岩土工程师专业知识考前精讲6

发布时间:2014-02-25 共1页

1 前 言 
随着我国西部的大开发,沟通东部与西部的交通走廊必须畅通,这样,广东省所处的中部地区的交通建设,必将大规模的发展,所以该省的高等级公路建设也将迎来一个快速发展的时期,随着中西部地区的开放与发展,经济的增长,公路运输大型集装箱载重车的日益增多。这样,就对高等级公路的桥面铺装的抗裂、耐磨性、韧性等指标提出更高的要求,延长桥面铺装的修补周期。目前,从高速公路相对发达的地区的经验来看,越来越多的钢纤维混凝土被用于桥面铺装。 
2 概况
纲纤维增强钢筋网混凝土是由钢筋、钢纤混凝土复合而成的高性能混凝土材料,简称为SFRC,具有比钢筋混凝土更为优良的抗拉性能、抗裂度、韧性和承载力。七十年代以来,国内外都在积极研究开发,并在公路、机场、桥梁、建筑等工程领域得到广泛的应用。从国内现有公路来看,沥青混凝土桥面往往最先破坏,维修最频。实践证明,钢纤维增强钢筋混凝土将大大提高桥面的抗裂度、耐磨耐久性,延长桥梁的使用寿命,减少维修次数,而其造价并不比沥青混凝土桥面高。因此,从长远来看,钢纤维增强钢筋混凝土桥面铺装有着良好的经济效益。京珠高速公路广珠段工程中,桥面铺装采用了钢纤维增强钢筋混凝土(SFRC),笔者有幸参加了其中的横沥特大桥的现场施工监理工作,亲历了钢纤维施工的前前后后,对SFRC施工已有了详细的了解,现将其施工设计、施工工艺等作详细的介绍,以供我省同行共同探讨。横沥特大桥为大跨径连续刚构桥,引桥为预应利50米和30米T梁,全长2862米。采用双幅分离式结构,双向6车道,每幅桥面净宽为14.75米,设计桥面铺装厚度为8厘米,钢纤维增强混凝土面积为42214.5平方米,为确保桥面铺装的施工质量,业主、总监办在SFRC的施工过程中,就其配合比设计、投料、搅拌工艺、保证平整度工艺、刻槽等方面,作了研究和试验。 
3 SFRC的设计
设计文件规定桥面铺装的控制标准内,抗折强度为5Mpa,抗压强度大于35 Mpa,借鉴广东省其他项目钢纤维增强钢筋混凝土桥面铺装的经验,业主、总监办、施工单位做了以下几方面的工作: 
3.1 材料来
4.2 钢纤维投料及拌和为了使钢纤维在混凝土中分布均匀,施工中不洁团块,必须掌握方法,这是有别于普通混凝土的关键,也是保证施工质量的重要的环节,经反复实践认为: 
① 宜采用强制式搅拌机,以采用先干拌,后湿拌的方法为宜。
② 投放顺序:碎石→纲纤维干拌→砂→水泥干拌1 mm,再加水和减水剂水溶液湿拌1.5mm左右为宜。 
③ 钢纤维在使用前开袋抖散开,切不可成堆倒入,并用手折5—6次成90°角,不断裂判断质量。 
④ 严格控制拌和时间,搅拌好的SFRC应该是钢纤维均匀分散在整个混凝土拌和物中,无粘团集结现象。 
4.3 浇注
4.3.1 运输 现场施工采取两个工作面,从两桥头向中间推进,右桥头设一搅拌站,用农用车运输。左桥头工作面离搅拌站距离有5公里长,使用拌和车运输,现场坍落度控制为6—9cm。 
4.3.2 摊铺 将混凝土倒在指定位置,用铁铲将混凝土大致铺平,摊铺高于设计标高2—3cm,严禁抛掷和搂耙,防止混凝土离析,在摊铺过程中,发现有SFRC结团现象,须及时用人工撕开,抖散或剔除,拌和料从卸出到浇注不宜超过40分钟。
4.3.3 捣实 每幅沿模板四周用插入式振捣器振实,然后大面积混凝土先用插入式振捣器跳跃式振捣一下,再用平板式振捣器振实,用钢滚自振动梁,依次滚压,振捣着平,尤其要将竖起和外露的钢纤维及石子压下去,然后用4—6米直尺纵横刮平。 
4.3.4 抹面 待混凝土表面无泌水时,用圆盘式抹光机抹面,经抹平修整的表面不得裸露钢纤维或留有浮浆,转角或小面积地方可用抹子收浆。为确保桥面铺装平整度,收浆时,须用3米直尺检验,检验放尺应连续,前后两尺间应重叠一半,要求3米直尺平整度差小于3mm,发现有超过规范要求的地方,立即采用补救措施。 
4.4 切缝
桥面铺装由于纵向分幅施工,不设纵向施工缝,横向在每个墩顶部设一道横向假缝,其它以15—20米间距设横向假缝,并与防撞栏的假缝对齐,缝宽3—5mm,缝深2.5cm,切缝时间根据气温和SFRC强度确定,一般强度控制在混凝土强度为8Mpa—15Mpa之间,切缝完成后用聚氨脂焦油灌缝。 
4.5 抗滑处理 
由于普通混凝土桥面施工常用的压纹法、抗纹法难以达到高速公路抗滑构造深度要求,易将钢纤维带出,并在压纹、抗纹过程中,容易扰动表面混凝土浆,降低强度。在以后的行车过程中,很快磨光,达不到抗滑要求。故强调桥面必须采用锯槽法施工,具体做法是在钢纤维混凝土初硬后(强度为8Mpa—15Mpa),用刻槽机横向刻槽,槽距25mm,槽宽3mm,槽深3mm,外观很漂亮。 
4.6 保养、养护 
由于钢纤维混凝土早期强度较高,故应加强早期湿润养护。使用养护剂或覆盖草袋浇水养生,养生至少七天后方可通行车辆。 
5 施工质量
为了确保施工质量,在大面积开工之前,施工单位先做试验段,取得经验后再全面铺开,如刻槽法代替压纹和抗纹法。养护时全面使用养护剂代替草袋覆盖。在施工过程中重点控制钢纤维混凝土拌和质量,钢纤维的投入与振捣三大环节,严格控制桥面铺装的平整度,高程,横坡,刻槽深度,整齐等技术指标。确保钢纤维混凝土施工质量。由于措施得力,各项技术指标优良。 
6 结 语
6.1 桥面施工是整个桥梁建设中的重要环节。由于桥面厚度较薄,只有8cm,对其抗磨、抗压性能及其与调平层之间的粘结能力有较高的要求。桥面施工要求对调平层进行地毯式清凿,清凿完后,必须用水把它冲洗干净,以增强桥面混凝土与调平层混凝土之间的粘结力,而另外在调平层施工时设置环型预埋钢筋,即可起到架立桥面层钢筋作用,又能提高混凝土层间的抗剪能力。 
6.2 通过本桥实例和大量应用实例表明,钢纤维增强钢筋混凝土桥面铺装比普通混凝土抗拉、抗剪等力学性能有较大幅度提高,其中抗折强度提高了30%—40%,抗疲劳强度提高50%—80%,抗裂强度提高10%—20%,抗冲击韧性提高2—4倍,对后期营运、养护有利。
6.3 只要有一套科学的施工方法,并认真操作,钢纤维混凝土桥面的平整度完全可以达到较高水平,大大提高行车舒适性。 
6.4 随着我国高等级公路建设的发展,钢纤维混凝土必将越来越多地应用到桥面铺装中。

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