浅谈公路施工技术

(整期优先)网络出版时间:2015-12-22
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浅谈公路施工技术

纪波

纪波

贵州省公路工程集团有限公司

摘要:钢纤维混凝土施工技术以及在公路工程施工中的应用,还在不断发展和完善,相关人员应该加强钢纤维混凝土施工技术的应用推广,不断改善公路工程混凝土结构形式,有效的提高公路工程施工质量、使用寿命,同时控制施工成本。

关键词:公路,钢纤维混凝土施工,应用

1、钢纤维混凝土的性能

与普通混凝土相比,钢纤维混凝土具有①强度与重量比增大(即强度大、重量轻、体积小);②抗拉、抗压和抗弯极限强度高(单轴抗拉强度可提高40-50%、抗弯强度可提高50-150%);③冲击韧性高(钢纤维掺量0.8-2.0%时冲击韧性可提高50-100倍);④变形性能明显提高(收缩率降低10-30%),长期收缩变形较小;⑤抗裂和抗疲劳性能高,并具有较好的抗剪性能;⑥能抵抗因温度变化产生裂缝以及阻止裂缝扩张的能力,具有良好的抗冻、耐磨性能。

2、钢纤维混凝土的施工工艺及技术要点

除了普通混凝土的施工工艺要求外,还有以下要求:

2.1钢纤维混凝土的材料选择以及掺量要求,应选择符合设计强度要求的钢纤维,钢纤维的极限抗拉强度应大于500MP,中低标号混凝土选用圆直和熔抽钢纤维,高标号混凝土选用剪切或变形变截面钢纤维,钢纤维掺量一般为0.5-2.0%;为兼顾混凝土强度及和易性,钢纤维的长径比控制在50-80之间,直径不小于0.4mm,一般选用0.45-0.7mmm;还应适当提高混凝土的砂率,骨料最大粒径减小一般选用10-20mmd的。

2.2钢纤维混凝土的拌合①钢纤维应先分散再投入搅拌机,并分级投料,不得一次性投入;②先将钢纤维与砂石料水泥干拌1分钟,再加水、添加剂拌合2分钟;③采用强制式或双锥反转出料搅拌机,当钢纤维掺量较高、坍落度较小时,因负荷较大应控制搅拌机连续工作时间,避免超负荷损坏机器。

2.3钢纤维混凝土的浇筑①钢纤维混凝土收缩性小、抗裂性能较好,结构物应整体浇筑,要连续施工不得有明显接头,每次倒料要重叠相压15-20cm(路面缩缝、施工缝使用传力杆的除外),不设路拱的路面应采用摊铺机全幅整体摊铺施工,以保证结构物的整体性;②使用插入式振动棒会使钢纤维向振动棒聚集,产生集束效应,因此应多采用平板振动器振捣成型,为保证边角密实等必须使用振动棒时,应使震动棒纵向移动错开一定间距,使钢纤维程纵向条状集束排列,有利于抵抗板体收缩应力、温度应力及荷载传递;③振捣好的混凝土表面应及时抹平,将外露的钢纤维压入混凝土中,防止生锈或刺伤人。

2.4成型工艺及养生,钢纤维混凝土具有骨料小、砂率大、钢纤维乱向分部的特点,因此钢纤维混凝土路面(及结构物表面),宜采用真空吸水、机械抹平、压纹机压纹等工艺,以避免钢纤维外露现象,拆模后及时处理外露钢纤维以及局部漏振不密实的地方;钢纤维混凝土的养生和普通混凝土一样,要覆盖保持湿润,昼夜温差较大的浇筑初期也应尽量采取保温措施。

3、钢纤维混凝土在公路工程施工中的具体应用

钢纤维混凝土因性能优越,在公路工程施工中得到广泛应用,特别在气候特殊地区、特殊结构要求以及冲击荷载较大的局部结构等使用较多,得到了比较理想的使用效果。

3.1在多年冻土地区道路的路面、桥梁墩台、桥面铺装、涵洞等工程中广泛应用,钢纤维混凝土特有的抗拉、抗弯以及收缩小、抵抗温度变化能力强、抗冻、耐磨等特点,能有效防止多年冻土地区常见的温差较大而导致的混凝土结构及路面裂缝,保证道路使用性能,延长使用寿命。

3.2新建钢纤维混凝土路面工程①采用全断面钢纤维混凝土路面,能有效减少厚度增加耐磨和抗裂性能,其厚度是普通混凝土路面厚度的50-60%,钢纤维掺量一般为0.8-1.2%,可不设纵缝,横缝间距20-30m,最长不大于50m;②复合式路面,为节省成本一般设计为两到三层复合式结构路面,两层是断面上部40-60%为钢纤维混凝土层,下部为普通混凝土层,三层则是上下层用钢纤维混凝土,中间夹层是普通混凝土;③路面维修的罩面结构,旧混凝土路面损坏,采用钢纤维混凝土罩面结构,是旧路面维修较好的技术措施,罩面结构包括分离式、结合式以及直接式三种方法,结合式罩面与旧混凝土结合为一个整体,强度较高,分离式罩面层与旧路面不粘结,中间设置隔离层,各自独立,直接式直接在旧混凝土路面加铺钢纤维混凝土罩面层,一般用于损坏较轻微的路面修补。

3.3桥梁工程施工中的应用①桥面铺装,采用钢纤维混凝土铺装桥面,可以增强桥面的抗裂、耐久、抗磨性能,还可增强桥梁的抗折强度、增加桥面刚度、减小铺装厚度、降低结构自重,改善桥梁受力状况;②桥梁上部承受荷载部位,采用钢纤维混凝土作为主拱圈或在应力集中区局部加强,能改善结构受力性能,有效控制结构变形,减轻自重,实现桥梁结构向大跨度、轻型化方向发展,采用钢纤维混凝土还能降低梁板高度,满足特殊位置的使用要求;③桥梁伸缩缝浇筑,桥梁型钢伸缩缝两边采用钢纤维混凝土浇筑(一般采用钢纤维掺量为1.0-1.6%的C50混凝土),能有效抗冲击、耐磨、抗裂,使用寿命较长;④桥梁墩台等结构局部加固,对动载长期作用下造成的桥梁墩台及桥面裂缝或表层剥落病害的处理,采用剪切钢纤维掺量1.0%,使用快硬水泥或添加速凝剂拌合混凝土,局部喷射5-20cm厚,可满足结构整体性和抗震要求;⑤钢筋混凝土预制桩桩顶及桩尖局部加强,采用钢纤维混凝土加强结构,能提高桩的穿透力、减少锤击次数、提高桩顶抗冲击韧性,提高施工速度,减少桩体损坏。

3.4隧道衬砌、边仰坡防护加固,隧道围岩较差段的衬砌、边仰坡防护加固,采用喷射钢纤维混凝土,是有效的技术措施。

4、结语

钢纤维混凝土施工技术以及在公路工程施工中的应用,还在不断发展和完善,相关人员应该加强钢纤维混凝土施工技术的应用推广,不断改善公路工程混凝土结构形式,有效的提高公路工程施工质量、使用寿命,同时控制施工成本。

参考文献:

[1]李志真,马晓斌.现代钢纤维砼技术在路桥施工中的应用分析[J].河南科技,2014.

[2]夏邑德,韩涛.浅析钢纤维混凝土技术在路桥工程中的应用.城市建设理论研究2014.