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公路施工中钢纤维混凝土的运用

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摘要:在公路施工中采用钢纤维混凝土有助于延长公路使用寿命,为此,结合钢纤维混凝土特性,对公路施工中钢纤维混凝土应用要点进行分析,然后结合工程实例对技术的实际应用过程进行了探讨。结果表明,采用该技术施工建设的公路路面平整度合格率达96%以上,抗压强度和抗折强度分别达48MPa和6.5MPa,均能满足设计要求。

关键词:公路施工;钢纤维混凝土;选材试验

0引言

公路的使用寿命长短,直接影响车辆行驶betway必威体育注册和公路建设运营成本。在公路施工中采用钢纤维混凝土施工技术,能改善混凝土各种力学性能,利用钢纤维转移和承受公路路面的车辆负荷,达到减少路面变形和延长公路使用寿命的目的,为公路建设运营带来更多的效益。

1钢纤维混凝土特性

钢纤维混凝土其实就是在原混凝土中添加多项复合材料得到的混凝土,较之普通混凝土力学性能更佳。从性能上来看,在纤维掺量达到0.8%~2%时,钢纤维混凝土承受的冲击力为普通混凝土的50~100倍,拥有较好的抗冲击性。添加适量钢纤维,可以使混凝土单轴抗拉极限强度提升40%~50%,抗弯极限强度可以提升50%~150%[1]。此外,添加钢纤维可以使混凝土因温度应力产生的裂缝得到抑制,使混凝土长期收缩变形降低10%~30%,改善混凝土变形性能。

2公路施工中钢纤维混凝土的应用

2.1应用要点

2.1.1应用要求针对新建全截面和新建复合式路面,采用钢纤维混凝土施工有不同的技术要求。针对前一种路面,钢纤维混凝土铺筑的路面厚为普通路面的50%~60%,施工中需要加强钢纤维掺入量控制,双车道路面无需进行纵缝设置,横缝需要保持20~30m的间距,最高不超出50m。针对复合式路面,路面为两层,需要在上层40%~60%部位进行钢纤维混凝土的铺设。针对三层路面,需要在上层和下层进行钢纤维混凝土层铺设,中层采用普通混凝土。

2.1.2选材与掺量如表1所示,为《纤维混凝土应用技术规程》(JGJ/T221—2010)规定的钢纤维抗拉强度等级。在公路建设中,应保证钢纤维极限抗拉强度超出500MPa。针对高标号混凝土,钢纤维掺量控制在0.5%~2%之间。考虑到混凝土的和易性和强度,需要将钢纤维长径比控制在50~80范围内,直径至少达到0.4mm,通常在0.45~0.7mm之间。

2.1.3配比与拌和在公路施工中,需要结合工程资料对钢纤维混凝土配合比进行科学设计,确保材料满足施工结构强度和路面抗弯强度要求。

2.1.4浇筑与养护在浇筑混凝土时,应避免出现浇筑接头,倒料重叠相压在15~20cm,采用摊铺机进行全幅整体摊铺,确保结构整体性。为避免钢纤维产生集束效应,应采用平板振动器进行振捣成型,边角密实时采用插入式振动棒,并保证振动棒纵向移动过程中能够保持一定间距,促使钢纤维纵向条状集束排列,对温度应力、收缩应力等进行抵抗。振捣后需要及时抹平混凝土表面,将外露钢纤维压入。在养护过程中,考虑到钢纤维乱向分布,且材料砂率大、骨料小,需要采用压纹机压纹和真空吸水等工艺。拆模后,需采取保温等措施。

2.2实际工程应用

2.2.1工程概况某公路工程为旅游公路,对路面施工质量有较高要求。在公路铺装层施工中,采用钢纤维混凝土施工技术,公路由钢纤维混凝土铺装层和后浇混凝土结构层构成。公路设计强度为CF40,铺装层厚8~10cm。

2.2.2选材试验在钢纤维混凝土施工选材方面,按照《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041—89)规定进行混凝土及组成材料选择,骨料为人工砂和碎石,水泥为中热525,外加剂为ZB-1A高效缓凝剂和DH9引气剂。如表2所示,为工程路面混凝土配制强度。按照设计,钢纤维混凝土抗压强度应达到40MPa,抗折强度应达到6MPa,抗拉强度应超出380N/mm2。

2.2.3工程施工在工程施工中,路面下层摊铺4~13cm厚基层混凝土,上层铺筑8~10cm厚钢纤维混凝土,其内部设置钢筋网,表面采用压纹工艺处理。按照施工工序,需先进行施工缝凿毛,然后安装钢筋网,完成模板、刮轨安装,完成验收清理后进行钢纤维混凝土浇筑,最后进行抹面、压纹、养护处理。铺设的钢筋网间距为20cm,φ8mm,搭接长10d。在混凝土浇筑过程中,由公路一端向另一端浇筑,下料后先利用插入式振动棒进行初振,然后利用平板振动器进行面层振捣,最后利用刮轨进行收面高程控制。每次铺料宽在4~6cm之间,需做到浇筑连续,保证混凝土分布均匀。在抹面施工期间,需要利用木抹具进行人工抹面,实现找平,将突出骨料和外露钢纤维压下去。间隔30min后,利用铁抹具抹面,保证表面光滑。做好平整度检查后,在桁架上安装槽钢做导轨,进行压纹施工。最后,对混凝土进行养护,在混凝土强度达到设计的85%后,采用路面切缝机进行端缝处理,灌注填缝材料。

2.2.4施工效果从工程施工效果来看,公路通车以后运行效果良好,无开裂现象。通过实际测量发现,公路路面钢纤维平整度合格率超出了96%。对公路进行现场抽芯取样测试发现,公路抗压强度能够达到48MPa,抗折强度能够达到6.5MPa,均能满足设计要求。

3结语

在公路施工中应用钢纤维混凝土,可以在改善公路路用性能的同时,降低施工成本,为公路建设带来更多的经济效益和社会效益。在实际施工中,还应加强对施工技术要点的把握,然后结合工程实际情况做好选材试验,严格按照施工工序施工,才能保证技术的应用效果,为公路施工提供更多保障。

参考文献:

[1]姚晓翔.公路桥梁施工中钢纤维混凝土的施工技术的应用分析[J].中华民居(下旬刊),2014(4):303-304.

[2]陈世训.钢纤维混凝土施工技术在公路工程施工中的应用解析[J].科技与企业,2015(10):143.

作者:林锦青 单位:河源市鸿粤工程监理有限公司

公路施工中钢纤维混凝土的运用责任编辑:张雨    阅读:人次

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