钢纤维混凝土技术论文范文

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钢纤维混凝土技术论文

篇1

关键词:钢纤维混凝土,研究,应用

 

1.钢纤维混凝土性能

钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入乱向分布的短钢纤维所形成的一种新型的多相复合材料。这些乱向分布的钢纤维能够有效地阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成,显著地改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能,具有较好的延性

1.1新拌钢纤维混凝土性能

钢纤维有一个像砂皮般粗糙的表面,使它与水泥浆体的黏结较为牢固,可减少塌边现象。论文大全。一般情况下,钢纤维混凝土坍落度值比相应的普通混凝土小20 mm,经摊铺机振动,即表现出与普通混凝土一样的黏聚性。

1.2硬化后钢纤维混凝土性能

(1)有研究表明[3],钢纤维掺量为30~50 kg/m3时,钢纤维混凝土的弯拉强度比普通混凝土提高约15%~35%,且与钢纤维的掺量成正比。(2)抗冲击性冲击强度反映混凝土在冲击荷载作用下的抗裂性能。将重8 kg的钢球从25 cm高度自由落下冲击经标准养护28 d的标准试件,当试件裂缝大于0.3mm时,记录的冲击次数即为冲击强度。文献表明[3],钢纤维混凝土抗冲击性能随钢纤维掺量增加而提高。钢纤维掺量为30~50 kg/m3时,与普通混凝土相比,其抗冲击性能可提高3~5倍。(3)抗干缩开裂性能试验在工地上进行,在养护28 d水泥稳定碎石基层上浇筑普通混凝土板和钢纤维掺量为50 kg/m3的混凝土板,用碘弧灯强光和风扇强风来加快试板失水,随时观察裂缝产生的时间。与普通混凝土相比[3],钢纤维混凝土裂缝产生时间迟,裂缝产生数量少。这表明钢纤维混凝土用于路面可以延长混凝土面板缩缝间距。(4)耐磨性耐磨性试验采用TNS-04水泥胶砂耐磨试验机。试验前将尺寸为15 cm×15 cm×7 cm的试件在60℃烘箱中烘至恒重,然后在水泥胶砂试验机上磨削50转,磨损面积为0.012 5 m2。计算试件单位面积磨损量,以此作为标准来描述混凝土耐磨性。在混凝土中掺钢纤维可显著提

高其耐磨性能。与普通混凝土相比,钢纤维混凝土耐磨性能提高了24.2%[3]。

2.钢纤维混凝土的应用

钢纤维混凝土在工程中的实际应用始于上世纪70年代,由美国Battele公司开发的熔抽钢纤维技术为钢纤维混凝土的应用提供了条件。此后在加拿大、英国、瑞典、日本等国家也迅速进行这方面的应用研究。我国是从上世纪70年代着手对钢纤维混凝土进行材料力学性能的实验研究,1989年颁布《钢纤维混凝土试验方法》(CECS13: 89),1992年颁布《钢纤维混凝土结构设计与施工规程》(CECS38:92), 2004年颁布《纤维混凝土结构技术规程》(CECS38: 2004)。目前纤维混凝土在结构工程、铺面工程、地下结构及其他特种结构工程等领域得到了比较广泛的应用。

在结构工程方面,那些对抗拉、抗剪、抗弯拉强度和抗裂、抗冲击、抗疲劳、抗震、抗爆等性能要求较高的工程部位,若采用钢纤维混凝土会得到较高的抗拉强度、断裂韧性和抗疲劳等性能。例如在梁柱节点中,已有实验证明钢纤维混凝土梁柱节点与普通混凝土梁柱节点相比,在强度、刚度、耗能能力和梁钢筋粘结锚固方面有较大的改善,采用钢纤维混凝土梁柱节点的框架与普通钢筋混凝土框架相比,结构的延性提高57%,耗能能力提高130%,循环次数提高15%,在框架梁柱节点采用钢纤维混凝土可替代部分箍筋,既改善了节点区的抗震性能,又解决了节点区钢筋过密、施工困难等问题。论文大全。

铺面工程包括公路路面、机场道面、桥面、工业地面及屋面等。因钢纤维混凝土有着优良的抗拉,抗弯、抗裂、抗疲劳、抗冲击、抗收缩、韧性好等一系列物理力学性能,因此,在铺面工程领域中得到较广泛应用。论文大全。文献[4]过恩施州318国道某路段的路面设计对比,采用素混凝土路面,路面板厚度为25cm;采用层布式混杂纤维混凝土路面,路面板厚度为仅为16 cm。

地下结构所用的钢纤维混凝土一般为钢纤维增强喷射混凝土,它具有诸多特点,强度高(抗拉、抗弯、抗剪);抵抗冲击、爆炸和震动的性能高;韧性好;抗冻、耐热与耐疲劳性能好;抗裂性能强;即使构件已产生微小裂缝,也会因钢纤维继续抗拔而使韧性大为提高。

3.总结

钢纤维混凝土具有优异的特性,使其广泛应用于各个工程领域,但其本身存在的问题,也抑制了它的应用。(1)钢纤维造价普遍较高,国产的性能相对较低,难以大规模使用;(2)钢纤维混凝土的增强机理至今也还不是很清楚,现行的几种分析理论,如复合理论和纤维间距理论都并不完善。复合理论忽略了纤维复合带来的耦合效应,纤维间距理论忽略了纤维自身的耦合作用,都有应用局限性,需待进一步的研究和探讨。(3)目前对钢纤维混凝土的研究多集中在物理性能方面,对于化学性能方面(比如耐久性)的研究相对较少。(4) 钢纤维混凝土与普通混凝土相比,在相对较低的水泥用量情况下,钢纤维混凝土具有较高的抗折强度和耐磨性能、良好的抗冲击性能和抗裂性能,非常适合在重载交通路面工程和对耐久性要求严格的工程中应用。

参考文献

[1]时宗滨,齐巧男. 浅谈纤维混凝土的应用[J]. 黑龙江交通科技,2008(6).

[2]蒋应军,刘海鹏等.钢纤维混凝土性能与施工工艺研究.[J].混凝土,2008(8).

[3]焦楚杰,孙伟等.中含量钢纤维高强混凝土施工工艺优选[J].建筑技术,2004(1).

[4] 海庆,朱继东等.层布式混杂纤维对混凝土抗弯性能的改善及其在路面设计中的应用[J].混凝土与水泥制品, 2003(4): 41-43.

篇2

【关键词】市政建设;桥梁铺装;钢纤维混凝土;施工应用

引言:混凝土原料在桥梁施工中的应用十分广泛,尤其是在近现代,科学技术的不断进步推动了混凝土技术的创新与改进,钢纤维混凝土就因此而生。钢纤维混凝土在原有混凝土的基础上特地加入了提取的优质钢元素,钢纤维元素使得原有混凝土的物理属性得到了扩展与提升,混凝土的延展度与抗压力也得到了改进。因此,在桥梁施工中使用这种新颖的混凝土,可以提高桥梁的抗压力与耐磨性能,还可以在一定程度上降低高负荷车辆对桥梁铺装层的冲击力度,减少桥梁的压力提高使用寿命。

一、具有钢纤维特质的混凝土的优势分析

1.1提高了桥面的抗变压能力

钢纤维混凝土作为一种新型的复合型材料,其所添加的短钢纤维可以起到阻止混凝土内部裂缝的产生,对于在混凝土内已经产生的大型裂缝,其又可以起到相应的阻滞与治愈作用。钢短纤维可以使得桥梁整体的密度降低,即使桥面长时间处于高负荷状态,其也能够科学合理的分担所受的压力,整体桥面也不会轻易变形,这就是良好的抗变压与收缩能力的体现。

1.2促进了桥面抗冲击能力的发展

在新型的混凝土中加入了特别提取的钢纤维元素,可以使其具备更加良好的抗冲击性能。良好的抗冲击能力可以在桥梁工程受到一定的冲击后仍保持着主体结构的稳定,保证了桥梁整体的正常使用。据资料显示,钢纤维混凝土的抗冲击能力是一般混凝土材料的50-100倍,其本身的密度也较小,而韧性却很高。

二、在桥梁施工中应用新型混凝土的成功案例

2.1工程概况

在京津高速公路天津段建设工程中,K3+591中桥为正交部分的桥梁,在其的上部结构部分采用的是16m的预应力空心板梁。而在这段桥梁的主要中心位置,外侧主要采用的是SA级的钢筋混凝土土墙式的护栏。在桥面上则通常会利用10cm厚的场c40防水混凝土作铺层。在整个桥面系中,主要包括的有桥面的现浇部分、桥面的沥青混凝土铺装部分、伸缩缝、搭板桥头位置部分、护栏、水力系统以及其他的照明设施及标识。

2.2新型混凝土在桥梁施工中的运用

在该工程的建设中,工作人员在普通混凝土的横截面加入了0.5%到1%不等的钢纤维元素,这样就会使得桥梁桥面道路的厚度会超过正常桥梁施工道路的50%以上,这样就确保了桥面的坚硬程度。这种复合形式的配置可以设置为多层结构,使得桥面道路的稳定性得到进一步的提高。同时在施工中应用钢纤维混凝土,还可以提高桥面的承压能力,促进其整体性能的发展。其密度较小的特性还在一定程度上减轻了桥梁的自重,起到平衡的作用。同时在桥梁项目建设的过程中,钢纤维混凝土的应用还会大大改善桥梁的结构特征,推动桥梁的结构朝着轻便化、跨度大的方向发展。

三、桥梁铺装施工中钢纤维混凝土的施工分析

3.1施工前的准备工作

在整体施工前,首先是要对施工步骤与施工工艺有个全面清晰的了解与认知。在进行桥面铺装施工工作前,测量人员首先需要先把整体桥面按照10米划分为不同断面,并要确保每个断面不少于四点,这样才便于对桥梁顶面进行细致的测量。测量完毕并收集好一切数据后,可申请进一步的验收,验收合格后才可正式施工。

其次,如何选择最合适的钢纤维材料投入到混凝土中进行施工,这也是一个十分重要的问题。一般来说,我国大多数的市政桥梁建设最常用的是哑铃型钢纤维作为原材料。这种类型的钢纤维具有较强的粘性以及较为稳定的结构层。在施工过程中,施工人员方可通过改变钢纤维本身的表面与形状来调节其与混凝土基体之间的粘连性能,来更好的投入使用。

3.2中下梁面与平面层的施工技术

在桥面铺装施工中,桥梁的中下梁面以及其平面层是一块重要的施工区域,施工人员应在积极了解现场的施工情况后选择合理的施工技术。

在本工程中,工程师选择的是型号为d10mm,间距为85cm×75cm的钢筋段,因此其植入整体层与铺装层的长度大致为7m与8m。为了确保行车车辆的轮胎安全,还需将露出部分的钢筋折弯植入整体层中。

3.3标高带与钢筋网的施工技术

在安装相应的模板时,应注意选用角钢作为所需材料。角钢的摆放位置也是经过特定的程序调整的,大致的位置为距离滚筒适宜的距离,阴角必须正面朝上,其底部需要用水泥砂浆进行填补。分布角钢的测点需定时,定量以及定距离的合理设置。最后同时需要注意的是做好相应的,科学的防裂措施。

3.4钢纤维混凝土的搅拌与运输

新型混凝土的搅拌与运输工艺是桥梁桥面建设中重要的一个阶段之一。事实证明,在对这种新型的混凝土进行搅拌时,最佳选用的是强制型的搅拌机。在搅拌阶段,也须控制搅拌的数量不能超过搅拌机承受的额定数量。这种搅拌操作技术会对混凝土在桥面铺装施工中的使用性能产生一定的作用。因此,在搅拌过程中,可以采用二次投料三次搅拌的方法实施,对投料的次序与方法也要按照要求执行,这样才能确保钢纤维在混凝土基体内的均匀分布。在投入物料方面,为了达到快捷精准的目标,可以采用电子计数方式进行投料,若遇到有锈蚀或者含有硬块的钢元素,则应不予应用。在对钢纤维混凝土进行运输操作时,应采用合格的混凝土拌合车,这可以有效的防止混凝土在运输过程中下沉现象。

3.5摊铺与振捣施工技术

在桥梁桥面的具体建设中,摊铺与振捣技术是其中一个十分重要的阶段。因此,在施工中使用混凝土前,必须要先对桥面作个完整全面的冲洗,铺装地层较薄的应采用泥水浆进行冲洗。摊铺工作就是在此基础上才得以展开,当搅拌车将混凝土材料运输到指定施工场地后,就要开始卸料,在卸料过程中需要快速转动,将材料充分搅拌。卸料工作完成后,工作人员就要使用铁铲来进行整体的铺平工作。

四、结语

总的来说,钢纤维混凝土以其密度小、抗压力强、耐磨性好等特性在市政桥梁的施工中发挥出了十分重要的作用,其不仅可以进一步改进桥梁铺装的技术,增加施工桥梁的使用性能,还能减少建设成本,节约施工原料与资源,并对环境起到一定的保护作用。同时,笔者建议施工人员还应积极的在使用钢纤维混凝土的过程中,创新施工技术,从而才能促进桥梁施工的科学发展。

参考文献:

[1]李春雨,殷艳春,张德刚.论钢纤维混凝土在市政桥梁桥面铺装施工中的应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2014-06-25.

篇3

关键词:房屋混凝土结构裂缝 控制“抗”“放”结合

一、前言

房屋混凝土结构裂缝为建筑工程中的重要技术难题和质量通病,不仅有碍美观,而且会损伤结构,影响建筑的正常使用及耐久性,某些裂缝甚至会影响房屋结构承载力的极限状态,严重威胁结构的安全可靠性,以下简要分析如何控制房屋混凝土结构裂缝。

二、混凝土结构的裂缝的类型和危害

根据裂缝发生的原因,混凝土结构裂缝可分为荷载裂缝及非荷载裂缝。正常情况中,非荷载裂缝和荷载裂缝都不会影响建筑物的可靠性,裂缝最大的危害在于大大降低了混凝土抗渗性,进而对建筑物正常使用和长期耐久性产生不好的影响。而非荷载裂缝所造成的危害更加显著,因为混凝土结构的荷载裂缝常常是非贯穿性的,但非荷载裂缝如温度裂缝、收缩裂缝,最终往往形成贯穿裂缝,对混凝土的抗渗造成更大影响。[1]

三、房屋混凝土结构裂缝控制原则

“抗”、“放”结合原则。“抗”、“放”结合原则是王梦铁先生从事多年的混凝土结构裂缝控制理论研究,再依据大量的工程实践经验,所总结出的裂缝控制原则。其中。“抗”是在混凝土自收缩较小和温度变化较小阶段,运用极慢速受力时混凝土极限拉伸应变较大的能力,来抵抗混凝土内部所受的拉力以避免裂缝发生。而“放”是在混凝土自收缩较大和温度变化较大阶段,释放混凝土内部受到的应力来避免产生收缩裂缝照此原则,所有非荷载变形裂缝控制措施基本上都属于“抗”或“放”的措施。

四、房屋混凝土结构裂缝控制措施

房屋混凝土结构裂缝的类型以及现存问题,经初步研究,笔者认为可以采取以下几方面措施:

1.混凝土结构裂缝的材料控制

严格控制原材料质量及技术标准,选择低水化热水泥,粗细骨料含泥量应尽可能少(1-1.5%以下)。若条件允许,应优先选择收缩性小或微膨胀性的水泥。骨料在大体积混凝土中一般占混凝土绝对体积80%-83%,选择线膨胀系数小、表面清洁无弱包裹层、岩石弹模较低、级配良好的骨料。砂除了满足骨料规范要求,还应恰当放宽细粉或石粉含量,砂中石粉比例在15%-18%之间合适。粉煤灰与水泥颗粒细度相当,烧失量小,含碱量和含硫量低,需水量小,均可掺于混凝土中使用。引气剂同高效减水剂复合使用对减少胶凝材料用量和大体积混凝土单位用水量,改善新拌混凝土工作度,提高硬化混凝土的变形、热学、力学、耐久性等性能有着极其重要的作用,也是混凝土往高性能化发展所不可或缺的重要组分。

2.混凝土结构裂缝的配筋控制

配筋是控制混凝土裂缝的主要手段之一,对于荷载力引发的裂缝主要依靠配筋来控制。配筋控制裂缝的主要方式是规定指标和控制裂宽 [2]。对于连续式板不应采用分离式配筋,应选择上下两层(包括受压区)连续的配筋;对拐角处楼板应配上下两层放射筋,孔洞处设加强筋;对混凝土梁腰部增设构造钢筋,其直径8~14mm,间距约200mm,视情况而定。[3]

3.设置后浇带

减轻和防止超长混凝土结构的温度收缩裂缝需设变形缝,考虑建筑效果则不希望设缝。因为设缝会有双柱、双梁、双墙,平面布局受限,同时影响立面造型,除有竖向变形缝盖板外,还有两根外排雨水立管,因此,施工后浇带法应运而生。施工后浇带又分为后浇收缩带、后浇沉降带和后浇温度带。施工后浇带是建筑物(包括基础和现浇砼梁板部位)在结构施工的预留宽缝,待主体完成,将后浇带用高标号膨胀混凝土补齐,这种宽缝就不存在了,既在整个结构施工解决了楼房不均匀沉降,又可以不设变形缝。设置后浇带可以抵抗和控制收缩应力、温度应力,是目前常用的一种方法,利用了混凝土早期收缩量大的特点,其思路“以放为主”,主要是断开结构来释放早期混凝土所产生的应力,以减少裂缝的出现[4]。

4.无缝施工

游宝坤[5]提出UEA无缝设计施工新技术。其原理是于结构收缩应力最大的地方给于大的膨胀应力。具体方法:一般在后浇缝处设加强带。带的两侧架设密孔铁丝网,带宽2M,防止不同配比的混凝土进入加强带内。施工时,先浇带外的小膨胀混凝土(掺入10-12%UEA),到加强带时,改用大膨胀混凝土(掺入14-15%UEA),此处混凝土强度比两侧的混凝土高0.5个等级。如此连续浇注,实现无缝施工。

5.钢纤维控制

吴斌[6]指出:钢筋加钢纤维混凝土双掺结构的裂缝设计对控制混凝土结构裂缝效果很明显。钢纤维对加固混凝土结构是整体的、三维全截面且各向同性的,无论在混凝土中哪个部位,钢纤维皆能起到加固作用。而混凝土裂缝产生主要由于在变形作用或外部荷载时,混凝土内部的微裂会进一步延伸、贯穿及贯通,变成截面断裂。而钢纤维各向同性分布的特点很好地阻挡了混凝土内部微裂的贯通。

6.混凝土结构裂缝的施工控制

混凝土结构裂缝控制的设计、材料措施及结构措施是否发挥效用,完全取决于合理、规范、精心的施工组织和操作,所以,一定意义上,施工控制则是混凝土结构裂缝控制中的最关键措施,同时也是必要条件。

6.1混凝土进场控制

为保证混凝土配比、组成不发生变化,确保浇筑后有良好均质性,混凝土进场应严格把关,照规定取样检测。而泵送混凝土,每车混凝土都应有同样的坍落度,不允许超过设计要求、发生大的波动。坍落度不足,禁止随意加水,以确保混凝土配比和组成保持不变。

6.2混凝土浇筑、振捣

采取分块或分层浇筑,设置合理的施工缝,减少每次浇筑的蓄热量,防止水化热积聚,降低温度应力。选择二次振捣法,在浇筑和第一次振捣后20~30min再进行二次振捣。振捣时间均匀一致以表面泛浆合适,间距均匀,以振捣力波同范围重叠1/2为宜,要求分层浇注,分层流水振捣,需保证上层混凝土于下层初凝前结合紧密。回避纵向施工缝、提高结构抗剪性和整体性能。振捣的操作技术常常不受重视,过分振捣有碍混凝土均匀性,振捣不足则不能保证混凝土应有密实度,应恰到好处。混凝土浇筑时的分层浇筑厚度不应超出300mm,加快混凝土散发热量,使热量均匀分布;混凝土的坍落度应在14±2cm内。

6.3抹压和养护

抹压和养护是避免混凝土早期微缺陷及塑性裂缝最有效的方法。抹压可在一定程度上愈合混凝土凝结前形成的塑性收缩裂缝。大风或炎热环境下,抹压操作后应及时进行氧化,不然得不到好的塑性裂缝控制效果。普通混凝土,浇筑完毕应满足一到两周的养护要求,可大幅降低混凝土的干燥收缩,且尽量减少浇筑完毕同养护的时间间隔,避免出现塑性收缩裂缝。

五、小结

房屋混凝土结构裂缝的控制是一种全过程控制,不仅仅是养护的问题,前期的结构设计、材料的合理选着和材料的优化配比 、规范合理的施工等都是预防和控制裂缝的非常重要的手段,而最重要的则是建设主管方的指导思想。

参考文献

[1]张雄主编.混凝土结构裂缝防治技术.北京:化学工业出版社,2006.6.

[2]富文权,韩素芳主编.混凝土工程裂缝预防与控制.北京:中国铁道出版社,2007.5.

[3]王铁梦.工程结构裂缝控制的综合方法.施工技术,2000,29(5):5-9.

[4]艾长东,孙巍.混凝土结构裂缝的控制. 油气田地面工程,2005,24(3):56.

篇4

【关键词】桥梁道路 公路桥梁病害分析加固

中图分类号: U41文献标识码:A 文章编号:

一.引言

随着我国经济社会的不断发展与进步,交通运输业也在不断的发展与壮大,交通运输量不断的在增长,在我国,由于种种的原因造成公路桥梁发生病害的桥梁大幅度的增加,有些更是严重的影响了公路桥梁设施的承载力,以及公路桥梁的正常使用,如何从根本上提高和延长公路桥梁的使用价值,也是我国当下必须要解决的一项问题。

二.公路桥梁病害的主要原因。

尽管这些年桥梁病害是我们这个行业最难处理的不足,有耐久性不足、结构不足、超载不足以及施工历程中留下的后患等等,但大体出现的病害症状却基本有以下几类:

裂缝病害。

裂缝病害按性质分主要分为结构缝和非结构缝如龟裂等;按分布可分为梁端的剪切缝、梁底承载不够或超载引起的裂缝以及预应力梁的顺筋缝,还有一种就是墩柱轴压不够引起的在墩柱两端碎纹,或者梁体横向受力不均或地基的不均匀沉降引起梁体扭转竖纹等,双屿桥的裂缝基本比较规则,都是分布在梁底的横向裂缝,以及局部盖梁负弯矩出现的竖向裂缝,根据专家的多次讨论浅析,各种理由都有着,运营历程中的超载、交通流量的不断增大以及施工质量的制约方面。

混凝土病害。

混凝土的破损、脱落以及露筋现象,这类不足出现的核心本质是混泥土中的孔隙与进入到里面的水分结合形成碳酸,致使里面的钢筋锈蚀膨胀反过来进一步胀裂混泥土,如此循环,导致钢筋更快的腐蚀,最终形成我们检查时常见的局部破损现象:混泥土脱落、露筋。

伸缩缝病害。

渗水,多半是伸缩缝老化或者施工处理是质量制约不严,或者养护时未及时处理,一般理由前者比例较大,这和当时设计的伸缩缝材料属性以及施工历程的管理都不无联系,还一种情况就是桥头有着刹车或者发生变速处也容易破坏。双屿桥当时个别缝也有着这个不足,拟采取局部加固处理以及加强日后的养护这种方式来解决当时的这个不足。

支座病害。

支座的变形、破损与更换,这是个目前隐形后患,不是说它本身的破坏性,而是如不及时处理引发的桥面反射裂缝或者更严重的后患是不言而喻的,解决它一样也不是容易的事,即技术含量极高的同步顶升,因为更换一个支座和一根盖梁一样,都需要精密的仪器和整个梁同时抬高到一定的高度,需综合考虑作业时间、空间、费用。

5.现在桥面铺装开裂混凝土桥面铺装层的病害是比较常见的,主要表现为较规则的纵、横向裂缝,不规则的网状裂缝及较严重的破裂等。第一,桥面板没有充足的刚度是很容易出现病害的,并且其发展相对比较快的。第二,铺装层、桥面板和主体结构的变形存在一定的差异,在这个过程中,内力会有所增加,纵、横向裂缝的产生也就是必然的。除此之外,之前建设的桥梁,因为那个时候不能很充分地认识铺装功能以及病害,通常情况下,配筋量会出现偏小的现象,钢筋直径太细,铺装与承载构件的界面连续不牢靠等问题。

三.加固方法。

1.桥面铺装维修加固。

局部修复凿补法。将水泥混凝土铺装层的表面凿毛,深度以使骨料露出为准;用清水冲洗干净断面并充分润湿;涂刷上同标号的水泥砂浆(或其他粘结材料);最后在桥梁承载能力容许范围内铺筑一层1~5cm厚的水泥混凝土铺装层。

重新浇筑混凝土桥面板。桥面板的碎裂和其他损坏特别严重、混凝土质量或施工状况特别不良,且无适用的修补方法时,就必须采用重新浇注新的混凝土桥面板的措施。施工时,将原有的行车道铺装全部拆除,再将行车道表面清扫干净,必要时锚入适量短钢筋,配置1~2层钢筋网,浇筑整体化混凝土。

桥面补强层加固法。即在旧有桥面板上重新加铺一层混凝土或钢筋混凝土补强层。此方法既修补已出现裂缝、剥离等损坏的桥面板,又能加高原有梁板的有效高度,增加梁板的抗弯能力,改善铰结梁板的荷载横向分布,从而提高桥梁的承载能力。

其他方法。如加铺一层沥青混凝土,采用混凝土粘结剂或环氧树脂材料修补法,钢纤维混凝土修补法,聚合物混凝土罩面法等。

2. 绞缝的维修加固。

绞缝损坏后,可减弱板梁间的横向联系,严重时可能导致单梁受力,给桥梁的运行带来很大的安全隐患。绞缝的维修加固:首先清除铰缝混凝土,再在绞缝两端相邻桥面板的腹板中植入钢筋以加强铰缝构造;为了加强绞缝的抗剪能力,现在还有了一种针对上海地区小绞缝板梁的新的绞缝加固技术,就是除了在相邻桥面板的腹板中植人钢筋,还要在铰缝内重新植入钢筋,钢筋上端弯折后包裹住桥面铺装钢筋,与桥面铺装钢筋焊接,使桥面铺装混凝土与铰缝内的混凝土能够共同受力,以提高铰缝抗剪承载能力,并保证板梁的横向分布受力能够发挥作用。

3. 伸缩缝的维修。

伸缩缝跟桥接坡维修可共同进行。桥接坡损坏导致的桥头跳车使得较大的冲击荷载直接作用在伸缩缝及保护带混凝土上,容易损坏伸缩缝,对桥梁的冲击也很大,会影响到桥台台背;而伸缩缝破坏后容易使得雨水从伸缩缝处渗入桥台台帽中,不利于桥台的耐久性,故发现此类病害后要及时维修。桥接坡的维修:对于桥接坡沉降引起的桥头跳车,先把原混凝土铺装病害修复凿毛或把原沥青混凝土铣刨掉一部分,如高差不是很大,可以直接用细沥青混凝土加罩;如高差比较大,用粗沥青混凝土衬垫,再加罩细沥青混凝土 伸缩缝的维修:①伸缩缝日常就应注意养护,及时清除里面的垃圾杂物,以防堵塞。②若只是橡胶止水带损坏或老化,需及时修补或更换新的止水带。③若伸缩缝及保护带混凝土损坏严重,就需重新安装新的伸缩缝。

四.桥梁预防性养护措施。

为了加强桥梁的使用寿命,在设计、施工、养护阶段都应该考虑桥梁的养护问题,比如针对桥面铺装及板梁绞缝很容易损坏的问题,设计上就应该适当考虑增大绞缝连接筋的直径或者在桥面铺装里增加钢纤维或聚丙烯纤维;而施工工程中要严格按照设计图纸及桥梁规范的要求来做,的关键。只有坚持以工程质量为前提,进行有效的项目管理,结合具体的项目规划和实施方案,合理、有效地加强质量控制,才有可能真正的达到质量和效益的“双赢”。

五.结束语

面对国际的竞争压力和国内激烈的市场竞争,地铁工程施工单位和监理单位如果要想取得市场和赢得生存,必须要坚持质量管理的科学理念。在保证工程质量的前提下,有效地控制成本,从而带来经济效益和社会效益。

参考文献:

[1] 时娜 杨成斌 汪莲SHI NaYANG Cheng-binWANG Lian 公路桥梁病害分析与加固 [期刊论文] 《工程与建设》 -2010年2期

[2] 马运朝 何少平 李清 高速公路桥梁病害分析与加固[期刊论文] 《基建优化》 -2007年4期

[3] 胡浩然 公路桥梁病害分析与加固措施 [期刊论文] 《中国科技富》 -2010年14期

[4] 黄颖 混凝土板桥病害分析及加固方法研究[学位论文] 2005 - 长安大学:桥梁与隧道工程

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关键词:道路工程;桥梁工程;融雪化冰;技术分析

Abstract: This paper introduces the domestic and ice melt road bridge engineering technology and its application status, different methods of snow and ice classification, and on this basis, the pros and cons of various methods were elaborated.

Keywords: road engineering; bridge engineering; snow and ice; Technical Analysis

中图分类号:U41

0 引言

我国大部分地区属于冰雪地区,由于桥梁是架于水面之上,或者是跨线高架,不能吸收大地热量,调查结果显示桥面温度通常低于与其相衔接的路面2-3℃。因此在负温情况下,桥面往往较路面先产生薄冰层,甚至路面不冻结的情况下桥面已经存在薄冰层;而在冻结情况下,当气温回升时,桥面气温回升又滞后于路面,在路面积雪融化时桥面仍有冰层存在。因此,对于高速行驶的车辆从无冰层的路面到薄冰层的桥面的转换行驶是事故高发的过渡段,寻求科学有效的抑制冰雪技术成为近年来研究的热点。

我国经常有因积雪冰冻而引发交通事故的报道,后果惨重,令人触目惊心。仅2009年初冬季节就有多起因桥面积雪结冰而造成的交通事故,损失均相当严重。2009年11月,一辆客车在烟威一级公路双岛海湾大桥处,由于路滑,在行驶中失控,造成13人死亡;京昆高速西禹段,由于苇子沟大桥桥面和路面积雪结冰,相继发生十余起事故。因此,如何行之有效的对桥面及时破冰和除冰,增大路表附着力,保证冰雪季节桥面及路面的通行能力并减少道路交通事故发生率,已成为广大道路工作者所关心的主要问题之一,因而对于冰雪地区桥面寻求科学的除冰雪方案对道路交通的发展具有至关重要的现实和社会意义。

一 国内外研究及应用现状

对公路积雪结冰的处理问题,各国道路交通部门多年来一直非常重视,而且作了大量的研究工作,探索出了多种清除道路表面积雪结冰的方法。这些方法主要分为化学方法和物理方法两大类。

1、化学方法

化学方法是通过在公路上撒布化学药剂(即融雪剂)来降低冰雪的冰点,使冰雪融化,进而清除冰雪。撒布融雪剂是目前国际上较为流行的一种公路除冰雪的手段。国内外常用的融冰雪剂主要有氯化钙、氯化钠等各种盐类、乙二醇、丙二醇、尿素类、醋酸钾、醋酸钠、甲酸钠、醋酸镁钙类等。化学方法的除冰雪效果受环境温度、车流量和车辆行驶速度等的影响较大,效果千差万别。如果环境温度过低或降雪量过大,都会严重影响它的使用效果。尤其是环境温度较低时,融雪剂自身很难快速溶解、融化,须借助车辆轮胎的碾压作用,所以融冰雪持续时间长,效果差,使用范围受限制,综合成本高。

而且多数融雪具有很大副作用。近年来研究成果表明融雪剂对淡水生物具有很高的危害。由于融雪剂在融冰雪时以电解质的形式存在于冰水中而降低水的结冰温度,因此,融雪剂本身的化学成分和盐分不会发生改变,随融化后的雪水渗入路面结构或流入周围水体,使得水体矿物组成发生改变而影响水体内生物生长。

由此可见,撒布融雪剂抑制冰雪,不但使用效果很难保证,而且由于融雪剂中的有害物质强力腐蚀道路材料、设备和机动车辆,影响路面的使用性能,还会造成一定程度的环境污染,已成为冰雪国家和地区的一种新公害。因此,各国公认化学方法并非理想的除冰雪方式。

2、物理方法

根据采用的具体措施的不同,物理除冰雪技术分为人工清除法、机械清除方法、热力融冰雪方法和抑制冻结铺装等。

(1)人工清除法

即通过人工的方法清除路面积雪结冰。该方法对冰雪清除较彻底,但效率低,费用高,清冰雪作业影响车辆通行及行车安全,不能长时间作业,主要适用于雪量较小情况下或重点难点路段的冰雪的清除。

(2)机械清除方法

该方法分为机械铲冰雪和机械吹雪两类。机械铲冰雪方法是采用大型机械将路表冰雪通过铲、推等方式除去的除冰雪方法,该方法通常采用平地车等强力清除设备,由于铲具与路表间间隙不易控制,若间隙过大除冰雪效果不佳,形成表面薄冰层,使得除冰雪效果适得其反,若间隙过小则容易损坏路面,产生初始缺陷,从而为水分的渗入创造条件,为路面的病害埋下隐患。同时国内生产的铲雪机功能单一,设备利用率较低;国外综合性的除冰雪机械价格昂贵,维修养护费用高,经济效益较差。

机械吹雪方法采用大型鼓风设备将路面积雪吹离路表的除雪方法,该方法由于其自身条件的限制,仅适合于未经碾压的薄层路表积雪,当积雪厚度较大时其除雪能力急剧下降,且积雪一经碾压,其鼓风能力限制了其吹离积雪的范围,因此机械吹雪方法只适用于机场等小范围除雪,不适合交通量较大的公路和城市道路除雪。

(3)自动热控融雪化冰桥(路)面

热力融冰雪方法是利用热水、地热、燃气、电或太阳能等产生的热量使冰雪融化,如地热管法、电热丝法、流体加热法、发热电缆法等。

①喷洒热水除冰雪

喷洒热水除冰雪技术主要是降雪时向道路表面喷洒热水,使路面表面的冰雪融化,再流入道路内部或周边的集水管线,予以排除。此项技术多采用大孔隙路面,以方便雪水的顺畅排除。喷洒热水除冰雪技术不但消耗大量的能源,而且融化的雪水进入路面结构时会将路表的灰尘等杂质带入,在路面结构内部积存,进而堵塞孔隙,致使排水不畅,影响雪水的排除。另外,进入路面内部的雪水还可能造成路面结构的冻胀破坏,影响路面的正常使用功能。

②循环热流体技术

循环热流体是通过在路面内部铺设一定的水管,通过蓄能或其他能量转换的方式加热路面,从而提升路面温度,达到融雪化冰目的的除冰雪技术,它主要包括路面集热蓄能融冰雪技术、太阳能融雪化冰技术等。

路面集热蓄能融雪化冰技术是通过在路面或桥面内铺设热流管,以水为能量载体,将夏天太阳辐射和路面高温热量传导到地下土壤内部进行储存,冬季气温降低路面结冰后采用地下换热器从底部土壤中导出热量,经热管提升后,通过水泵将高温水沿输送管泵送至路面内分布的水管内,热量通过对流交换得到使表面冰层融化的目的。它主要包括路面集热、地下蓄能装置以及泵送设备等部分,其主要构成如图1所示。

图1 路面集热蓄能融雪化冰系统

该系统不但冬季可实现桥面(路面)融雪化冰,而且可充分利用夏季太阳能季节性集热的特征,同时,该系统可实现夏季降低路表温度,冬季提高路面温度,显著降低了沥青路面的车辙及开裂等病害的发生。美国、日本以及瑞士、挪威、冰岛、波兰等国家率先在该领域进行了大量研究和试验路修筑。如美国芝加哥O’Hare国际机场滑行跑道Snowfree融雪化冰示范实验工程、挪威首都奥斯陆Gardrmoen机场的热泵空调和停机坪热流体循环融雪化冰系统,日本二户市的高速公路弯坡道路全自动热融雪化冰系统Gaia工程,波兰Goleniow机场地源热泵地面融雪化冰系统等。

③太阳能融雪化冰路面技术

长安大学王选仓教授的太阳能融雪化冰路面课题组利用光伏或光热系统加热对水体进行加热,加热后的水体通过铺设在路面内的导管对路面进行加热,从而实现冬季路面(桥面)融雪化冰的目的,室内及试验路均得到了良好了融雪化冰效果。

由于循环热流体除冰雪系统涉及道路、桥梁以及地下工程,初始投资大,传热设施改造维修困难。所以,国际上开始重视模型分析和数值计算,依此开展广泛的性能研究、可变性预测、控制策略研究及设计评价等工作,提高对复杂集热蓄能融雪化冰系统设计的有效性和认知程度。

④加热式桥面技术

加热式桥面是采用加热桥面或桥面铺装使冰雪融化,恢复路表抗滑性能方法,如发热电缆法、红外线灯照加热法、电热丝法、传导式混凝土以及导电沥青等。

发热电缆法是通过在桥面中敷设一定数量的发热电缆,在桥面结冰前一定时间内对电缆通电加热,从而实现桥面冬季无凝冰现象的除冰雪技术。加热电缆在桥面(路面)敷设方式通常采用蛇形分布,在横断面位置通常敷设在桥面铺装层底部,如图2及图3所示。

图2发热电缆敷设平面分布图 图3发热电缆敷设横断面位置

北京工业大学对敷设了发热电缆的路面进行了室内试验,结果表明发热电缆工作2.5小时后,路表温度达到2℃,大气温度为-4℃,在均匀的撒布了厚度的碎冰1小时后碎冰基本不融化,撒冰2小时后,碎冰融化接近一半,直到撒冰5个小时后,才基本将冰融化完毕。降雪后加热电缆,表层雪在很短的时间内就全部融化完毕,融雪效果显著。

导电混凝土电热融冰雪是通过在混凝土中添加适当种类和适当含量的导电组分材料,使混凝土变成具有良好导电性能的导电体。通电后导电混凝土产生热量并使路面温度升高,无积雪、不结冰,从而保障道路畅通和行车安全。导电混凝土主要类型为钢纤维导电混凝土和碳纤维导电混凝土,但钢纤维导电混凝土电阻会随着时间而增大,安全性差,碳纤维混凝土施工工艺复杂,价格昂贵。

武汉理工大学采用表面涂有环氧树脂的碳纤维编织在玄武岩土工格栅上,形成具有电热功能的碳纤维格栅并将其埋入距离路表面5cm的混凝土路面中(图4、图5),形成具有通电后加热除冰雪效果的复合型格栅。采用此种类型的格栅进行路面除冰雪能满足路面表面升温并保持路面表面无凝冰,且碳纤维格栅电阻和电功率稳定。该种复合导电格栅充分利用了碳纤维格栅及玄武岩格栅的特点,施工方便可靠,造价显著低于碳纤维混凝土。

图4 复合型碳纤维格栅图5 碳纤维格栅在路面结构中的位置

(4)抑制冻结铺装技术

抑制冻结类铺装技术是通过在路面材料中掺加一定量的特殊材料,利用路面本身的结构特性或表面特性,在荷载作用下使得表面冰层或雪层内部产生自应力作用而使冰层或雪层产生破碎,从而达到抑制路面结冰,恢复其通行能力的除冰雪技术。通常采用的特殊材料为废旧橡胶颗粒,其在沥青混合料中掺入的方式有两种:①橡胶颗粒沥青路面。即采用橡胶颗粒沥青混合料铺筑而成的路面。②镶嵌类铺装技术。将大尺寸的废旧轮胎橡胶颗块强制碾压后使其嵌挤于路表,在荷载作用下利用橡胶颗粒周围冰层或雪层的变形不均匀性达到破碎表面冰层或雪层的目的。

对于抑制铺装类技术来说,国外多数采用的镶嵌类铺装技术,此种方法虽然具有一定的效果,但由于橡胶块位于路面表面,其与沥青材料间粘附性不足,从而在水分及行车荷载的反复作用下容易从沥青表面脱落而使路表产生麻面,影响路面耐久性。

二 结语

为解决道路桥梁工程结冰所引起交通事故的问题,国内外进行了大量的努力和尝试,由于撒布除冰雪剂其本身具有其他除冰雪方法所不具备的优势,现阶段仍然得到了广泛的应用。因此有必要将实用性及可靠性相结合,开发更加适用于我国国情的道路除冰雪技术,提高道路行车安全性。

参考文献:

刘凯.融雪化冰水泥混凝土路面研究[D].长安大学博士学位论文,2010.

黄中岳,陈光,王晓放等.热力机械负荷除雪除冰方法研究[J],2004,(1)

篇6

论文摘要:文章通过对新光快速路隧道工程喷射混凝土施工过程中的回弹量、厚度、检测等问题的探讨,结合施工实际对隧道工程喷射混凝土施工提出建议。

随着国家交通基础建设投资力度的加大和人们对环境保护的日益重视,隧道工程建设呈现较大增长趋势。据有关资料显示,我国已建成铁路隧道5300余座,总长度约4000km;公路隧道1800余座,总长度约750km,是世界上隧道工程最多的国家。其特点主要表现在单孔隧道长度纪录不断被刷新;施工技术难度和技术含量不断加大;大断面、多孔连拱和小净距隧道不断出现;高海拔、高寒地区隧道建设很突出;各部门有关隧道的技术规范、标准也逐渐统一。

一、喷射混凝土在隧道工程复合支护中的作用

目前隧道工程复合支护中普遍采用的是喷射混凝土或喷射钢纤维混凝土,喷射方式主要有和湿喷。喷射混凝土具有支护及时、强度高、密实性强、操作简单、灵活性大等优点,特别是在软弱围岩地质条件下,配合钢拱架和系统锚杆作为联合支护,其优点更为明显。就新奥法原理而言,容许围岩产生变形,同时在围岩变形过程中,通过围岩自承体系和支护结构对围岩变形进行控制,达到让围岩变形的适度释放而不是彻底释放的目的。在上述过程中,喷射混凝土的作用可分成两个阶段:(1)喷射混凝土施作初期,从材料结构和力学特征,可把喷射混凝土看作柔性结构,为围岩变形的适度释放提供空间;(2)当喷射混凝土具有一定强度后,可把钢拱架、系统锚杆和喷射混凝土组成的支护体系看作钢性结构,用来控制围岩变形,达到保护和发挥围岩自承能力的效果。当然在所有作用过程中,也应该重视和强调支护体系的韧性概念,目前施工大多采用喷射钢纤维混凝土,就是这种概念发展的必然结果。

二、喷射混凝土施工的关键技术

(一)喷射混凝土的回弹量控制

目前隧道工程喷射混凝土施工,为保护环境和维护工人健康。大多采用,其回弹量普遍较大,平均在30%以上,损失较大。一般隧道工程的利润主要来自开挖和初期支护的喷射混凝土。如何通过技术改进和加强管理来降低喷射混凝土的回弹量,笔者通过对多座隧道工程、多个施工队伍施工情况的分析比较,认为做好以下几点可以将回弹量控制在15%~24%的范围。(1)分段分块喷射。分段长度不超过6m,分块大小不超过2m×2m,严格接先墙后拱、先下后上的顺序进行喷射,以减少混凝土因重力而滑动或脱落。

1.计算:Ap=2.5AL (1)

式中:p——增加的风压值,N/cm2;

L——输料管增加的长度,m。

喷射混凝土的水压一般控制在稍高于风压即可,施工现场可以按水压高于输料管风压10~15N/cm2进行控制,其目的是为了保证高压水能够从喷枪混合室(喷头处)内壁小孔高速射出,把拌合料迅速拌合均匀。喷射料的水灰比控制是比较困难的。熟练的喷射手通过喷射混凝土表面的光滑度可判定水灰比的大小。理论上讲,0.45~0.50的水灰比对喷射混凝土的回弹量和质量是有利的。

2.控制喷嘴距离(喷射距离)和角度。喷射距离在0.6~1.2m时,混凝土回弹量较小,喷射距离过大或过小都会增加回弹量。喷头长度一般只有0.5~0.6m,喷射手因存在骨料反弹的恐惧心理,要将喷射距离控制在0.6~1.2m较困难。解·11·任小平:隧道工程喷射混凝土施工的探讨决的办法可将喷头加长到1.2~1.5m,这样喷射手站在距离喷岩面2.0m左右即可进行喷射。喷嘴与喷岩面应尽量垂直,并偏向刚喷射部位(倾斜角控制在10°内),这样不仅回弹量少,而且喷射效果和质量更好。

3.严格控制风压、水压和水灰比。过大的风压会造成喷射速度太快,加大骨料的反弹,从而加大回弹量,但混凝土密实性较好;风压过小,会使喷射力减弱,造成混凝土密实性较差,甚至达不到设计和规范要求。总结实践经验,当输料管长度为20m时,合适的风压为100~130N/cm2。

4.控制一次喷层厚度和分层喷射的间隔时间。

(二)喷射混凝土厚度的控制

1.喷射混凝土的厚度应达到设计厚度和规范允许的误差范围。从施工现场的情况看,个别隧道存在喷射混凝土普遍偏薄的现象,这是有风险的。因为初期支护将会和围岩共同控制同岩变形的释放,保证下道工序施工安全和隧道结构的稳定,是主要受力者。若喷射混凝土出现裂缝,原则上也应及时进行补喷和采取其他补强措施,以控制围岩变形在适度范畴,而不是任其释放。有人说,“初期支护喷层厚度不够,可以利用二次衬砌混凝土进行补充”,这种说法只是从隧道总体结构尺寸满足了要求,但从新奥法施工原理和结构受力机理而言,却是一大误区。

2.在有钢拱架作为初期支护的情况下,往往出现钢拱架处喷层厚,两钢拱架间喷层薄,形成纵向波浪型。这种情况将会产生如下后果:(1)在围岩变形较大或局部存在松动围岩时,可能由于喷层厚度不够,无法提供足够抗力而导致喷层出现裂缝甚至掉块;(2)在铺设防水板后浇筑二次衬砌混凝土时,容易将防水板挤破,也可能在初期支护和二次衬砌间形成空洞区。要解决这个问题,重点应放在喷射过程中,要求喷射手在全断面螺旋喷射完成后,及时对钢拱架间进行补喷;或者在挂防水板前对喷射混凝土表面进行检查,严重不够的必须及时进行补喷,否则二次衬砌混凝土浇筑后再通过打孔(或预埋钢管)注浆填充来处理两层间的空洞,不仅费时费工,而且还会破坏防水板,造成漏水现象。

3.对局部喷射混凝土过厚的情况,在挂防水板前一定要将突出部分混凝土剔除。因为这种情况有可能顶破防水板,更有可能在初期支护和二次衬砌之间形成点接触,造成局部应力集中而导致二次衬砌表面开裂。

(三)喷射混凝土强度检测

目前对喷射混凝土强度试验的方法大多利用拌和料进行人工浇筑立方体试块,部分直接向试模内喷射混凝土进行试块制作。实际上,这两种试块的制作方法并不能反映喷射混凝土的真实情况,试验结果也不能确切地反映现场喷射混凝土的强度。这种差异的原因在于现场喷射的混凝土受喷射力的作用影响大,且受喷面与试模面完全不同。目前混凝土强度检测的方法有模筑试块法、“回弹一超声”综合法、气压射钉枪法和切割钻芯法等。笔者认为切割钻芯法制作的试块接近喷射混凝土的真实情况,尽管比较费事,但作为工程质量控制手段,是有必要的。当然,施工现场也可通过操作简单、方便的“回弹一超声”综合法和气压射钉枪法,加大采集样本数据数量,以便更加准确地反映喷射混凝土的平均强度水平和离异性信息。关于切割钻芯试块的强度可用式(2)进行计算:

R=K1·K2·Rc (2)

Rc——切割钻芯圆柱体(50mm×100mm)试块的单轴抗压强度;

K1——现场取样条件系数,可取0.85;

K2——圆柱体试块形状系数,可取0.80。

三、几点建议

1.重视混凝土的喷射方式,积极推广湿喷技术的运用。在湿喷过程中,事先可将包括水在内的各种材料正确计量,0.45~0.50的水灰比容易控制,从而容易达到减少回弹量和粉尘的目的。

2.加强喷射混凝土配合比的调整和控制,骨料尽量采用连续级配。施工应重点控制好骨料的级配,这除了要求工地实验室定期定量检测外,还要求加强骨料加工和采集,采取多种措施保证骨料的连续级配。譬如,骨料粉尘量过大时,就应该在加工场骨料出口安置抽风机,在材料源头进行控制和处理。

3.做好光面爆破设计,保证光面爆破质量。光面爆破应针对不同等级围岩单独设计,要考虑到炮眼布置、深度和角度、单孔装药量和装药结构、起爆顺序等,通过光面爆破参数的改变和修正,保证不同围岩地段光面爆破轮廓圆顺,保证开挖质量。圆顺的开挖轮廓既有利于保证喷射混凝土的质量,更有利于减少喷射混凝土的回弹量。

4.尽量采用大板切割的试验检测方法对喷射混凝土强度进行检测。大板切割即向木板或竹夹板(板的大小根据取样组数多少而定)上喷射13~15cm厚的混凝土并进行养护,待达到一定强度后切割取样。这样取得的试块可以代表洞内喷射混凝土的实际情况,方法简单,也不破坏支护结构。

四、结语

在全国公路和铁路迅速发展、路网等级不断提高和环境保护意识日益加强的今天,隧道工程施工更要理论结合实际,各道工序步步为营,质量层层把关,消除隐患,保证施工顺利进行和效益不断增长。高速公路填石路堤施工质量控制填石路堤的施工质量控制是高速公路填石路堤施工过程的关键,是一个值得深入研究的问题。通过比较填石路堤施工质量控制的方法的研究,结合国内施工的实际情况,较系统地提出了符合高速公路填石路堤施工的质量控制方法。

为合理利用自然资源,将不可避免利用石料作为路基填料,一则就地取材,少占田地,其社会经济效益相当显著,另一方面,石料透水性强、抗剪强度高、压实密度大、沉陷量小等,是良好的填方材料。因此,填石路堤在我国高速公路建设中将愈来愈多的被采用。填石路堤指的是由不易风化的石料填筑而成的路堤,要求石料强度不应小于15NPa。为了确保填石路堤的工程质量,必须从两个方面进行质量控制:一是填料的要求,二是施工工艺。路基压实费用在整个工程费用中所占的比例不大,但压实质量的好坏对道路的使用有着决定性的影响。高质量的压实能显著提高填方的承载力和稳定性,大大减少公路运营时的维修费用。因此,填石路基施工质量控制是一个关键的问题。

填石路堤施工前期准备工作:

1.施工单位应全面熟悉设计文件,进行现场核对和施工调查,对不符合实际情况的设计可根据施工管理程序,向有关部门提出修改意见。

2.根据工程数量和工期要求,制定施工组织设计。做到材料、机械设备、劳动力、临时工程、生活供应等全面落实。

篇7

关键词:钢桥面铺装;RPC;施工工艺

现有钢桥面铺装结构存在诸多弊端,在使用过程中出现早期病害的几率很高,长期以来问题没有得到解决,这成为了桥梁界公认的难题之一。为了解决现有钢桥面铺装存在的问题缺陷,论文开展超薄沥青混凝土与 RPC 组合钢桥面铺装体系研究。此种新型铺装的施工可以作为施工指南指导组合铺装结构施工。

1装配式 RPC桥面铺装结构

针对 RPC 铺装层材料自身性质及现浇施工的种种弊端,课题组提出了装配式RPC 钢桥面铺装体系。RPC 的优良性能使其具备了作为桥面铺装的条件,超高的韧性和抗拉强度是其最为突出的优点,若采用常规的装配式施工方式,拼接处的拼接缝将会使得 RPC 的连续性中断,其抗拉强度人为的降为零,在轮载的反复作用下必然会在拼接缝部位出现裂缝。

笔者提出了企口衔接式预制 RPC 板与部分现浇的装配式施工方式,整个铺装范围内边缘部位现浇,中间大面积部位预制,现浇和预制部分采用楔形企口嵌合成为整体,靠楔形企口的“咬合力”来弥补 RPC 因拼装施工而断开所丧失的抗拉强度。图1为装配式钢-RPC 组合桥面铺装体系现浇预制相结合桥面铺装形式。

图1 装配式钢-RPC组合桥面铺装体系

2 装配式 RPC组合桥面施工工艺

2.1工程概况

X大桥我国国道主干线上的一座公路铁路两用桥梁,公路桥和铁路桥平行架设在同一个桥墩上。公路桥由 14 跨 64m 简支钢箱梁构成,正交异性板钢桥面,行车道宽度为 9m。

2.2施工工艺

超薄沥青混凝土与 RPC 组合钢桥面铺装体系施工工序包括:钢桥面板的清理、除锈-焊接剪力钉-涂抹粘结剂-绑扎钢筋网- RPC 的浇筑-RPC 的养护-RPC 表面刻槽处理-超薄沥青混凝土磨耗层摊铺。

2.1.1钢桥面板表面除锈

钢桥面板除锈必须做到精细作业,在除锈机具无法清除的区域须先进行人工打磨除锈,达到清洁度要求后再进行机具除锈作业。目前常见的钢桥面板除锈方式包括以下几种:抛丸除锈,喷丸除锈,喷砂除锈,化学方法除锈和人工除锈。由于本文所提出的铺装方式对于层间粘结能力要求较高,综合比较以上除锈方案,采用喷丸除锈和人工除锈相结合的方式去除钢桥面板表面锈迹。除锈等级参照行业标准达到 Sa2.5,即非常彻底地喷射或抛射除锈,钢材表面无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物,残留的痕迹应仅是点状或条状的轻微色斑。钢材表面均匀喷射钢丸后形成抛射凹痕,抗滑系数达到 0.45~0.5。待除锈完成之后应用丙酮抹拭表面至其完全无污迹,然后在 4h 内涂抹富锌底漆,富锌底漆对钢材具有良好的附着性能,并能起到优异的防锈作用。

2.1.2焊接剪力钉

焊接剪力钉之前应按照施工方案,对剪力钉位置进行精确定位,由于铺装层配筋率很高,若剪力钉位置出现偏差错位则会影响之后的钢筋布置。可以采用墨斗弹线的方式进行定位,利用墨斗卷尺等简单工具则可根据施工方案设计的剪力钉纵横向间距弹绘出网格,每个交叉点即是一个剪力钉位。定出剪力钉位后采用自动焊钉机进行焊接,焊钉机焊接质量高、速度快、对钢面板的污染小。

2.1.3涂抹粘结剂和洒布石英砂

X大桥新型铺装层与钢桥面板的连接采用“剪力钉+粘结剂”的方式,除了保证剪力钉的精确焊接之外,粘结剂的涂抹以及石英砂的洒布也十分重要。试验桥选用湖南长沙市兴固力工程新材料有限责任公司生产的 ESA 环氧树脂粘结剂,按产品使用说明配比拌和之后涂抹,粘结剂的厚度不宜太厚也不宜太薄,太厚会降低层间抗剪强度,太薄会导致粘结能力不足,以控制在 0.8-1.2L/mm2为宜。

在完成环氧树脂粘结剂的涂抹之后立即均匀洒布石英砂,其作用是增大粘结剂层表面粗糙度,有利于提高 RPC 层与钢桥面板层间抗剪强度。粘结剂固化时间为 24h,即在环氧树脂涂抹完成后需静置 24h 才能进行后续工序。

2.1.4绑扎钢筋网

钢桥面铺装在车辆荷载作用下横桥向受力比纵桥向较为不利,因此将横向钢筋置于上层,纵向钢筋置于下层。纵横向均采用 Ф10HRB400 钢筋,布置间距为50mm。钢筋网的绑扎应严格按照行业标准进行作业。

2.1.5浇筑 RPC

由于 RPC 干料中钢纤维含量达到 3.5%,在拌和过程中容易结团,因此在加水之前应进行干拌,干拌时间为 1min。干拌完成之后按干料质量的 8.5%加入水进行湿拌,经材料提供商指导并结合多次试验经验,湿拌时间控制在 8~10min 是最为理想的。湿拌时间过短会造成拌和不均匀,材料结团现象会比较严重,湿拌时间过长会导致离析。

由于试验桥段X大桥第 11 跨只有 64m,RPC 湿料的运输采用人工推车实现。RPC 运输至待浇筑位置后,采用人工摊铺的方式进行浇筑,用人工大致将RPC 材料摊铺平整,然后用平板振动器进行振捣使 RPC 密实,在边角部位需用振捣棒轻振密实。

2.1.6 RPC 表面刻槽

为了增大 RPC 与磨耗层的粘结能力,试验桥采用表面刻槽和粘结剂相结合的的连接方式。试验桥 RPC 刻槽槽宽度为 3mm、深度为 3mm、间距为 13mm。由于 RPC 强度极高,目前市面上尚无为其特别设计的刻槽机刀片,RPC 对刀片的磨损较大,刻槽时应及时对刀片进行喷水降温。

2.1.7超薄沥青混凝土磨耗层摊铺

超薄沥青混凝土磨耗层摊铺前必须对刻槽后的 RPC 进行仔细清扫,确保 RPC表面洁净。磨耗层沥青混合料拌和时必须控制好干拌、湿拌时间和拌和周期,拌和温度也必须得到保证。拌和好的沥青混合料用自卸式汽车运输至待摊铺区域,运输途中要加盖帆布以保温、防雨、防污染。摊铺时需要控制好摊铺标高,沥青磨耗层厚度必须严格控制在设计标高误差范围之内,摊铺时的温度也不能够低于规范值。待摊铺机驶过之后压路机可以跟随碾压,以保证碾压的温度,碾压时必须严格执行施工方案提供的碾压方式和次数。待碾压完成之后,表面温度冷却到50℃之前禁止开放交通。

3 经济效益分析

RPC组合铺装体系因其超高强度、超高韧性可以换取更长的使用寿命,从而具有很好的经济效益。以X大桥一跨(64m×9m)为例,计算钢-RPC 组合桥面板静态直接经济效益:

环氧沥青等钢桥面铺装的价格约1600元/平方米,寿命平均约8年,100年内需更换12次,总价 C1:

万元

RPC组合钢桥面的单价为 1600 元/平方米,其中 RPC 为永久结构层,而沥青磨耗层寿命约 6 年,设计年限 100 年内需更换 16 次,单价为 80 元/平方米,总价C2:

万元

静态直接经济效益: 940.03万元

4结束语

论文提出了RPC 组合钢桥面铺装体系的施工方法,通过试验桥段超薄沥青混凝土与 RPC 组合钢桥面铺装体系的施工实践表明,此种新型铺装结构的施工技术简单实用,同时通过经济效益对比分析表明该铺装体系具有较好的经济效益,因此,具有较好的推广应用价值。

参考文献

[1] 王迎春,苏英,周世华.水泥混合材和混凝土掺合料[M].北京:化学工业出版社,2011,52,64

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论文摘 要:在桥梁工程项目建设中,质量是工程的关键内容。工程出现质量问题,会给工程带来严重的后果,直接影响到桥梁的使用功能,文章在分析桥梁施工当中常见的质量问题之后,提出了具体的应对策略。?

1 钻孔灌注桩?

(1)控制好钻孔平台的平整。(2)严格控制好钢筋笼的顶面标高。(3)控制好灌注水下混凝土的几个要点:①首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度(≥1.0m)和填充导管底部的需要;②混凝土拌和物运至灌注地点时,应检查其均匀性和坍落摩等,如不符合要求,应进行第二次拌和,二次拌和后仍不符合要求时,不得使用;③灌注水下混凝土应连续进行,严禁中途停顿,导管埋入混凝土内的深度以2-6m为宜;④混凝土灌注的桩顶标高应比设计桩顶高出一定高度,一般为2m-6m。?

2 承台、系梁?

(1)桩头凿除预留部分和薄弱混凝土层,对灌注桩质量进行无破损检测,强度符合设计要求,无断层或夹层。对质量有怀疑的桩及灌注故障处理过的桩均应重点检测;(2)桩头砼要凿出密实的层面,大面平整干净无残留砼及杂物,标高符合设计要求;(3)需嵌入承台或系梁内的桩头及锚固钢筋长度符合设计要求;验收钢筋骨架及桩柱钢筋的焊接质量,要求桩顶锚固筋与设计角度相一致,并用螺旋筋缠绕固定;(4)砂浆垫层要求平整,标高符合设计要求,尺寸满足支立承台、系梁模板要求;(5)模板板面之间应平整、接缝严密、不漏浆、支撑牢靠,位置、几何尺寸、保护层厚度符合设计要求。浇筑砼之前,模板应涂刷脱模剂,外露面砼模板的脱模剂应采用同一品种,涂刷过程中不得污染钢筋及硅的施工缝处,保证外露面美观,线条流畅;(6)砼开盘前检查原材料准备情况。首批砼检查各种原材料计量是否符合砼配合比通知单规定。浇筑砼前要用清水润湿桩头,施工过程中控制砼坍落度、和易性、分层浇筑、振捣密实,不漏振不过振。观察模板定位情况,随机制备砼试件。浇筑工序完成后拉毛接柱处硅面密实平整。注意砼养生,防止收缩开裂。(7)控制好基坑回填土的质量。施工单位对此一般不很重视,只松填,密实度控制不严,有的还带水回填,现场监理必须予以制止。因为承台周围正好是盖梁和现浇箱梁立支架的地方,填土没有密实度,支架就会产生较大的下沉量,使结构标高难以控制。?

3 墩柱?

(1)检查柱中心位置施工放样;

(2)验收墩柱钢筋笼;

(3)支模前凿除接触面的松散硅,如有杂物要冲洗干净;

(4)立柱模板接缝圆滑平整,拼接严密,定位精度、竖直度、钢筋保护层厚度均须符合质量要求指标。脱模剂涂刷均匀,定位钢丝绳要拉紧,受力一致;

(5)砼施工基本要求同承台或系梁施工。要求用串筒下料,串筒底部距浇筑的硅面不超过2m,浇筑完毕将柱顶砼面拉毛。注意砼的养生,特别是柱顶。?

4 台帽?

台帽质量的控制主要是控制好立模和混凝土浇筑两道工序,质检人员在检验模板时,重点检查模板的几何尺寸、平整度、角度是否符合规范和设计要求,同时要检查支撑和模板的刚度,模板接头处的处理。混凝土浇筑要求控制好混凝土的制作质量,如原材料的质量、混凝土配合比等,还要控制好振捣施工工艺。若振捣时间太长会出现混凝土分层与走模,振捣时间不足则混凝土的气泡不能完全排出,形成蜂窝、麻面等病害。?

5 钢筋网?

桥梁的台帽是重要的承重部位,起着传递上部荷载的重要使命,桥梁一般会在台帽上方设置伸缝缝,也就是说,该部位经常会有活荷载冲击。故台帽结构设计就要求整体性好,耐冲击,能很好的传递荷载,所以在浇混凝土的时候加入钢筋网片以增加抗裂性。?

6 盖梁?

(1)模板安装完毕后,应对底模、侧模、尺寸、平整度、接缝处理、平面位置、顶底部标高、横坡进行检查,确保满足设计要求。特别是接触处底模与柱间缝隙必须认真仔细填塞密实,确保不漏浆液,拆模后外观优美;

(2)检查柱顶中心及盖梁轴线,钢筋骨架放样;

(3)盖梁钢筋骨架成型后验收,特别注意检查焊缝质量及弯起筋位置;

(4)安装盖梁钢筋后对骨架定位进行检查。按设计角度调整柱顶锚固筋,绕好箍筋;

(5)查钢筋保护层厚度,预埋件、预埋筋位置是否正确(允许误差±5mm),模板是否采取措施已加固牢靠;

(6)砼施工同前所述。要求模板侧面、底面涂刷养护剂。?

7 预制箱梁?

(1)检查底座强度、外型尺寸、表面是否光洁,尤其是预拱度是否按照设计要求设置;

(2)侧模、端模进行试拼装检查。达到接缝严密无错台,各条棱角线型顺直,无波浪起伏,大面平整,无锈迹。端模角度与设计锚垫板角度一致。正常情况时,每周转一定次数进行一次检查、较正。对拉螺栓预留孔须与模板位置一致;

(3)底板须清洗干净,接缝处用腻子打平。采用塑料板时,要求粘贴紧密,无破洞、鼓包及皱折。伸缩缝梁端注意设置楔形块,预埋支座钢板;

(4)腹板、底板钢筋重点检查正弯矩波纹管定位,确保硅浇筑过程中不移位,钢绞线须事先进行编束,整束穿过波纹管,保证在管内不缠绕,钢绞线逐根编号;

(5)支立内模、侧模、端模,绑扎顶板钢筋、负弯矩波纹管。内模支设要牢固,底部支垫钢筋凳,侧模要有顶挡,顶部压杠间距不超过1.5m,紧压内模。侧模、端模支撑稳定,翼板边线顺直,预留钢筋位置正确。底板、端板、翼板谨防跑模、变形,检查钢筋加工尺寸偏差、钢筋焊接质量、钢筋网和钢筋骨架的偏差、钢筋级别、直径、根数和间距是否符合设计要求和规范的规定。重点检查负弯矩管及正负弯矩锚垫板定位情况,锚垫板与模板要连接紧密,设止浆垫,管口要封堵,防止硅进入;

(6)检查防撞墙、伸缩缝预埋筋、通讯管道托架预埋钢板、通气孔、泄水孔的设置是否符合设计要求;

(7)砼浇筑过程中设置专人检查对抗拉螺栓及顶杠是否松动,避免跑模漏浆、内模上浮;

(8)设专门洒水养护人员,配备专门养护设施。端头、翼板湿接缝处要在砼强度达到80%后进行认真细致的凿面工序,露出均匀密实的硅面。?

8 梁板吊装?

(1)事先在伸缩缝端安放滑动支座,滑动支座及临时支座标高须符合设计要求;

(2)吊梁时注意控制吊点位置,采取有效措施对绳索与梁体接触部位进行保护,防止挤坏棱角;

(3)运梁路线须事先整平压实,转弯半径能满足运梁拖车顺利进出。运梁过程中车速要慢、匀、缓,避免剧烈颠簸造成梁体损坏。?

9 预应力张拉?

张拉所用的锚具、钢绞线是经检查合格的产品,张拉用的油泵、千斤顶是经有关权威部门标定可以使用的设备。钢绞线的挤压头要认真挤压,挤压时要确保钢绞线同挤压器轴线重合,挤压完毕要确保挤压套端口与钢绞线端头至少平齐,不得凹陷,否则要截掉重新挤压。P锚锚板定位好后,挤压头必须贴紧锚板,约束圈的位置要按P锚的施工说明书安装就位。?

10 伸缩缝?

伸缩缝的施工质量很重要,不精心施工很容易产生跳车现象。为此:?

(1)梁缝内的杂物要清理干净,以确保梁体能自由伸缩。

(2)型钢安装时,要掌握好安装时的缝宽,型钢的平整度和直顺度,以及型钢与预埋筋的焊接质量。

(3)钢纤维混凝土的浇筑一定要做到混凝土面一侧与黑色路面平齐,一侧与型钢平齐,掌握宁低勿高的原则。?

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论文关键词:箱形基础 底板 墙板 顶板裂缝

中图分类号:TU241.8 文献标识码:A 文章编号:

随着城市经济发展和人口的增长,城市用地越来越紧张,城市高层建筑如雨后春笋般拔地而起。高层住宅建筑由于体量大、荷载重,条形基础或片筏基础已无法满足设计要求,同时由于人防及地下停车库的需要,高层住宅几乎都是采用桩基和箱形基础。但由于温差、混凝土的收缩和外部约束等原因使许多箱形基础的混凝土出现裂缝和渗漏现象,现就本人数十年技术施工经验,提出以下看法,不足之处尽请批评指正。

一、底板表面不规则裂缝

箱形基础的底板一般较厚,属于大体积混凝土。底板浇筑后,由于水化热,使混凝土内部温度升高。在混凝土浇筑完后3~4d内,板内温升达到最大。这时底板的表面混凝土已凝固,当表面温度与板内温度差超过一定限度,表面即产生不规则裂缝。此外,混凝土的干缩也会产生此类表面裂缝。降低大体积混凝土的温升和减小混凝土内部和表面的温差是解决此类裂缝的根本。大体积混凝土的温升与水泥用量、水泥品种、混凝土的热学性质有关。因此可以通过改善混凝土的性能、先用低水化热或中水化热的水泥(如矿渣水泥、粉煤灰水泥)配制混凝土,在混凝土中掺适量粉煤灰,或利用混凝土的后期强度,为减小混凝土的内外温差,施工中对浇筑好的混凝土要及时采取保温或体内降温措施,如用薄膜和草包覆盖或体内预埋冷却水管,减少表面热量的散失或体内降温,将内、外温差控制在规范要求以内。采取以上措施,都可避免产生贯穿裂缝和渗漏。为防止混凝土的干缩裂缝则须按规定及时养护。目前采取外保温措施的较多,体内降投资多而且复杂,故采用较少。

二、箱形基础墙板裂缝

混凝土侧墙板上常出现的裂缝有垂直缝、水平缝、斜缝(或八字缝)等多种裂缝,其产生的原因不一。 (一)垂直裂缝

一般是由于混凝土的收缩产生。结构设计中布置不合理,局部刚度较大,在刚度大和刚度小的截面交接处,如框架柱和墙板交接处,较易出现收缩裂缝。此类裂缝一般不危及结构安全和影响使用功能。要减少此类裂缝的出现,设计上一定要按规范要求,设置伸缩缝后浇带,结构布置时刚度尽量均匀对称。在相同配筋率的情况下,应尽量使用较细的钢筋和较小的间距,施工中做到振捣密实、及时养护。

(二)水平裂缝

常出现在墙板与顶板或底板的交接处以及施工缝处。墙板和顶板交接处的水平裂缝,大部分是施工工艺不当,在浇筑完墙板混凝土后,没有待墙板混凝土充分沉实和收缩,就进行顶板混凝土的浇筑。由于两者收缩方向的不同,在交接处很容易产生水平缝。因此在施工中要在墙体混凝土初凝前,得到充分的沉实和收缩后,由于结构设计不合理,而产生剪切破坏,要视具体情况区别对待。至于施工缝处的水平裂缝,是施工中没有认真处理和清理,或再次浇筑时没有采取铺接缝砂浆所致。只要按施工规范要求做,就可避免此类裂缝的出现。

(三)斜裂缝

墙板上斜裂缝是由于受力而产生的,它会影响结构的安全和使用功能。主要是因为设计不合理,也有因施工顺序不当和墙板混凝土受到外部约束而产生。

设计不合理,表面在以下几个方面:

1.绝对沉降量控制偏大,引起同一对沉降偏差大而产生裂缝。

2.不按规范要求设置沉降缝或浇带。如某45层住宅将主楼箱形基础和六层裙房的箱形基础连在一起的,由于荷载差异很大,设计中又没有设沉降缝或后浇带,加之主楼的绝对沉降没有控制好,致使主楼封顶时主体出现倾斜,基础墙板出现斜裂缝。

3.结构布置不合理,箱形基础各个部位刚度分布不均匀,使各个部位的变形不均匀、不协调、墙板出现斜裂缝。如某28层住宅,平面上呈扇形布置。考虑到温度应力设置了温度缝,但基础部分还是整体。由于上部结构温度缝处多设置了一堵墙,使局部刚度增大,造成上部构内力分布不均匀,导致地下室的内力也不均匀。而地下室相关部位又没有相应的加强措施,当主体施工至19层时,箱形基础墙板多处出现裂缝。而后施工的另一幢相同的建筑,由于采取了适当的加固措施,墙板没有出现裂缝。

4.施工顺序不当,也能引起墙面斜裂缝的出现。如某地下车库和一幢多层住宅地下室连在一起,由于地下车库上面没有建筑物,设计时考虑到由地下水浮力产生的弯距和剪力的作用,会在地下车库和多层住宅地下室交接处墙板上出现余裂缝,故要求在地下室顶部覆盖一定厚度的土层,以抵销地地下水产生的浮力。施工单位没有了解覆土的真正用途,在地下车库施工完,上部没有覆土的情况下,将井水点拔除,以致水位迅速上升,由于水的浮力使墙板出现裂缝。因此有的施工顺序是不能颠倒的。

5.外部的约束也会引起墙板出现不规则的斜裂缝。由于施工场地狭小,有时施工单位不得不把地下室基坑的围护桩,作为地下室墙板的外模。由于墙板混凝土凝固时产生收缩受到围护桩的约束,当约束力大于墙板混凝土的抗拉强度时,墙板就会产生不规则的斜裂缝,为解决此类裂缝,墙板上必须设置必要的后浇带。

三、裂缝的防治

根据墙板上述各种裂缝的原因,可以采取以下方法进行综合防治:

第一 、材料选择

1、水泥应选择水化热较低的品种,如矿渣硅酸盐水泥,粉煤灰硅酸盐水泥。

2、骨料应使用级配良好的石子。

3、砂子以中、粗砂为宜。使用中、粗砂拌制同等强度的混凝土,水泥及水的用量均可相应减少,并可降低混凝土的温度升高幅度,减少混凝土的收缩。

4、砂、石含泥量必须符合规定,石子应小于1%,砂应小于2%。 第二 、设计方面的措施

1、控制混凝土墙板长度,应根据规范规定,设永久性伸缩缝,其间距一般为30~40m或按20~30m设宽1m左右的后浇带,可有效削弱度及收缩应力,待施工后期再将各段墙浇筑成整体。重庆地区夏季较热,雨水较多,后浇带的间距可以稍小。

2、合理布置分布钢筋,减少混凝土的收缩,限制裂缝的发展。混凝土墙板水平钢筋常用带助钢筋,若适当减少钢筋的直径和间距,对抵抗混凝土的收缩变形是有一定效果的。

3、在混凝土中掺加尼龙纤维、钢纤维以增加混凝土的抗裂性能。

第三、施工方面的措施

1、控制好商品混凝土的配合比,尽量降低水泥用量,尽可能缩短商品混凝土的坍落度,减少干缩裂缝。 2、对墙板混凝土进行保温、保温养护,降低混凝土内、外温差,从而减小温度应力,养护期间保持混凝土表面湿润,避免混凝土表面失水过快而产生缩裂缝。

3、加强施工工序之间的衔接,墙板拆模后应及早进行防水处理,及时回土,避免基础墙板混凝土长期暴露在空气中造成的干缩裂缝。

第四、裂缝的处理

由于裂缝往往随时间的推移而扩展,故处理不宜过早,应在裂缝稳定后安排下道工序前几天进行。可选用防水性、粘接性、抗裂和耐久性好的材料作表面封闭处理。裂缝的处理方法有以下几种:

1、配筋法。配筋法即先凿开开裂部分的混凝土,再配筋重新浇筑混凝土。如在梁腰加设2根16腰筋,以抵抗在梁中产生的收缩拉应力,效果显著,这一有效措施在新版的混凝土结构设计规范中得以验证。 2、充填法。当裂缝较宽时(>0.3mm)采用树脂或无机类材料填充裂缝。即沿裂缝将混凝土表面凿成v或u字形槽,然后填入1:2.5树脂砂浆类的充填材料。充填沟槽外形有v形及u形两种,如u形难于开凿,可使用v形槽。v形槽用于填充树脂砂浆,若充填普通砂浆。v形槽易使砂浆剥离脱落,故此时最好凿成u形槽。开u形槽时,首先用混凝土切割机沿裂缝开出两条沟然后再剔除中间部分的混凝土。 填充施工时,先用钢丝刷清除槽中残渣碎片必要时还应涂以底层结合料,然后再填充填材料,待充填材料充分硬化后,再用砂轮或抛光机将表面磨光。 3、注入法。将修补材料注入混凝土内部的一种修补方法。一般常用低粘度环氧树脂作注入材料。首先沿需要修补的裂缝安设注入用管,裂缝的其他部位可用v形槽充填法、表面薄膜法或粘胶带法等密封,以防注入材料漏掉,然后用电动泵、手动或脚踏泵注入树脂。注入树脂前,先要送气以清扫裂缝并进行注入检验,再慢慢地注入树脂。此时,注入速度不能过快,以免堵塞或因所加压力过大导致裂缝继续扩大。

4、钢锚栓法。钢锚栓法是将如骑马钉的钢锚栓锚于裂缝两边,类似于缝合裂缝的方法,此法多兼作补强之用。锚引用电锤开孔,用水泥砂浆、树脂砂浆等锚固。

三、箱形基础顶板的裂缝

顶板会在不同的部位出现不规则的裂缝或外墙大角出现有规律的斜裂缝。顶板不规则的裂缝一般是由于混凝土的收缩引起的,施工中内要振密实、实时养护,这类裂缝是可以避免的。至于外墙大角处出现有规律的斜裂缝,是由于温度影响。在转角处局部温度应力集中,使混凝土受拉出现裂缝。设计时只要在这些部位设置一定数量的放射筋,就能防止这类裂缝的出现。

四、结束语

以上从设计、施工、材料、温差、收缩几方面浅谈了箱形基础、底板、墙板、顶板出现裂缝的形式、原因及解决方法。总之,对箱形基础出现的裂缝要有全面的认识,分析原因、确定性质,需要处理的要及时处理,对症下药;对不影响结构安全和使用功能,不超出国家规范规定的裂缝,也并非均是事故都要处理。结构裂缝的控制,是一项综和性问题,必须坚持设计和施工相结合,做到设计阶段的事前控制,施工过程中的事中控制,尽量杜绝事后加固的被动局面。必须引起设计和施工人员的充分重视,设计应紧密结合现场情况和实际施工条件,施工应尽力保证设计要求的实现。只有这样,才能有效地控制和预防裂缝的产生,将裂缝造成的损失降低到最低限度。 参考文献:

1.《再谈住宅现浇板裂缝的成因与防治》建筑施工2003(4)

2.游宝坤等《建筑结构裂缝控制与防水新技术》

3.《建筑施工手册》第四版建筑工业出版社[2003]

4.沪建建(2001)第0907号文《控制住宅工程钢筋混凝土现浇楼板裂缝的技术导则》

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【关键字】混凝土技术,道桥工程施工,存在问题,防治措施,处理方法

中图分类号:U448.14文献标识码: A 文章编号:

一.前言

众所周知,混凝土是现在工程施工的重要组成部分,混凝土的施工技术对于工程施工的质量具有十分重要的影响。特别是在道桥施工中,混凝土施工技术存在一些问题,对于这些问题,我们在施工中应该采取相应的措施加以克服,尽量在工程的施工前或者是设计阶段,就对相应的技术问题制定一些预防措施,这样就可以防患于未然。笔者从事混凝土施工已经有多年,同时也在这方面进行了一些研究,因此就对混凝土的施工技术存在的问题及有关原因进行探讨,并突出相应的防治措施。

二.混凝土施工技术在道桥施工中常见的问题分析

1.裂缝

目前混凝土桥梁中最常见的问题之一是裂缝。导致桥梁产生裂缝的因素繁多且复杂,经过众多因素的相互作用、影响,大致可分为下面几类。

(一)混凝土沉陷裂缝。沉陷裂缝大多出现在基础部位的混凝土构件上, 为贯穿的裂缝, 和砌体沉降裂缝相似, 一般为 30°~45°角方向或竖向发生。

(二)温度变化。众所周知,混凝土有一个显著的特形是热胀冷缩。因此暴露在外的桥体受到天气的影响,在冷热交替间造成裂缝。通常影响混凝土温度变化的因素有一年四季变化分明的温差; 另外,突然的日落、雨雪、冷风等都会造成桥体结构温度急剧下降,而其内部的温度变化缓慢,从而产生了温度梯度,因此在应力变化的影响下引发裂缝。

(三)收缩引起的裂缝。大部分的混凝土桥梁中,常出现因为混凝土收缩导致的裂缝。其中以塑性收缩与缩水收缩两种最常见,收缩同时会使得混凝土的外形发生变化; 此外还有自生收缩和炭化收缩两种情况,但是出现几率较低。6.混凝土外形偏差混凝土结构轴线发生位移或倾斜, 使偏差大于容许值。混凝土构件表面本身不平整, 出现凹凸等偏差, 不符合几何尺寸要求。

2.蜂窝麻面

桥梁混凝土技术的常见问题除了裂缝,还有蜂窝麻面。麻面也是道桥混凝土施工技术中常见的问题,其影响的因素有很多,也是一个不容小视的问题。

三.混凝土施工技术在道桥施工中常见问题的原因分析

1.钢筋工程和模板工程的原因。由于钢筋在一些区域的布置比较密集,在进行混凝土振捣的时候,如果对这个地方振捣的不符合标准时,这就会导致混凝土出现空洞。同时,如果钢筋的绑扎位置不正确的话,或者是在绑扎钢筋是没有设置较多的小支架,从而工作人员踩踏导致钢筋脱绑,引起区域保护层面变大,一旦受力,混凝土表面就会出现裂缝。

同时,搭设支模架不是很合理,导致其支撑的刚度不是很好,一旦混凝土的强度没有达到一定的程度时,因为楼面的负载,同时模板又较大变形,使得混凝土超值翘曲,这就会引起混凝土的结构裂缝。同时还由于模板的缝隙封闭的不密实,还与主钢筋保护层的厚度没有控制好,对于模板表面没有清理干净,以及在进行混凝土浇筑前,模板没有足够的进行润湿和拆模提前等原因,就会造成混凝土出现裂缝、麻面以及露筋等缺陷

2.振捣不规范。在进行混凝土浇筑中,如果振捣不是很规范的话,就会没有振捣的地方出现空洞、蜂窝或者是露筋等问题。如果振捣过度了,就会使粗骨料沉落,这就会挤出水分空气等,这就使得表面的砂浆层比下层混凝土的干缩性更大,一旦水分蒸发以后,就会使混凝土出现裂缝。

3.混凝土配料计量偏差、塌落度运输过程损失。由于混凝土的配料计量的偏差,这对于混凝土的抗拉强度具有重要的影响。如果混凝土的拉强度减小,就会使混凝土产生裂缝,就算是选择含沙量比较大得粉砂材料,同样也会因为塑性收缩而造成裂缝。一般的混凝土为了达到泵送的标准,在出厂的时候塌落度就会很大,到了施工现场。塌落度也会较大,这就会导致混凝土因为脱水而导致表明出现裂缝,如果塌落度较小的话,也会造成振捣难度大,从而出现空洞或是蜂窝。

4. 麻面问题的原因。一是混凝土拌和比例不当,使得拌合物混凝土太过粘稠,搅拌时产生的气泡在稠密的混凝土拌合物中难以排出,混合物硬化的时候表面形成蜂窝状; 二是混凝土拌合物的和易性差,会发生离析泌水现象,但是为了避免混凝土出现分层问题,将混凝土放入模型后,不能充分捣动,大量气泡无法排出使得混凝土硬化后表面呈蜂窝状。

四.克服混凝土技术在道桥施工中出现问题的对策分析

1.加强施工质量管理。95% 的桥梁裂缝是由于施工质量低下而产生。因此,加强施工阶段的质量监控,大大降低裂缝的发生率。具体的质量管理监控措施有以下几点。第一,选用恰当的混合物拌合比例,这样不但能满足施工条件,同时也能满足混凝土的强度要求; 将水灰的比例调制好,在符合强度要求的基础上,尽可能减少水泥的使用量。第二,清洁干净钢筋上的油污或者氧化的铁锈,以免影响粘结力。第三,正确地进行振捣、浇筑操作。因为过分地振捣对混凝土均匀性有害,振捣不足不能保证混凝土应有的密实度,因此要恰到好处。

2.做好混凝土浇筑振捣前的各项准备工作。在混凝土浇筑和振捣前,对于钢筋工程、模板工程,要及时做好对其的检验和验收工作,同时还要检查钢筋的捆绑位置是否正确,还要将小支架布置到位,将支模架进行合理的搭设,对于模板的缝隙应该使其封闭严实。对于钢筋的保护厚度应该满足相关的设计要求,将模板的脱模剂涂刷到位,在模板润湿后才能进行混凝土的浇筑工作。尤其是对于钢筋十分密集的地方,在进行混凝土浇筑振捣时,要保证细石混凝土能够将其充满,并将其振捣结实。

3.在进行施工组织设计时,对于混凝土施工部分应该尽量做到仔细完善,从而使设计尽量符合混凝土现浇以及振捣的施工工艺规范的要求。在进行混凝土施工之前,应该尽量做好对施工人员的技术交底工作。在施工过程中,要确保施工单位严格按照技术交底以及施工组织设计的规定进行施工。

4.对混凝土的施工配合比要加强质量控制。对于混凝土的配合比,要根据混凝土的强度以及混凝土的质量检验和混凝土的易和性的要求进行,从而确定其配合比。同时还要严格控制混凝土的水灰比以及混凝土的水泥量。对于进入到施工现场的混凝土的塌落度要进行相关的目测或者是抽测,对于不符合标准的要及时进行相关处理。

五.结束语

综上所述,近年来,随着经济的发展,特别是随着改革开放的不断深入,我国的建筑行业也在不断的发展着。在道桥工程中,框架结构、滑升模板、大模板等这些体系不断的得到普及和应用。同时在道桥工程中,混凝土的使用的频率也在不断地饿增加,其在道桥工程中所占的分量也是十分巨大的。而且,混凝土质量问题是混凝土工程施工常见的问题,这些问题的存在对于工程的质量具有重大的影响。因此,如何做好混凝土施工技术常见问题的防治就显得十分的重要了,也是极具意义的。

参考文献:

[1] 程沁斌 钢纤维混凝土技术在路桥工程中的应用交通世界(建养.机械)2012-09-08期刊

[2] 刘奇斌 论道桥施工中常见的技术问题及解决对策黑龙江科技信息2012-11-15期刊

[3] 王俊强; 徐学深; 陈书适 浅析道桥施工中混凝土技术常见问题硅谷2009-06-23期刊

[4] 沈义; 刘宇; 王大萌 浅谈国内外道路与桥梁施工教学发展模式黑龙江科技信息2009-11-15期刊

[5] 覃应华; 陈伟庚; 顾问宇; 冯金英 铁路工程现场试验室验收浅谈铁道建筑2006-12-20期刊