浅谈钢纤维混凝土在桥面铺装中的应用
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钢纤维混凝土施工技术在桥面铺装施工中的应用摘要:随着社会的发展,我国经济的高速推进,土木行业得到了巨大的机遇。
要想富,先修路。
这是古人留下来的经验。
桥梁建筑方面,我国已经可以说走在了世界前列。
伴随着科学技术的提高,许多先进的桥梁建造技术也随之而生。
钢纤维作为一种性能十分优越的建筑材料,在许多工业领域都有应用。
桥梁的建造上如果运用钢纤维这种建材,发挥钢纤维的自身性能,必然会提升桥梁的质量。
本文就关于钢纤维在桥梁上的应用,做出如下阐述。
关键词:钢纤维;混凝土施工技术;市政工程;桥面铺装1.前言在我国城市化进程的加速中,桥梁是推进我国城市建设的重要组成单元,是交通运输中的基本元素,是我国交通运输中的重要组成部分,是运输路线的延伸,连接两地的重要手段,对于经济建设,城市化建设的作用都功不可没。
钢纤维作为一种高性能材料,能够在桥梁的桥面铺装使用过程中起到巨大的作用。
是一种十分好用的桥面铺装材料,极大的提升了桥梁路面的性能。
文章简单的从钢纤维的材料优势,在市政桥梁桥面铺装施工中的应用等方面做出论述,希望为钢纤维以及桥梁的发展起到一定的作用。
2.钢纤维混凝土的自身优势随着建筑业的发展迈进新时代,对桥梁建设质量、行车舒适度等提出了新标准、新要求。
近些年,不少地区都出现了桥梁的质量问题,因此桥梁的质量已经引起了社会的广泛关注,各建筑企业都必须做好建筑的安全质量工作。
在桥面铺装混凝土中引入钢纤维,具有多方面优势,可大幅提升路面使用性能。
2.1具有极佳的抗变形能力钢纤维混凝土因为采用了钢纤维,在抵抗外力的作用时,能够很大程度上发挥材料刚度的优势。
在长时间的外部荷载作用下,依然能够保持自身性能,保证质量安全,具有极强的抗变形能力。
2.2满足良好的强度要求桥面铺装投入使用后,最常见的问题就是需要长时间的进行重复荷载的作用。
由于在混凝土中掺加了钢纤维,提升了混凝土的各项性能,尤其是强度指标,极大程度的提高了混凝土路面的磨损度,使其即使破坏后依然能保持很好的性能。
分析市政桥梁桥面铺装施工中钢纤维混凝土的应用随着我国城市化水平的不断提高,市政道路工程建设快速发展。
但是由于各种原因,许多城市存在路桥养护工程中经常出现的反复修补的现象。
如何效地解决尴尬局面,本文结合笔者的工作经验和当前的发展水平,簡要分析了市政桥梁桥面铺装施工中钢纤维混凝土的应用。
标签:市政桥梁;桥面铺装;钢纤维混凝土;应用分析一、市政桥梁桥面铺面施工采用钢纤维混凝土的优势分析以往市政桥梁的混凝土桥面铺装层由于当前重型车辆的增多、交通量的增加,损坏非常严重,维修周期也越来越短。
不仅妨碍了交通安全,也给维修工作带来不便。
钢纤维混凝土是一种由水泥、粗细集料和掺入乱向分布的的短钢纤维组合而成的复合材料。
与普通混凝土相比,钢纤维混凝土具有以下几个特点:(一)较好的力学性能。
由于钢纤维的存在,并且钢纤维在混凝土中的分布是短的、不连续且乱向分散的,增大了混凝土的压缩变形,提高了破坏时的韧性。
实验结果表明,钢纤维混凝土的单轴抗拉极限强度是普通混凝土的1.25~1.5倍,抗弯极限强度是普通混凝土的1.5~2.5倍,抗冲击韧性指标是普通混凝土的50~100倍。
(二)较好的抗裂性能。
混凝土中掺入钢纤维后可减少收缩和变型,并且荷载作用时,随着荷载继续增加,超过混凝土所能承受的压力时,应力通过混凝土与钢纤维的粘结力传递给钢纤维,混凝土受到钢纤维的约束作用限制了新裂缝的发生,并推迟了裂缝的扩展,因此钢纤维混凝土具有较好的韧性和抗裂性。
(三)较好的耐久性和抗冻性。
掺入钢纤维后,混凝土耐磨性能得到了很大提高。
此外,钢纤维在空气、污水等腐蚀环境中具有着良好的耐腐蚀性。
由于钢纤维本身随着温度变化具有较强的伸缩能力,因此钢纤维混凝土能良好的阻止和抑制因温度变化而造成道路桥梁桥面裂缝出现或扩张的现象。
二、市政桥梁桥面铺装施工中钢纤维混凝土的应用(一)钢纤维混凝土原材料的质量要求1、钢纤维。
钢纤维的增强主要取决于钢纤维混凝土基体界面的粘结强度。
钢纤维聚合物混凝土在桥面铺装工程中的应用本文通过在桥梁桥面铺装中钢纤维聚合物混凝土的铺装设计和施工介绍,分析探讨了如何利用钢纤维聚合物混凝土的优异性能减少普通水泥混凝土桥面铺装的病害。
标签:桥面铺装;钢纤维;聚合物;混凝土;应用钢纤维混凝聚合物土是近年来迅速发展的一种水泥基复合材料,在混凝土中掺入适量的钢纤维能显著改善混凝土的力学性能。
钢纤维聚合物混凝土是由聚合物乳胶、钢纤维和混凝土复合而成的高性能混凝土材料,它具有比钢筋混凝土、钢纤维混凝土更为优良的抗拉、抗折、抗疲劳强度及冲击韧性,是在钢纤维钢筋混凝土基础上发展起来的一种新型复合建筑材料,具有稳定性好、变形性能强、抗拉强度大、透水性小和抗疲劳开裂优良等优点,适用于重荷载、大交通量、大跨度受力复杂的桥面铺装及桥面处治等情况,目前有的省市已进行应用并进行系统的研究,已取得了很好的应用效果。
一、钢纤维聚合物混凝土在桥面铺装设计上的要求钢纤维聚合物混凝土设计要根据设计文件对抗折强度、抗压强度的要求,选择质量优良、性能可靠的材料,试验严格确定各掺入材料的质量。
1.水泥:宜选用32.5#或42.5#普通硅酸盐水泥,其物理力学性能应满足要求。
2.砂:选用级配良好、含泥量合格的河砂。
3.碎石:碎石粒径比例其中1:3细长扁平颗粒含量不得大于15%,颗粒1-2cm,最好小于2cm。
4.钢纤维:选用的钢纤维长度应为30cm,长径比为60,并呈波浪型的钢纤维。
5.乳胶:推荐采用GXQM-1号乳胶7.粘结剂:粘结剂的粘结力不应小于2.5Mpa8.混凝土基准配合比:混凝土基准配合比应由试验确定,在试件成型过程中,考虑到上述水泥砂浆包裹骨料起到的减水作用,而聚合物乳胶中含有近50%的水,因此为了能同普通混凝土比较,对添加聚合物乳胶的混凝土,其基准配合比中将其多余的水扣除,其它用量同基准混凝土配比一样。
9.聚灰比:聚灰比是乳胶与水泥质量之比。
高聚灰比的聚合物混凝土具有相当大的干缩性能,而桥面通常由于其完整性和连续性方面的要求,在满足强度和使用要求的前提下,尽量减小桥面铺装层的收缩缝,所以桥面铺装材料不能使用高收缩性的混凝土,聚灰比一般选用5%。
钢纤维混凝土在市政桥梁路面铺装施工中的应用摘要:采用新技术的钢纤维混凝土,是一种新型建筑材料,可提高混凝土的结构稳定性,进而提高了建筑物的安全性能。
钢纤维混凝土在城市桥面铺装中的应用,不仅体现了新技术在建设上的推动作用,而且还是加快桥面铺装建设的必时之需。
关键词:钢纤维混凝土;市政桥梁路面;铺装施工;应用道路建设,在持续的经济进步过程中,取得了相当成功的道路建设经验,同时也遇到了许多问题。
道路建设越来越多,车辆数量相对增加,在大型重型车辆逐年增加的情况下,对道路施工质量的要求也变得越来越严格。
生产方法日新月异,建设新概念的不断推陈出新,桥面桥梁的施工相应产生了新的建筑规划和施工技术。
提高新建筑的牢固程度非常重要,以此延长道路使用寿命。
1钢纤维混凝土施工技术优势1.1 增强路桥硬度现有的由混凝土制成的公路桥梁结构很薄,不能承受大的冲击,无法保证安全性和舒适度。
钢纤维混凝土公路桥梁的厚度,是传统混凝土公路桥梁的两倍。
同时,钢纤维混凝土板的表面只是侧向接缝,没有垂直接缝,侧向接缝之间的距离符合其定义,这样明显改善了道路的抗冲击性。
1.2增强路桥的耐磨性原来的混凝土路面具有很低的耐磨性,主要是因为路桥的承载能力低,并且不能承受强大的摩擦力。
通过模拟实验证明,钢纤维混凝土公路桥梁可以承受相当大的摩擦力和承载能力,并且有利于增加公路桥梁的抗性。
1.3抗裂性能强原来的混凝土路桥抗裂性和抗疲劳性较差,主要是因为它无法控制自身的温度。
在遇热膨胀和遇冷收缩之后,可能会发生影响道路和桥梁性能的大裂缝。
钢纤维混凝土路桥可以很好地控制温度变化,温差不大,抗裂性能优异。
图1:钢纤维抗裂性能走势图1.4抗压、拉、弯性能较强原来的混凝土道路桥具有较低的压缩、拉伸和弯曲特性。
这主要是因为其不能在重力施加时保持原始形状,出现了影响人们安全的碎片和散石块。
钢纤维混凝土公路桥梁的压缩、拉伸和弯曲强度是原来混凝土公路桥梁的两倍。
重力施加作用后,会有少量砂砾,但没有破碎问题。
桥梁工程桥面铺装施工对钢纤维混凝土的应用摘要:在桥梁工程的建设过程中,会应用到大量的工程材料。
这其中,混凝土材料是最主要,也最普遍的材料之一。
随着桥梁工程建设技术的不断进步,在建设材料领域也出现了大量的新材料形式,钢纤维混凝土就是一种很好的建筑材料之一,能够很好地弥补普遍混凝土材料的局限性。
本文就钢纤维混凝土的特点与优势进行分析,并就钢纤维混凝土在桥梁工程桥面铺装施工中的有效应用进行简单阐述,以供参考。
关键词:桥梁工程;桥面;铺装施工;钢纤维混凝土;应用前言:纲纤维混凝土作为传统混凝土材料的升级版与加强款,在桥梁工程桥面铺装中的应用作用是十分积极的。
但也正是由于纲纤维混凝土的特点,在具体的桥梁工程桥面铺装施工应用过程中,也要结合钢纤维混凝土的特征来实施科学的施工,并加强对过程的管理与控制,才能够实现良好的桥面铺装效果。
1钢纤维混凝土的特点伴随装建筑技术的不断进步,建筑材料的形式也越来越丰富,性能越来越全面,能够更好地满足不同建筑在不同环境下的功能、质量与寿命需求。
长期以来,混凝土作为建筑领域中的重要材料形式,稳稳的占据了建筑材料中的半壁江山。
虽然混凝土材料经济适应性强,在施工技术上也已经十分成熟。
但是随着社会进入高质量发展阶段,行业的发展标准也在不断提升,对于桥梁工程的质量要求也在不断提高。
混凝土材料中的一些缺陷与不足,也在一定程度上影响了桥梁工程的质量、寿命与使用安全。
纲纤维混凝土作为一种新型的复合型建材,其出色的抗拉力、耐久性,以及耐腐蚀等特点,很好地弥补了传统混凝土材料的不足。
也更能够满足桥梁工程的桥面铺装施工要求。
这是由于,钢纤维的材质可分为普通碳钢钢纤维和不锈钢钢纤维两大类。
而且在类别下还可细分为不同的形式、尺寸,类别丰富,无论是切断型还是铣削型,都能够很好地满足不同的桥梁工程的桥面铺装要求,达到预期的施工效果。
2钢纤维混凝土在桥梁工程桥面铺装施工中的应用优势桥梁工程建设的安全性影响,质量影响是重大而深远的,所以,相较于其他的工程建设形式而言。
钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中的应用1. 引言1.1 钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中的应用钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中的应用是一种新型的建筑材料,具有独特的特性和优势。
随着科技的进步和建筑技术的不断创新,钢纤维混凝土在道路桥梁施工中得到了广泛的应用。
钢纤维混凝土是一种由水泥、砂、骨料和钢纤维等原材料混合而成的材料,具有高强度、抗裂性强、耐久性好等优点。
钢纤维混凝土在道路桥梁的施工中有着广泛的应用。
通过添加适量的钢纤维可以增强混凝土的抗拉强度和耐久性,提高桥梁的承载能力和使用寿命。
钢纤维混凝土还可以有效控制混凝土的收缩裂缝,减少维护和修复的成本,提高桥梁的安全性和稳定性。
通过不断的研究和实践,钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中的应用将会得到进一步的推广和完善,在未来的道路桥梁建设中将发挥越来越重要的作用。
钢纤维混凝土技术的应用将为道路桥梁的建设提供新的思路和解决方案,为我国道路桥梁的发展注入新的动力。
的未来是充满希望和机遇的。
2. 正文2.1 钢纤维混凝土的特性及优势钢纤维混凝土是一种具有优良性能的新型混凝土材料,其主要特性和优势如下:1. 强度高:钢纤维混凝土在抗拉强度和抗压强度方面表现出色,能够有效提高结构的承载能力和抗震性能。
2. 韧性好:由于钢纤维的加入,混凝土的韧性和抗冲击性得到显著提高,能够有效减小裂纹扩展和结构损伤。
3. 耐久性高:钢纤维混凝土具有良好的耐久性,能够抵抗化学腐蚀、冻融循环等不利环境的影响,延长结构的使用寿命。
4. 施工方便:相比传统钢筋混凝土,钢纤维混凝土无需进行钢筋绑扎和模板制作,减少了施工工序和施工周期。
5. 成本效益高:钢纤维混凝土的使用可以降低建筑材料的消耗和劳动力成本,提高施工效率,从长远来看具有更好的经济效益。
钢纤维混凝土具有优良的性能和诸多优势,在道路桥梁施工中具有广泛的应用前景。
通过充分发挥其特性,可以提升道路桥梁的结构强度和耐久性,为交通运输行业的发展贡献力量。
浅谈钢纤维混凝土在桥面铺装中的应用摘要:在工程实际中,常用的增强纤维有很多种,在承重结构中,尤其以钢纤维增强混凝土发展最快。
钢纤维混凝土是以水泥为凝胶材料,掺加适量钢纤维,可采用普通浇注方法,也可采用喷射方法施工的特种混凝土,这种混凝土能大大改善普通混凝土的性能。
由于钢纤维能有效地提高混凝土的韧性与强度,并能成批生产,价格也较便宜,施工比较方便,故受到工程界的普遍关注。
本文在保证钢纤维混凝土优良性能和尽量降低钢纤维混凝土综合造价的基础上,通过钢纤维混凝土在桥面铺装中的应用为实际工程服务。
关键词:钢纤维混凝土,桥面,铺装
一、引言
在混凝土中掺加适量钢纤维可以形成乱向分布的三维网状结构,能有效抑制混凝土干缩,能大幅度提高混凝土抗折疲劳性能,从而有效防止重复荷载作用产生的裂缝,同时钢纤维混凝土桥面铺装层具有优良的抗冲击、抗磨损、抗疲劳等特性,高温抗车辙、低温抗裂的能力,由于钢纤维混凝土这种优良的力学性能,在世界发达国家和地区已得到广泛使用。
二、钢纤维混凝土的性能
钢纤维混凝土(Steel Fiber Reinforced Concrete,简称SFRC)是一种性能优良且应用广泛的新型复合材料。
混凝土材料本身就是一种复合材料,是由粗、细骨料,胶合料和其他材料组成的。
钢纤维混凝土则是指将短的、不连续的钢纤维均匀乱向随机分布于混凝土或水泥砂浆基体中。
钢纤维混凝土以其优良的抗拉、抗弯、抗剪、阻裂、耐冲击、耐疲劳、高韧性等性能被广泛应用于建筑、公路路面、市政、桥梁工程和各种建筑制品等领域。
三、铺装层原材料的质量控制
控制好原材料质量,才能保证钢纤维混凝土桥面铺装工程质量。
钢纤维混凝土的基本性能不仅与基体强度、钢纤维的长径比、钢纤维的体积率等有关,还与混凝土的水灰比、混凝土集料最大粒径、含砂率等有关。
因此,在施工中要保证:
(l)钢纤维:钢纤维表面应洁净无锈。
(2)水泥、粗集料、细集料、水等材料符合普通混凝土的要求。
(3)外加剂:将钢纤维掺到混凝土拌合料中时,随着纤维率的提高,其稠度显著降低。
为了得到所需稠度,增加单位用水量将会影响钢纤维混凝土的强度,因而需要使用优质减水剂来保证强度、减小稠度。
外加剂要符合规范要求。
各种原材料进搅拌机料斗前要过磅准确计量。
各原料的称量偏差不应超过下列规定:①钢纤维、水泥、水±1%;②粗细骨料±3%;③外加剂±2%。
四、钢纤维混凝土在桥面铺装中的应用
(一)工程概况
A桥为某市环城高速公路上的一座装配式预应力混凝土空心板桥。
该桥共三跨,单跨跨径为13m,全长39m:上部采用装配式预应力混凝土空心板,桥面简易连续;下部桥台采用肋板式、柱式台,桥墩为柱式墩,基础均为灌注;横向布置为12块预应力混凝土空心板,通过铰缝连接,空心板铰缝内预留钢筋,与相邻空心板的钢筋交叉绑扎;在空心板两端铰缝处设置施工中防侧向位移的抗拉锚栓,在墩台上设置横向抗震挡块。
设计荷载等级:汽车—超20级,挂车—120。
空心板上为10cm厚的现浇FC40钢纤维混凝土铺装层,最上层为10cm 厚的沥青混凝土面层。
(二)钢纤维混凝土桥面铺装层的施工流程
1、准备
在铺装前,首先应做好严密的施工计划,对现场进行合理的安排:
①在保证施工人员安全的前提下,选择对桥面铺装干扰最小的施工场地;
②安排好混凝土的运输,避免不必要的震动,保证混凝土在施工前的各项要求;
③认真考虑铺筑场地上不同铺装层及不同位置处的铺筑施工方式;
④注意施工期的天气影响;
⑤准备好各种可能应用的施工机具。
2、铺设钢筋
在此桥面工程中,桥面板的铰缝比较大,且内部和上部都预留了钢筋,这对于保证桥面板的整体性能具有重要作用。
数值计算结果表明,如果能够保证桥面板的整体性能,桥面板上的铺装结构层所受的应力主要是压应力,但由于在桥面板的两端联结处其受力情况比较复杂。
考虑到钢纤维混凝土材料的特性,在桥面板的中部直接铺筑钢纤维混凝土材料,而在桥面板的两端局部部分保持原设计的钢筋网片的布置方式,以保证桥面结构的整体连续性。
关于钢筋网片的铺设,应严格按照相关规范进行,以保证施工质量。
3、模板安装
钢筋网绑扎好后,采用专用钢模,提前一天支立。
立模的平面位置和高程应符合设计要求,模板支立要稳固,接头紧密平顺,与梁顶接触部位不得有漏浆,模板内侧应涂好隔离剂。
4、钢纤维混凝土的搅拌
钢纤维混凝土生产过程的各个环节,不论是投料、搅拌、运输,还是浇筑和成型,都要有利于钢纤维混凝土的密实性和钢纤维分布的均匀性,只有纤维分布均匀才能充分发挥其对混凝土的增强、增韧、阻裂作用,这是制备钢纤维混凝土特别要关注的问题。
为保证运输和施工操作需要,在混凝土中需要加放适量高效减水剂。
钢纤维混凝土的投料与搅拌工艺主要有三种:①先干后湿的搅拌工艺。
②湿拌工艺。
③分段加料与搅拌工艺。
5、铺筑
铺筑时尽量采用泵送混凝土;用搅拌车或翻斗车运送时,将钢纤维混凝土倒在指定的位置上,并注意轻放,以防止混凝上的离析或造成布筋的变形。
然后用拉板及铁铲将钢纤维混凝土拌和料大致铺平整,摊铺厚度系数按1.1-1.3控制。
对钢纤维混凝土浇筑点应严格控制,浇筑点要分散,禁止只从一个方向或一个侧面进料,并应注意连续浇注,不宜留施工缝。
因为若中断,钢纤维沿接缝的表面排列,起不到增强作用,易产生裂缝。
在摊铺过程中要注意剔除结团的钢纤维,及时用人工撕开抖散或剔除。
在浇注时最好按顺序铺满一部分后,用振捣棒或振捣板进行捣实处理。
6、表面拉毛
钢纤维混凝土桥面浇筑完毕后,既要保证表面的平整密实,同时又要有足够的粗糙度,因此要求对桥面收浆后立刻进行拉毛施工。
一般在钢纤维混凝土桥面铺装收浆后立刻进行表面拉毛。
在拉毛过程中,会有钢纤维带出,可采用路面压花工艺加以改进;也可进行表面刻槽,表面刻槽的质量直接影响桥面的美观和抗滑性能。
表面刻槽的深度、宽度和间距,可视设计单位、建设单位和监理部门的具体要求而定。
根据美国和法国的研究:通常,槽宽为3-5mm,槽深为5-6mm,槽间距为20-30mm。
表面刻槽时保证纹理顺直、统一。
7、切缝(钢纤维混凝土桥面铺装层平面设计)
钢纤维混凝土桥面铺装层的力学性能,优于水泥混凝土的铺装层,其结构性能亦有较大的改善,纵缝间距和缩缝间距可适当增大,应根据钢纤维混凝土的特性进行平面尺寸的设计。
桥面铺装层通常只设横向缩缝,一般不舍胀缝。
横缝间距应根据当地气温、桥梁跨度大小和桥面长度及钢纤维的体积率等因素确定。
通常横缝间距为10-20mm,横缝的宽度为4-8mm,缝的深度为铺装层厚度的1/3-1/4(约20-30mm),缝间可采用沥青等填缝材料浇灌封闭。
8、养护
钢纤维混凝土桥面厚度薄、面积大、混凝土标号高、水泥用量大、极易出现干缩裂缝,
为防止表面干缩裂纹影响美观和使用性能,初期养护很重要。
养护可采用淋水养护,当钢纤维混凝土浇筑完毕且混凝土初凝后,要及时设置挡风、遮阳设施,并封闭交通,安排专人加强养护,保证混凝土表面不干,终凝后浇水养护不少于14d。
(三)钢纤维混凝土桥面铺装层使用性能分析
A桥到目前为止己经通车半年,桥面铺装层使用效果良好。
实际应用表明,采用钢纤维混凝土这一新型高强复合材料浇筑的桥面铺装层,具有良好的抗裂性、抗弯折能力,同时兼有耐冲击、耐磨损和耐疲劳特性,是解决桥面铺装层早期龟裂、边角损坏等问题的有效可行的技术措施。
钢纤维混凝土桥面铺装结构的使用性寿命长,养护费用少,避免了养护工程中经常出现维修的局面,具有良好的社会效益和经济效益。
五、结论
钢纤维混凝土用于桥面铺装,不但技术先进、经济合理,而且钢纤维混凝土较钢筋混凝土受力均匀,具有良好的抗裂性能和耐磨性能,能确保桥面铺装层的工程质量,而且养护费用少,它能有效地解决养护工程中经常出现的修了坏、坏了修的尴尬局面。
参考文献:
1、《钢纤维混凝土在市政桥梁桥面铺装施工中的应用》(周立军广东建材2008/07);
2、《钢纤维混凝土在广西横县那阳大桥维修工程桥面铺装的应用》(蒙翠琼广西质量监督导报2008/05);
3、《钢纤维增强聚合物混凝土在桥面铺装中的运用》(孙奉军中国高新技术企业2007/16);
4、《钢纤维混凝土在某桥面铺装工程中的应用》(莫琳安徽建筑2007/03)。