羅倫英 LUO Lun-ying
(河南如意高速公路有限公司,登封 452400)
(Henan Ruyi Expressway Co.,Ltd.,Dengfeng 452400,China)
交通的發展在極大程度上促進了社會經濟的發展,而經濟的發展又反饋于道路的建設,使得道路建設的步伐不斷加快。道路建設的質量直接影響著交通的運輸能力,因此,在這個經濟社會快速發展的時代,人們對道路建設材料以及施工工藝的要求也越來越高,不斷產生新的先進的施工技術和機械設備,大幅度提升了道路橋梁的建設質量。其中,鋼纖維混凝土技術是一種科技含量較高,并且已經得到廣泛應用的技術。而如今,鋼纖維技術已經成為衡量現代道路橋梁建設品質的標準。
鋼纖維砼技術又稱為鋼纖維混凝土技術,是在普通的混凝土中摻入取向隨機分布的鋼短纖維,從而混合而成的一種新型復合材料。依賴于這些亂向分布的鋼纖維,混凝土內部微裂縫的擴展能夠被有效的阻止,及預防宏觀裂縫的形成,能夠大幅度的提升混凝土的強度和性能,使混凝土具有較好的延展性。同時,使用鋼纖維混凝土技術的道路橋梁可以增強路面抗疲勞性,耐磨性,抗裂性等,能夠在很大程度上降低路面損耗,延長路面使用壽命。由于鋼纖維混凝土技術與普通混凝土技術的攪拌及施工相同,其不需要添加額外的新的設備,因此,鋼纖維混凝土技術是一種社會效益明顯、綜合性價比高的技術。
根據鋼纖維結構性質的不同,鋼纖維混凝土可分為以下四種不同的類型:切斷鋼纖維、剪切鋼纖維、切削鋼纖維和熔抽鋼纖維,每種纖維特點各不相同,具有各自獨特的應用[1]。鋼纖維混凝土的性能受很多因素的影響:其中對鋼纖維混凝土性能的影響最大的是鋼纖維摻量和鋼纖維類型以及鋼纖維長徑比,另外,摻合料、砂率以及減水劑等因素也會影響其性能,此外,地下排水狀況對鋼纖維混凝土的性能具有較大的影響[2]。
由于鋼纖維混凝土具有非常優異的抗凍、耐磨以及抗裂性能,使其在具體的路面施工中擁有很廣闊的應用,可以延長道路的壽命,提高其經濟利用率。鋼纖維混凝土技術在路面中的具體應用可表現為以下幾個方面:
2.1 鋼纖維砼技術在凍土地區的使用
在常年凍土地區,鋼纖維混凝土技術有著不可替代的地位。由于鋼纖維混凝土能夠減少吸熱,可以在很大程度上保持凍土的熱平衡,能夠有效阻止或抑制溫度應力開裂,極大的改善其抗疲勞性能,提高路面的抗裂和抗凍能力。
2.2 鋼纖維砼技術在道路罩面方面的應用
由于鋼纖維混凝土具有抑制裂縫和阻止其繼續開裂的作用,因此,可以通過使用鋼纖維混凝土在舊的混凝土路面發生損壞的時候構筑罩面,從而對路面形成保護。鋼纖維混凝土罩面在施工方式上可分為三種形式:即分離式、結合式和直接式,每種形式通過不同的作用方式對舊的混凝土路面提供保護作用。
2.3 鋼纖維砼技術在道路上的其他應用
在路面上使用鋼纖維混凝土可以大大降低路面的厚度,其厚度一般為普通混凝土路面的一半左右;將鋼纖維摻入碾壓混凝土后形成的碾壓鋼纖維混凝土能夠有效增強公路路面的強度和彈性;可利用鋼纖維混凝土施工技術建立復合式路面,一半分為兩層或三層,由于復合式路面建設工程復雜,一般適宜于機械化程度較高的地區[3]。
3.1 在橋梁上承受荷載的部位使用鋼纖維混凝土技術 鋼纖維混凝土具有較強的抗沖擊能力,在路橋的主梁或應力比較集中的地方使用鋼纖維混凝土進行鋪設,能夠使橋梁受力性能在很大程度上得到改善,防止橋梁結構變形[4]。同時能夠減輕橋梁自身重量,使橋梁整體結構的輕型化得到很大的發展,鋼纖維砼技術在減少橋梁上部的材料用量的同時可以減輕橋梁下部墩臺的數量,使橋梁造型美觀,節省材料,降低成本,擴大經濟效益。
3.2 鋼纖維砼技術在橋梁局部加固中的應用 長時間重負荷的使用對橋梁的路面以及橋梁墩臺都會產生一定的不良影響,能夠導致其表面脫落和裂縫。由于鋼纖維混凝土與普通混凝土相比具有較強的抗震能力,因此在脫落后的表面通過轉子噴射機噴射5cm到10cm的鋼纖維混凝土,可以提高橋梁結構的整體性能。需要指出的是,若在加固的時候全部選擇鋼纖維混凝土進行噴射加固,則會大大增加施工成本,相應的降低經濟效益,可通過適當的與普通混凝土的混合使用,以達到成本與效益之間的平衡。
3.3 鋼纖維砼技術在橋面鋪設中的應用 對鋼纖維來說,其本身就具有優異的抗沖擊性,在普通混凝土中摻入百分之一左右的鋼纖維,則可提高普通混凝土近一百倍的抗沖擊能力。在橋面施工過程中若使用鋼纖維混凝土,則能大大提高橋面的可使用性,抗疲勞性,優化其舒適性。同時還能提高橋梁的抗折性和自身的剛性,自身性能得到提升后,可以大大減少鋪設的厚度,減少橋體自重以及減少資源的浪費。
3.4 鋼纖維混凝土技術在加強鋼筋混凝土樁方面的應用 在樁頂或者樁尖通過局部運用鋼纖維混凝土技術,能夠大大增強樁的穿透能力,提高樁頂的抗沖擊韌性,在提高打擊速度的同時減少了錘擊的次數,提高樁尖的入土能力[5]。通常不采用全斷面使用鋼筋混凝土,因為全斷面使用鋼筋混凝土會大大增加施工成本,降低經濟效益,因此,在實際情況中,一般樁身部分仍使用普通預應力鋼筋砼,然而對于某些特殊情況或對橋梁質量具有非常高的要求時,可選擇整體澆筑鋼纖維混凝土,可通過成本與效益之間的關系來衡量鋼纖維混凝土的使用量。
鋼纖維混凝土通過在普通混凝土中摻入亂向分布的鋼纖維,產生一種新型的多相復合材料,在很大程度上改善了普通混凝土的性能,在道路、橋梁、機場跑道等方面得到了廣泛的應用。目前,作為我國橋梁的重要檢測標準和核心科技,鋼纖維混凝土施工技術得到了快速的發展,其優化了材料與工藝之間的關系,實現了道路橋梁工程的強度高、壽命長、低成本的優化,并且極大程度上提高了道路橋梁的安全性、舒適性和高效性,改善了人民群眾的生活環境,對人民的生命財產安全提供了保障。然而作為一種新型建筑材料,其生產和施工還有很大的發展空間,摻入的鋼纖維的數量和形態都會對施工產生不同程度的影響,因此該技術還需要進一步的完善和規范??偠灾摾w維混凝土技術是一項非常具有發展前景的新型施工技術,隨著對路橋質量越來越高的要求,其發展也會越來越迅速,使用范圍也會越來越廣,其應用也會越來越得心應手。
[1]呂志堅.簡述現代鋼纖維砼技術在路橋施工中的應用[J].民營科技,2013,04:281-282.
[2]楊大為.現代路橋施工中鋼纖維混凝土的施工技術研究[J].科技向導,2011,23:395-396.
[3]董晨.簡述現代鋼纖維砼技術在路橋施工中的應用[J].科技創新與應用,2013,23:195-196.
[4]魯強.淺談路橋施工中鋼纖維混凝土應用技術[J].科技創新導報,2012,17:99-100.
[5]朱少岡.鋼纖維砼技術在路橋施工中的應用朱少岡[J].中華民居,2013,11:157-158.