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道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用探析

2022-01-01张涛

中华建设 2022年3期
关键词:钢纤维桥梁道路

张涛

近些年来,伴随社会经济的快速发展,城市化进程也在逐渐加快,人们对建筑施工也提出了更高的质量要求。在建筑技术飞速发展的背景下,人们研发出钢纤维混凝土技术,该项技术主要是将钢纤维混合加入到混凝土中,在此基础上达到改善混凝土承载能力和抗拉强度的目的。

作为一种新型复合材料,钢纤维混凝土有着很强的强度与韧性,可操作性较强,所以在建筑工程中得到越来越广泛的应用。将其运用在道路桥梁施工中能够显著地增强道路桥梁的抗冻性、稳定性与承载能力,改善施工的质量,提升施工水平,更好地保障工程的安全性与稳定性。本文主要探讨了钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中的应用策略,仅供参考。

一、钢纤维的分类

1.切断钢纤维

在对该类钢纤维进行制作的过程中,将其和混凝土进行粘合操作时较为困难。所以,在对该类钢纤维进行使用时,首先要对其进行改造。例如,要改变其形状,在此基础上使其更加容易地和混凝土进行粘合。在使用前,先要在钢纤维的表面制造刻痕,在此基础上可以增强粘合度。不仅如此,由于该类钢纤维的抗拉性很强,因此为了充分发挥抗拉性的作用,在使用前,首先要将其表面痕迹除去,在此基础上才可以更好地增强其使用性能。

2.剪切钢纤维

该类钢纤维主要是借助于冷轧钢板剪切制作而来的。通过对该方法的应用可以有效地增强该类钢纤维的粘合度,使其更加良好地与混凝土粘合起来,无需利用外力的帮助。该类钢纤维的厚度通常都是0.2~0.5mm,宽度通常是0.25~0.9cm,抗拉强度通常是450~800MPa。

3.切削钢纤维

该纤维有着良好的强度以及粘合度,其可以和水泥进行良好的粘合。该类钢纤维借助于厚钢板切割而来的,其切割面是三角形的。

4.熔抽钢纤维

该类钢纤维采用了比较特殊的制作工艺,在实际制作中会发生化学反应,在其表面会产生氧化亚铁薄膜。在该薄膜的作用下,会使得水泥以及钢纤维融合起来。所以,该类钢纤维有着很差的粘合度,在实际制作中会出现化学反应,于是就会改变纤维结构以及含碳量。所以,该类钢纤维在道路桥梁施工作业中没有得到广泛的应用。

二、钢纤维混凝土的基本性能

在对钢纤维混凝土进行制作的过程中,实现了普通混凝土以及钢纤维的有机融合,把二者进行良好的搅拌,从而使得钢纤维可以均匀地分布在混凝土中。在历经凝结操作以后就能够制作出钢纤维混凝土。此类混凝土有着更好的性能、强度以及硬度,有着更强的承载能力,能够显著地改善建筑的质量。混凝土的质量水平在很大程度上受到其抗拉强度的影响,所以,通过对钢纤维的加入能够显著地增强抗弯强度和极限抗拉强度。而且,即使在面临外界冲击的情况下,混凝土也不会发生变形以及产生裂缝,更加安全、更加可靠。对于钢纤维混凝土而言,其有着相对较强的抗冻性,因此在北方寒冷的冬季,外部的温度很低,极易发生霜冻的情况。通过对该类混凝土的应用能够显著地增强建筑的抗冻性,而且在加入钢纤维以后,混凝土也会有着更好的弹性模量,会使得混凝土有着更好的韧性,有着更长的使用寿命,有着更强的抗剪性与耐磨性。所以,也使得该类混凝土凭借其优势在建筑行业得到广泛的应用。

三、道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用

1.在桥梁铺装中的应用

在桥梁铺装的过程中,钢纤维混凝土发挥着重要的作用。由于该类混凝土的强度以及刚度良好,因此将其应用在桥梁铺装操作中能够显著增强桥梁的强度与刚度。不仅如此,在实际铺装操作中,还能够显著地减少墙面厚度,在此基础上就能够减轻桥梁重量,使得桥梁获得更好的抗裂性以及抗冲击性。通常情况下,在桥面铺装过程中使用到的钢纤维混凝土结构包括两种:第一种是两层结构,即为在上、下两层分别铺设钢纤维混凝土以及普通混凝土;第二种是三层结构,即为在上、下层均铺设钢纤维混凝土,在中层铺设普通混凝土。二者进行比较分析可知,三层结构有着相对更加复杂的工艺,因此在桥梁铺装的过程中通常都会使用两层结构。

2.在桥梁加固中的应用

因为长期受到负荷的作用,导致桥梁会产生很多问题,例如,会发生表面剥落与裂纹的情况。所以,为了保证桥梁的整体质量,就必须要充分做好对桥梁结构的加固工作。一般情况下,会将切削钢纤维以及剪切钢纤维应用在桥梁施工的过程中,要保证两种材料的掺量低于1.0%。在实际操作的过程中,要充分发挥转子Ⅱ型喷射机的作用,喷涂钢纤维混凝土。该方法十分科学、有效,能够显著地增强桥梁的抗震性,更好地发挥桥梁的应用价值。不仅如此,要充分发挥钢纤维钢筋混凝土的作用,针对桥梁的一些区域进行加固,这样一来,可以有效地防范表面区域脱落的情况的发生,要科学、合理地运用TS型速凝剂快硬水泥以及硫铝酸盐,通过对这些设备和材料的应用更好地防范桥梁裂缝情况的发生。而且,要在混凝土的表面实施喷砂或者是凿毛处理,这样一来才会使得新旧混凝土融为一体,整体性更强。

3.在钢筋混凝土强化中的应用

为了可以有效地增强桩的穿透能力,就需要将钢纤维混凝土应用在中间或者是桩顶的部分。通过这样的应用,首先可以显著地增强其抗冲击强度,不仅如此,还可以显著地减小冲击频率。除此以外,还可以有效地防范在桩尖打入设定深度以前发生破裂的情况,在此基础上使得桩尖的进土变得更深,使得打击速度更快。另外,将钢纤维混凝土应用在桥梁整体中将耗用大量的成本。所以,可以将预应力或者是非预应力钢筋混凝土应用在桩身的位置,这样一来可以在保证质量的前提下有效地降低成本。

4.在隧道衬砌与边坡防护中的应用

因为环境温度与地形等因素,导致道路的施工操作会受到不良影响。所以,为了可以防范这些外界因素产生的不利影响,就要结合实际情况对施工方案进行科学的调整。假如在地形不好的地方进行施工作业,就会对路基质量产生不利的影响,从而会频繁地出现岩土脱落等现象,所以就要充分地做好对边坡的防护措施,在此基础上才能够使得边坡更加稳定,有效地防范意外事故的发生。通过对钢纤维混凝土的应用可以充分实现对边坡的加固,要在衬砌中合理地应用钢纤维,由此可以显著地改善衬砌的基本性能,使其变得更加稳固,更好地保护隧道,有效地降低风险事故的发生,使得路基结构变得更加稳定。

四、结束语

总而言之,钢纤维混凝土性能良好,将其应用在道路桥梁施工作业中,可以有效地增强道路桥梁的承载能力以及稳固性,而且该种材料可以很好地适应外界的环境。在实际施工中要结合工程的需求与情况,实现优化设计,要加强对钢纤维深入研究与探索,能够不断地优化钢纤维混凝土技术,提升技术的应用水平,增强其应用价值,拓宽其应用范围,在此基础上才可以进一步提升道路桥梁施工水平,更好地保障道路桥梁质量。

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