2.2.4鋼筋混凝土樁加強(qiáng)
采用鋼纖維混凝土對樁頂或樁尖局部增強(qiáng),樁的穿透力有較大提高,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)然也可以全斷面整體澆筑鋼纖維混凝土,但其經(jīng)濟(jì)效益會有所下降。所以,應(yīng)經(jīng)過
技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較決定。
2.3采用噴射鋼纖維混凝土襯砌隧道和邊坡防護(hù)加固
采用噴射鋼纖維混凝土襯砌隧道是一種有效的技術(shù)措施。具有加強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性和防止隧道滲漏水的作用。在邊坡巖石節(jié)理裂隙發(fā)育的地質(zhì)不良地段,采用普通混凝土支護(hù)并用噴射鋼纖維混凝土加強(qiáng)或全截面采用噴射纖維混凝土支護(hù)加固。
3鋼纖維混凝土設(shè)計
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500MPa。圓直和熔抽鋼纖維適宜配制中低標(biāo)號混凝土,剪切鋼纖維可配制高標(biāo)號混凝土。鋼纖維含量以0.5%2.0%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,對鋼纖維長徑比應(yīng)加以控制,同時還應(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0.45mm~0.70mm左右;鋼纖維的長度不應(yīng)過長。在正常攪拌機(jī)拌和時,長徑比應(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10mm~20mm。為改善混合料施工和易性,減少水泥用量和降低成本,可采用減水劑或其它外摻劑。注意鋼纖維外觀必須潔凈、無銹、無油污,并不含其它雜質(zhì)和碎屑。
4鋼纖維混凝土施工技術(shù)
鋼纖維混凝土的施工,按其施工方法來分有澆注鋼纖維混凝土、噴射鋼纖維混凝土和灌漿鋼纖維混凝土。鋼纖維混凝土道橋工程質(zhì)量的優(yōu)劣,在很大程度上取決于施工質(zhì)量。因此,在鋼纖維混凝土施工時,除了滿足普通混凝土的施工要求外,還應(yīng)特別重視鋼纖維給施工帶來的技術(shù)問題,確保鋼纖維均勻分布在基體中。
4.1設(shè)置鋼纖維分散裝置
由于鋼纖維一次性直接投入攪拌機(jī)易出現(xiàn)結(jié)團(tuán)現(xiàn)象,為使鋼纖維充分分散,宜將鋼纖維通過分散機(jī)再進(jìn)入攪拌機(jī)。分散機(jī)功率宜為0.75kW~1.0kW,分散力宜為20kg/min~60kg/min。鋼纖維應(yīng)事先與細(xì)骨料定量拌合均勻或選擇直徑較粗、材質(zhì)較好的纖維,并在料斗入口處設(shè)置振動篩。
4.2攪拌投料順序和攪拌時間
為防止鋼纖維結(jié)團(tuán),需采取分級投料,先干后濕工藝。即按砂→鋼纖維→碎石→水泥。混和料先在攪拌機(jī)內(nèi)干拌1min,然后加水和外加劑濕拌2min。
4.3采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)
鋼纖維混凝土攪拌機(jī),一般最好使用強(qiáng)制式攪拌機(jī)和雙錐反轉(zhuǎn)出料攪拌機(jī)。當(dāng)纖維摻量較高和坍落度較小時,為不使攪拌機(jī)超負(fù)荷工作,攪拌機(jī)的利用率相應(yīng)有所降低。
4.4澆注和振搗
鋼纖維混凝土在澆注時,不得有明顯的澆注接頭。每次倒料必須相壓15cm~20cm,使鋼纖維混凝土保持整體連續(xù)性。同時,鋼纖維混凝土的澆注必須連續(xù)進(jìn)行。因使用插入式振動棒插入鋼纖維混凝土進(jìn)行振搗,會使鋼纖維朝振動著的振動棒聚集,產(chǎn)生集束效應(yīng),為確保鋼纖維的二維分布,宜使用平板振動器振搗成型。當(dāng)采用振搗棒時,為保證邊角混凝土密實,應(yīng)使鋼纖維縱向條狀集束排列有利于抵抗板體收縮應(yīng)力、溫度應(yīng)力及荷載的傳遞。振搗好的混凝土表面應(yīng)抹平,將外露的鋼纖維壓入混凝土中,以防止露出表面的纖維銹蝕或刺人。
4.5成型
鋼纖維混凝土具有粗骨料細(xì)、砂率大、纖維亂向分布的特點,因此鋼纖維混凝土路面宜采用真空吸水工藝,機(jī)械抹平以防止鋼纖維外露。采用壓紋機(jī)壓紋工藝以避免拉毛產(chǎn)生纖維外露現(xiàn)象。拆模后對纖維外露或漏振時,應(yīng)及時處理。
4.6接縫施工
鋼纖維混凝土的收縮性小、抗裂性能好。有條件封閉交通的施工路段,采用混凝土攤鋪機(jī)可做成整幅式,不設(shè)縱縫。鋼纖維澆筑養(yǎng)生達(dá)設(shè)計強(qiáng)度50%后切鋸縮縫。
4.7運(yùn)輸
鋼纖維混凝土在運(yùn)輸過程中,坍落度和含氣量都會有損失,拌和物稠度下降。由于在運(yùn)輸時受到振動使鋼纖維下沉,影響了鋼纖維混凝土的均勻性。因此鋼纖維混凝土的運(yùn)輸距離應(yīng)盡量縮短,料斗出口尺寸要大一些。有條件時也可以采用泵送。
5結(jié)語
(1)鋼纖維混凝土是一種新型的優(yōu)質(zhì)水泥基復(fù)合材料,可以實現(xiàn)按照使用要求設(shè)計材料的目的。隨著鋼纖維生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步和基礎(chǔ)理論的不斷完善,鋼纖維混凝土在路橋工程的應(yīng)用將進(jìn)一步拓寬。
(2)采用復(fù)合路面結(jié)構(gòu)是充分發(fā)揮鋼纖維混凝土路用性能和降低工程造價的有效途徑。
(3)重視鋼纖維混凝土的施工,是保證其質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。
(4)開發(fā)砂漿滲澆高含量鋼纖維和采用聚合物浸漬鋼纖維混凝土進(jìn)一步提高鋼纖維混凝土的物理力學(xué)性能。
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