鋼纖維混凝土施工技術(shù)在公路橋梁的應(yīng)用

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1、鋼纖維混凝土施工技術(shù)在公路橋梁的應(yīng)用　　摘要：隨著城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高等級(jí)公路和橋梁的建設(shè)步伐日益加快，與此同時(shí)，對(duì)建筑材料的要求也越來(lái)越高。鋼纖維混凝土因其性能優(yōu)越、施工簡(jiǎn)便、價(jià)格相對(duì)低廉等優(yōu)點(diǎn)而在道路路面、橋梁結(jié)構(gòu)、房屋建筑等工程領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。本文就鋼纖維混凝土的性能及路橋施工中技術(shù)的應(yīng)用予以闡述?！　￡P(guān)鍵詞：道路橋梁；鋼纖維混凝土；施工技術(shù)　　1鋼纖維和鋼纖維混凝土的性能分析　　1.1鋼纖維增強(qiáng)混凝土強(qiáng)度機(jī)理　　鋼纖維在混凝土中的主要作用,在于限制外力作用下基體中裂縫的擴(kuò)展。在受荷(拉、彎)初期,水泥基料與鋼纖維共同承受外力,而前者是外力的主要承受者:當(dāng)基料發(fā)生開(kāi)裂后,橫跨裂縫

2、的鋼纖維成為外力的主要承受者。若鋼纖維體積摻量超過(guò)某一臨界值,整個(gè)復(fù)合材料可繼續(xù)承受較高的荷載,并產(chǎn)生較大的變形,直到鋼纖維被拉斷或鋼纖維從基料中被撥出,以至復(fù)合材料破壞?！　?.2鋼纖維混凝土的基本性能　　鋼纖維混凝土是在普通混凝土中,均勻地亂向分布一定量的鋼纖維,經(jīng)硬化而得,與普通混凝土相比,具有一系列優(yōu)越的物理力學(xué)性質(zhì):　?。?）強(qiáng)度與重量比值增大;　?。?）較高的抗拉、抗壓和抗彎的極限強(qiáng)度。在混凝土中摻入適量鋼纖維,其極限抗壓強(qiáng)度可以提高,單軸抗拉極強(qiáng)度可提高40%￣50%,抗彎極限強(qiáng)度可提高50%￣150%;　?。?）良好的抗沖擊性能。鋼纖維混凝土在纖維摻量為0.8%￣2.0

3、%時(shí),其沖擊韌性指標(biāo)可提高50￣100倍,甚至更高;　　（4）變形性能明顯改善。鋼纖維對(duì)混凝土抗壓彈性模量影響不顯著,但對(duì)抗拉彈性模量提高較多,鋼纖維對(duì)混凝土長(zhǎng)期收縮變形的影響也較明顯,鋼纖維可使混凝土的收縮率降低10%￣30%;　?。?）抗裂和抗疲勞性能顯著提高;　?。?）優(yōu)越的抗剪性能;　　（7）良好的阻止和抑制因溫度應(yīng)力引起裂縫產(chǎn)生與擴(kuò)展的能力;　?。?）良好的抗凍性與耐磨性能?！　?.3影響鋼纖維混凝土性能的主要因素　　鋼纖維混凝土性能受鋼纖維類型、鋼纖維摻量、鋼纖維長(zhǎng)徑比、砂率、粗骨料最大粒徑、減水劑、摻和料等因素的影響。其中鋼纖維類型、鋼纖維摻量和鋼纖維長(zhǎng)徑比是影響鋼纖維混

4、凝土性能的主要因素。當(dāng)鋼纖維混凝土用于路面材料時(shí),由于面層板較薄,因而受地下排水狀況的影響較大?！　?路橋施工中鋼纖維混凝土的應(yīng)用　　2.1道路施工中鋼纖維混凝土的應(yīng)用　　由于鋼纖維混凝土路面具有減薄鋪裝厚度、縱縫不設(shè)或少設(shè)、橫向縮縫少、良好的耐磨性及凍融性等優(yōu)點(diǎn),延長(zhǎng)路面使用壽命,從而在路面工程中獲得廣泛應(yīng)用?！　?.1.1新建全截面鋼纖維混凝土路面　　全截面采用鋼纖維混凝土的路面厚度為普通混凝土路面厚度的50%￣60%,鋼纖維摻量為0.8%￣1.2%。雙車道路面一般不設(shè)縱縫,橫縫間距20￣30m,最長(zhǎng)可取50m?！　?.1.2新建復(fù)合式鋼纖維混凝土路面　　復(fù)合式路面可以做成雙層式或

5、三層式。雙層式路面的構(gòu)造是在全路面板厚的上層約全厚40%￣60%鋪設(shè)鋼纖維混凝土。三層式復(fù)合路面是上下兩層分別做成鋼纖維混凝土層,中間夾普通混凝土層。結(jié)構(gòu)上比較合理,但施工復(fù)雜。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),三層式復(fù)合路面宜在機(jī)械化鋪設(shè)條件較高的地區(qū)使用。此外,還可以采用　　鋼纖維-鋼絲網(wǎng)混凝土復(fù)合式路面?！　?.1.3碾壓鋼纖維混凝土路面　　將鋼纖維置于碾壓混凝土中,從而使路面的強(qiáng)度和韌性增強(qiáng),改善碾壓混凝土的力學(xué)性能?！　?.1.4鋼纖維混凝土罩面　　舊混凝土路面損壞采用鋼纖維混凝土鋪筑罩面層。鋼纖維混凝土罩面分結(jié)合式、直接式、分離式3種結(jié)合。結(jié)合式罩面面層與舊混凝土相互粘結(jié)為一整體,共同發(fā)揮結(jié)構(gòu)的整

6、體強(qiáng)度作用。分離式罩面層與舊混凝土不粘結(jié),而是中間設(shè)置一個(gè)隔離層,各層獨(dú)立發(fā)揮作用。直接式是直接在舊水泥混凝土面層上加鋪鋼纖維混凝土罩面層。一般用于損壞較輕微的舊水泥混凝土路面?！　?.1.5鋼纖維水泥砂漿或鋼纖維細(xì)石混凝土罩面修補(bǔ)　　用鋼纖維水泥砂漿或鋼纖維細(xì)石混凝土對(duì)損壞的路面進(jìn)行修補(bǔ)罩面。鋼纖維體積率以1%￣2%為宜,長(zhǎng)徑比可略高于鋼纖維增強(qiáng)混凝土的長(zhǎng)徑比。一般限制在70￣100范圍內(nèi)?！　?.1.6在多年凍土地區(qū)用于抗凍　　在多年凍土地區(qū)選用鋼纖維混凝土路面以減少吸熱,并維持凍土熱平衡和提高抗凍性。　　2.2橋梁施工中鋼纖維混凝土的應(yīng)用　　2.2.1橋面鋪裝　　采用鋼纖維混凝土

7、橋面鋪裝層不僅可以增強(qiáng)橋面的抗裂性、耐久性和提高舒適性能,還可以增強(qiáng)橋梁抗折強(qiáng)度,增加橋梁本身剛度,減少鋪裝厚度,降低結(jié)構(gòu)自重,改善橋梁受力狀況。此外,采用鋼纖維混凝土和橡膠瀝青混凝土復(fù)合的雙層橋面也是一種有效措施?！　?.2.2橋梁上部承受荷載部位　　采用鋼纖維混凝土作為主拱圈(主梁)或在應(yīng)力集中區(qū)局部加強(qiáng),改善結(jié)構(gòu)受力性能,有效控制結(jié)構(gòu)變形,減輕自重,推動(dòng)橋梁結(jié)構(gòu)向大跨度、輕型化方向發(fā)展。結(jié)構(gòu)性能良好,造型美觀,而且可減少上部材料用量,使下