纤维成为外力的主要承受者。在设计钢纤维混凝土时,主要参照普通混凝土配合比,再根据结构时间要求及工程具体要求进行配比。而钢纤维混凝土作为一种新型的复合型材料,有着性能优越、施工简便、操作性强、价格实惠等特点,其在道路桥梁中的应用能够显著提高道路桥梁的耐磨性、抗冻性、抗裂性、抗疲劳性,并且随着我国经济发展的突飞猛进和科技的日新月异,各种各样的工艺、材料、技术在钢纤维混凝土施工技术中应用,更能强化道路桥梁的性能,值得广泛的推广和应用。

1 钢纤维与钢纤维混凝土的基本性能

1.1 钢纤维的基本性质

钢纤维属于比较新的且具备高性能的纤维,此种纤维是通过切断钢丝、钢锭铣削或冷轧带钢剪切制成的。根据其材质进行分类,可分为普通碳钢钢纤维和不锈钢纤维。前者使用较为广泛,此种纤维形状各种各样,有长直形、大头形及扭曲形等。其截面也有圆形、矩形和其他不规则等形状。根据生产工艺的不同,又可分为切断型、铣削型和剪切型等四种。因为施工中用途不一,也有浇筑和喷射之分。不锈钢钢纤维具有抗拉强度及黏结强度的性能。因为普通的钢纤维混凝土遭到破坏的原因多为钢纤维拔出,而不是因为纤维拉断而被破坏,所以钢纤维的抗拉强度通常可以满足施工使用的要求。而影响混凝土性能的因素是钢纤维的另一性能-黏结

强度。

1.2 钢纤维混凝土的基本性能

在混凝土中加入钢纤维主要是提高混凝土的抗弯、抗疲劳性能,因此一定量的钢纤维以不规则的、均匀的形式加入到普通混凝土中,可以满足在使用过程中的各种各样的要求。其增强效果由基本强度以及纤维直径比和体积率等因素决定。因此,与普通混凝土相比,钢纤维混凝土具有如下优势:(1)强度与重量比大,这样是钢纤维混凝土经济性判定的一个标准;(2)同普通钢纤维相比,其抗拉、抗弯及抗剪等性能要高,而且因为这些性能好,钢纤维混凝土可以承担比较大的土体变形的作用,因此其具有良好的整体性能;(3)有着较高的抗冲击性,同普通纤维相比,其抗压韧性要高出数倍;(4)收缩性能好,比普通混凝土相比要有更高的收缩性;(5)抗裂、抗疲劳性好,钢纤维混凝土能显著提高抗疲劳寿命,在有要求抗渗时也可使用;(6)抗冻性、耐磨性和耐热性良好,因为钢纤维混凝土有着较高的抗裂性,其整体性也高,因此在耐冻、耐磨以及抗腐蚀问题上均得到改善;(7)集料回弹率低。

2 钢纤维混凝土施工技术

钢纤维混凝土技术已使用于国内外的道路、桥梁等工程。施工质量决定了钢纤维混凝土施工工程的质量,因此为了确保钢纤维分布的均匀性及结构的整体连续性,应重点掌握其施工流程,保证每一环节的质量。下面对钢纤维混凝土施工中的技术问题进行分析:

2.1 原材料

原材料包括水泥、钢纤维、粗细骨料、外加剂等,其中的钢纤维采用的是铣销型钢纤维,而使用外加剂是为了改善混凝土和易性。钢纤维混凝土是一种由水泥、粗骨细料以及随机分布的短钢纤维组合而成。其中的钢纤维为三维分布,每个方向均有增强增韧的效果,由此可以改变混凝土的性能,从而提高混凝土的抗裂和抗冲击作用。

2.2 搅拌

钢纤维混凝土搅拌时的投料是分级投放,且在投料时要均匀搅拌,以防止钢纤维结团,最好在投料前让钢纤维通过分散机或摇筛进入搅拌机,同时使用双锥反转出料式强制型搅拌机,再控制分散机的功率和分散力,使钢纤维分散均匀,以达到最好的分散效果。

2.3 浇筑及振捣

为了避免出现明显的浇筑接头,每一次倒料浇筑时都需要保持15~20mm的距离,且在此过程中严禁因拌合物干涩而加水,以保证混凝土中钢纤维分布的均匀性与结构的整体连续性。为了确保钢纤维分别均匀,在振捣时,要选择平板振捣器,而且振捣时间不宜过长,应该振到钢纤维混凝土混合料泛浆、不明显下降、不冒气泡、表面均匀。

2.4 成型

成型是施工的一项重要工作,对施工效果产生直接影响。为了避免振捣时将纤维折断,也防止钢纤维结团,要使用普通的表面振捣器。同时为了避免因钢纤维混凝土粗骨细料、含砂量大、分布乱的纤维影响施工效果,在施工时一般采用真空吸水以及用机械将钢纤维混凝土抹平,避免钢纤维的外露。

2.5 接缝

桥梁在使用过程中会因内外力作用发生开裂的现象,为了避免这种现象发生,在处理因膨胀、施工产生的缝隙时,施工缝位置需与膨胀缝或缩缝吻合,且与路中心线垂直,缝隙宽度一致。这就需要在使用摊铺机将混凝土做成整幅式,且无需设纵缝,为了可以切割缩缝,在设计时要使钢纤维混凝土的强度达到50%,切割缩缝设置为16m,从而确保施工效果。

3 钢纤维混凝土在桥梁施工中的应用

3.1 桥面的铺装的应用

采用钢纤维混凝土对桥梁进行施工,要确保桥面厚度为普通桥面厚度的50%左右,钢纤维掺量在1%左右,以便达到提高桥梁的抗压性、耐久性、抗折性的目的,同时还能增加桥梁本身的刚度,使得桥梁所具有的特性加强,改善桥梁的受力状况,在保证桥梁施工质量的同时,延长桥梁的使用寿命。通常在设计使用钢纤维混凝土时,一般设计成双层式钢纤维混凝土的桥面和三层式钢纤维混凝土桥面:在双层结构中,一般上层钢纤维混凝土的厚度约为全部的50%左右,这样不仅施工简单,而且桥梁不易开裂,有持久耐用的效果;对于三层结构,分为上、中、下三次进行,施工比较复杂,一般上下层采用钢纤维混凝土,而中间层铺普通混凝土,这种方法仅使用在机械设备齐全、条件较好的地方。

3.2 桥梁墩台的应用

对在长时间运载下造成出现桥梁墩台裂缝、桥面面层裂缝的情况,可以选择使用喷射机喷射一定量的钢纤维混凝土。这样做不仅可以提高稳固性和抗震性,还可以避免出现裂缝、损坏等问题。另外采用加固局部的方法,比如喷涂TS型速凝剂或用硫铝酸盐快硬水泥,以此来增强结构的抗裂性;对旧混凝土表面凿毛或喷砂,以便使新旧混凝土更好的粘贴,维护新旧混凝土之间的整体性。

3.3 桥梁上部应用

一般桥梁的主桥梁或应力集中区域使用钢纤维混凝土,可以减轻桥梁上部结构的自身重量,以防止其结构变形,并可以有效地改善其结构的受力性推动桥梁建设走向大跨度化和轻型化。此外减少下部结构墩台数量,有利于降低工程造价、提高经济效益。从施工的实际效果来看,采用钢纤维混凝土不仅可以保证工程质量、节约成本,还能够提高桥梁的结构性能和美观程度。

3.4 保护边坡和隧道

桥梁路段的施工中由于存在较大地质条件较差部分,如岩石节理裂缝在边坡地质中的存在。对此需使用喷射机喷射钢纤维混凝土进行加固。边坡与隧道防护在桥梁路段的施工过程是非常重要的部分。为避免因边坡损伤而造成的桥梁工程问题,通常采取的方法是对边坡截面和隧道使用衬砌技术,这样不仅强化结构的整体性,还可以起到一定的防渗漏作用,从而起到加固

作用。

3.5 钢筋混凝土桩加强

实际应用中,为了避免桩顶在被打入深度之前就出现破裂的情形,通常使用加强桩顶局部的方法来增加桩顶的抗击性;为了提高打击速度,通常加强桩尖的入土能力和穿透力,并降低了劳动强度。

4 结语

钢纤维混凝土作为一种新型的优质水泥基复合材料,性能优良,不仅能够保证桥梁工程的质量,延长使用寿命,还能节约工程成本,为提高桥梁补强与改造提供了途径。随着我国经济发展的突飞猛进和科技的日新月异,钢纤维混凝土在实践中得到了更为广泛的应用,同时取得了一定的经济效益与社会效益。相信随着我国城市建设的加快,钢纤维混凝土技术在今后的工程建设中将会得到更广的应用,也会不断得到创新,发展为更具现代化和科学化的施工技术。

参考文献

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作者简介:张勇(1982-),男,四川金堂人,供职于中交二公局第六工程有限公司,研究方向:路桥施工。

(责任编辑:王 波)

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