道路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術(shù)應(yīng)用

道路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術(shù)應(yīng)用隨著國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)進(jìn)程的不斷進(jìn)行，土木工程建設(shè)的施工方式和工藝也得到了很大程度的更新，與此同時(shí)，在施工過程中對(duì)于建筑材料的使用也發(fā)生了很大的革新。在道路橋梁施工中，以往的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在滿足設(shè)計(jì)承載要求的同時(shí)花費(fèi)的施工成本較大，而且鋼筋混凝土材料對(duì)于環(huán)境也造成了很大的破壞。在這個(gè)基礎(chǔ)之上，在混凝土中添加一定的鋼纖維可以降低對(duì)水泥的使用量，還能大大提高結(jié)構(gòu)物的承載能力，并且在造價(jià)方面也有了很大程度的降低，故在現(xiàn)有的道路橋梁甚至一些大型的市政基礎(chǔ)建設(shè)中都廣泛的使用鋼纖維混凝土材料，下面我們就對(duì)鋼纖維混凝土使用的優(yōu)勢(shì)和使用方式進(jìn)行詳細(xì)的說明。1、鋼纖維混凝土使用特點(diǎn)根據(jù)不同的制造方法，鋼纖維材料包括抗剪纖維、抗壓纖維和環(huán)切纖維。這三種鋼纖維不同之處在于材料的抗外力能力不同，但是達(dá)到的承載效果相似。在實(shí)驗(yàn)對(duì)比中發(fā)現(xiàn)，使用鋼纖維材料的混凝土抗壓強(qiáng)度比普通的混凝土抗壓強(qiáng)度高五倍左右，使用鋼纖維材料的混凝土抗拉強(qiáng)度比普通的混凝土抗拉強(qiáng)度高三倍左右。在研究鋼纖維混凝土使用機(jī)理中發(fā)現(xiàn)鋼纖維主要可以控制混凝土豎向裂縫，在受拉或是受彎側(cè)鋼纖維作為承力單位，并且在纖維材料受力達(dá)到了最大荷載承受能力時(shí)，混凝土再進(jìn)行承力，這個(gè)過程使得新型的材料承載能力大大增強(qiáng)。當(dāng)鋼纖維材料出現(xiàn)較大的變形后，混凝土也發(fā)生一定的變形，最終達(dá)到共同屈服狀態(tài)。在混凝土構(gòu)件上均勻的分布鋼纖維材料，通過硬化的方式使得鋼纖維和混凝土粘合在一起，起到共同受力的效果。當(dāng)混凝土材料中摻入的鋼纖維量在0.4%-0.6%時(shí)，材料的抗剪能力顯著提高，同時(shí)抗變形能力也有了很大的改觀。較之以往的彈性模量，鋼纖維材料的彈性模量也相應(yīng)提高，收縮率呈現(xiàn)下降。在路橋使用過程中，溫度等附加應(yīng)力是導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫和失穩(wěn)的主要原因，使用了鋼纖維混凝土材料，可以在抗溫度應(yīng)力方面有很大的提高，很好地解決了因附加應(yīng)力導(dǎo)致橋梁失穩(wěn)的問題。2、鋼纖維混凝土在道路橋梁施工中的應(yīng)用鑒于鋼纖維混凝土的優(yōu)勢(shì)，在現(xiàn)有的工程當(dāng)中被廣泛地使用，對(duì)于道路橋梁的施工中也相應(yīng)的采用這類材料。在某縣的公路橋梁中，為兩套設(shè)計(jì)方案中選取使用鋼纖維混凝土作為主要結(jié)構(gòu)的施工材料，使得在橋梁的鋪裝層上的自重可以減輕30%，并且在橫向上的施工縫相應(yīng)地減少。在具體的施工過程中，由于使用鋼纖維混凝土材料，使得路面不需要進(jìn)行打磨就很平整，具有很好的行駛舒適性和路面的耐久性。根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)來看，常規(guī)的混凝土材料需要澆筑完成后有28天的養(yǎng)護(hù)期，并且保證路面不能進(jìn)行高溫暴曬和低溫接觸，必須采取相應(yīng)的保溫隔熱措施。在道路的路面面層施工中，選擇使用三層式的復(fù)合結(jié)構(gòu)，在上層鋪設(shè)厚度為30%的鋼纖維混凝土，保證路面部分具有較好的整體性，同時(shí)在中層也設(shè)置為鋼纖維混凝土層，最下面的一層可采用普通的混凝土結(jié)構(gòu)。利用這種施工方式的鋪設(shè)最為經(jīng)濟(jì)，但是實(shí)踐證明該鋪設(shè)方式較為復(fù)雜，花費(fèi)的工期較長(zhǎng)，故直接采用三層復(fù)合結(jié)構(gòu)都采用鋼纖維混凝土層。并使用壓路機(jī)進(jìn)行道路路面的壓實(shí)。道路橋梁的路基施工中，為了保證混凝土層和鋼纖維之間有較好的粘結(jié)性，采用中間設(shè)置雙向的隔離保護(hù)層，利用層間的空隙來達(dá)到緩沖的效果，同時(shí)在一些容易出現(xiàn)彎曲變形的路面區(qū)域混凝土路基中摻入的鋼纖維的含量可以適當(dāng)?shù)奶岣?。其次，在橋面的鋪裝中，鋼纖維混凝土的使用可以增加橋面的整體抗烈能力，同時(shí)保證了橋梁的使用壽命的提高，行車的舒適度也有了很大的提高。當(dāng)采用了鋼纖維混凝土，可以在一些受力部位減少混凝土材料的使用，當(dāng)混凝土整體用量下降，橋面鋪裝結(jié)構(gòu)的自重也會(huì)相應(yīng)下降，通過受力狀態(tài)的不同，達(dá)到橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在實(shí)際的施工中，也會(huì)使用鋼纖維混凝土與瀝青混凝土相互結(jié)合作為鋪裝的方式。道路橋梁的上部結(jié)構(gòu)中使用鋼纖維混凝土材料不但滿足了設(shè)計(jì)穩(wěn)定性的要求，還能在造價(jià)上有所節(jié)省。在道路橋梁的下部結(jié)構(gòu)中，使用鋼纖維混凝土新型采用同樣能收到很好的效果。采用鋼纖維混凝土對(duì)樁頂或樁尖局部增強(qiáng)，樁的穿透力有較大的提高，錘擊次數(shù)減少，大大提高打擊速度。一般在樁頂和樁尖部位采用鋼纖維混凝土，增強(qiáng)樁頂?shù)目箾_擊韌性，避免樁頂在打入設(shè)計(jì)深度以前出現(xiàn)破裂，并增加樁尖入土能力，提高打擊速度。樁身部分仍用預(yù)應(yīng)力或非預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土。當(dāng)然也可以全斷而整體澆筑鋼纖維混凝土，但其經(jīng)濟(jì)效益會(huì)有所下降。由此得出，在選擇方案的過程中要以經(jīng)濟(jì)性作為評(píng)定的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)?shù)缆窐蛄轰佋O(shè)經(jīng)過隧道時(shí)，隧道內(nèi)的側(cè)壁穩(wěn)定性和邊坡穩(wěn)定性是施工的關(guān)鍵步驟，使用高強(qiáng)混凝土襯砌施工可以對(duì)側(cè)壁的整體穩(wěn)定性有很大的提升。必須強(qiáng)調(diào)的是，隧道施工不同于普通的路橋施工方式，路面的防水工作是一項(xiàng)非常重要的任務(wù)，保證橋梁整體防水能力是避免出現(xiàn)安全隱患的重要方式。在面對(duì)一些不良施工路段時(shí)，使用普通的混凝土襯砌能夠達(dá)到增強(qiáng)和穩(wěn)固的效果，使用鋼纖維混凝土可以對(duì)以往的普通混凝土材料在結(jié)構(gòu)性能上有所加強(qiáng)。在全截面的范圍內(nèi)，對(duì)側(cè)壁采用整體式的噴射鋼纖維的支護(hù)方式。鋼纖維混凝土配合比可以根據(jù)普通混凝土配合比的選擇原則，通過試驗(yàn)最后決定。首先應(yīng)選擇與基材強(qiáng)度相適應(yīng)的鋼纖維品種，鋼纖維極限抗拉強(qiáng)度應(yīng)大于600MPa。圓直和熔抽鋼纖維適宜配制中低標(biāo)號(hào)混凝土，剪切鋼纖維可配制高標(biāo)號(hào)混凝土。鋼纖維含量以0.7%-2.5%為宜。為使鋼纖維混凝土力學(xué)性能與施工和易性要求盡量一致，對(duì)鋼纖維長(zhǎng)徑比應(yīng)加以控制，同時(shí)還應(yīng)考慮鋼纖維的最小直徑。鋼纖維最小直徑不應(yīng)小于0.40mm，一般應(yīng)控制在0.45-0.70mm左右：鋼纖維的長(zhǎng)度不應(yīng)過長(zhǎng)。在正常攪拌機(jī)攪拌時(shí)，長(zhǎng)徑比應(yīng)控制在50-80，鋼纖維細(xì)石混凝土的砂率應(yīng)高于相同標(biāo)號(hào)的普通混凝土，為保證鋼纖維同基體牢固結(jié)合，通常采用粒徑較小主骨料，最大粒徑為10-20mm。為改善混合料施工，減少水泥用量和降低成本，可采用減水劑或其它外摻劑。工程質(zhì)量保證措施1、質(zhì)量目標(biāo)本工程質(zhì)量目標(biāo)為合格。為確保工程質(zhì)量，從質(zhì)量管理體系的各工序質(zhì)量程度網(wǎng)絡(luò)控制兩大方面嚴(yán)格控制，并制定出相應(yīng)的質(zhì)量保證措施以確保工程的質(zhì)量。質(zhì)量保證體系的管理組織，從公司到項(xiàng)目部，配套管理，形成嚴(yán)格的統(tǒng)一管理體系，定員定崗責(zé)任到人。2、質(zhì)量保證體系（1）建立健全質(zhì)量保證體系，配備足夠的專業(yè)質(zhì)量檢查人員，確保工程質(zhì)量。（2）加強(qiáng)技術(shù)管理，認(rèn)真貫徹國(guó)家規(guī)范、操作規(guī)程及各項(xiàng)管理制度，確確崗位責(zé)任制，組織學(xué)習(xí)圖紙、施工組織設(shè)計(jì)和工藝卡，做好技術(shù)交底工作，并建立技術(shù)考核制度。（3）施工過程中，按部位檢查操作方法和施工效果、及時(shí)糾正差錯(cuò)。按部位及時(shí)填寫應(yīng)檢查項(xiàng)目的隱、預(yù)檢記錄單，接受建設(shè)單位和質(zhì)量檢查人員檢查。督促班組執(zhí)行自檢、互檢制和崗位責(zé)任制。工程變更應(yīng)提前辦理。如發(fā)生涉及結(jié)構(gòu)的質(zhì)量問題必須及時(shí)上報(bào)、不準(zhǔn)擅自處理。（4）測(cè)量、定位、放線必須準(zhǔn)確，嚴(yán)格按施工測(cè)量定位方案進(jìn)行。定位控制樁要保護(hù)好，不得擾動(dòng)。（5）綁扎鋼筋前要熟悉圖紙，近配料檢查加工的鋼筋品種、規(guī)格、數(shù)量和形狀，是否符合要求。焊接接頭經(jīng)施焊人員自檢后，抽樣送到試驗(yàn)室進(jìn)行機(jī)械性能試驗(yàn)。（6）所有材料和半成品進(jìn)場(chǎng)應(yīng)有出廠合格證或檢驗(yàn)報(bào)告，鋼材應(yīng)雙控（合格證和檢驗(yàn)報(bào)告）。砼配合比示經(jīng)試驗(yàn)室和技術(shù)經(jīng)理同意，不得擅自變動(dòng)。原材料計(jì)量要準(zhǔn)確，坍落度要嚴(yán)格控制，不得隨意加水，攪拌機(jī)后臺(tái)掛牌，標(biāo)明配合比和每盤砼用料，砂、石、水泥要做原材料試驗(yàn)。砼要振搗密實(shí)，防止漏振。拆模后加強(qiáng)澆水養(yǎng)護(hù)，進(jìn)行濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)并養(yǎng)護(hù)。（7）嚴(yán)格工序交接制度。要及時(shí)做好隱蔽工程驗(yàn)收記錄，認(rèn)真填寫施工日記，確保技術(shù)資料完整。（8）堅(jiān)持預(yù)先定標(biāo)準(zhǔn)、定樣板、定材料、定做法。進(jìn)場(chǎng)材料、半成品和加工品應(yīng)執(zhí)行驗(yàn)收手續(xù)，不符合要求的材料不得進(jìn)場(chǎng)。（9）土建和水電、安裝由現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)一指揮，及時(shí)做好預(yù)埋件，認(rèn)真做好各分項(xiàng)工程施工情況及檢查記錄和隱蔽工程驗(yàn)收記錄，及時(shí)簽證。（10）建立崗位責(zé)任制，操作人員姓名、年齡、級(jí)別實(shí)行掛牌上崗，分段負(fù)責(zé)，質(zhì)量?jī)?yōu)劣與獎(jiǎng)金掛鉤。（11）設(shè)備要開箱檢