摘 要: 本文主要介紹了“鋼筋網片加纖維混凝土”在橋面鋪裝中的應用。
關鍵詞:鋼筋網片 纖維混凝土 橋面鋪裝
中圖分類號:U455.7 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2006)11(c)-0146-02
1 引言
330 國道青田段全長7 5 公里,有大、中、小橋梁35 座,330 國道青田段經過多期改造(1987 年~1995 年),由三級公路拓寬為二級加寬標準。隨著國民經濟的發展,交通流量由90 年代初的每日4000 輛增至目前的每日12000 輛,隨著交通流量的增加,重型、超重型汽車的增多和車速增快,境內橋梁橋面鋪裝結構破損嚴重。為確保行車安全與舒適,對部分橋面進行修復迫在眉睫,為取得理想的修復效果,工程技術人員在認真參考有關資料,進行經濟技術分析后,采用了“鋼筋網片+纖維混凝土”的修復方案,并取得了較好效果。
2 破壞原因分析
鑿除舊橋面鋪裝層后,通過現場察看分析,破舊原因主要有以下幾個方面:
①橋面鋪裝的實際受力情況與設計不一致,不同形式的主梁及鋪裝本身其應力分布各不相同,而鋪裝層厚度基本采用規范給定的推薦值,鋪裝層理論計算分析甚少。
②大跨度橋梁的橫向越來越寬,在設計計算中側重于主梁縱向的計算分析,對橋梁橫向剛度重視不足,橋面鋪裝分擔過多的次內力。
③連續橋面在伸縮縫處是一薄弱段,在車輛荷載和溫度應力影響下,此處容易受損。
④鋪裝層部分地方厚度偏小,由于施工質量控制欠佳,施工中主梁橋面標高與設計值不符,易造成鋪裝層厚度不均,局部地方厚度偏小。
⑤梁頂清理不徹底、灰土等雜質清掃不干凈、澆筑時沒有撒水濕潤等因素造成鋪裝層與主梁結合欠佳。
⑥混凝土澆搗質量欠佳,混凝土原材料選擇不當或振搗不充分,凍、夏季施工保護或養生措施不當,容易產生混凝“未老先衰”而破壞。
3 修復方案
通過損壞原因分析,參照有關修復橋面鋪裝的相關資料,經過技術經濟分析,采取“鋼筋網片+ 纖維混凝土”橋面鋪裝修復方案:
(1)主要原材料
①虎山牌425 普通硅酸鹽水泥,② JB202緩凝高效減少劑,③ 5-25mm 連續級配石灰巖碎石,④甌江中粗河砂、細度模數2.80,⑤聚丙烯單絲纖維,⑥ CRB550 級冷軋帶肋鋼筋定型網片。
(2) 實驗用纖維混凝土配合比:(表1)
(3)依據《公路工程集料試驗規程》(JTJ058-2000);《普通混凝土配合比設計規程》(JTJ55-2000); 《公路工程水泥混凝土試驗規程》(JTJ053-94);《公路橋涵施工技術規范》(JTJ041-2000)等進行各項試驗。
(4)試驗結果(表2)
4 試驗結果分析與施工
(1)從試驗數據看,混凝土摻入纖維后對坍落度沒有明顯影響, 其抗壓強度提高不明顯,僅提高4%~5%,抗滲性和抗沖擊性能均有提高。如果單純以試件抗壓或抗折強度判定材料性能看,纖維能阻止早期混凝土發生塑性開裂,但對硬化混凝土無增強作用,但從國內外工程實踐看和試驗數據分析,摻入纖維對混凝土準靜載強度無顯著影響,卻使混凝土抗沖擊能力和抗疲勞能力顯著提高,其作用機理是通過纖維消除或減小原生裂隙的數量和尺度,使材料介質的連續性得以提高,以及有機材料對沖擊能力的吸收能力使得混凝土的抗沖擊,抗疲勞性能得以改善,從而增強了橋面混凝土的耐久性和抗疲勞性能。
(2)修復方案中的鋼筋網片
是冷軋帶肋鋼筋成型生產的網狀鋼筋制品,交叉點均用強電阻壓力熔焊在一起,是一種新型高效、優質的鋼筋網。其技術經濟性能主體體現在:
①降低鋼筋安綁扎工時,大大減輕勞動強度;
②焊接網間距較密,其網狀結構共同起到粘結錨固的作用;
③澆筑混凝土不易局部折,變形及產生網格滑移散落現象;
④材料本身強度比綁扎I 級圓鋼筋高,相應地也提高了橋面鋪裝結構強度。
(3)由于纖維混凝土和鋼筋網片良好的技術性能, 在經過一系列室內試驗獲得科學數據及分析后, 確定了施工配合比。并在石溪、錦水橋等橋面鋪裝工程中應用, 同時采用以下措施保證鋪裝層施工質量。
①鑿毛潤濕,原破壞的鋪裝層鑿除清洗干凈, 用水充分潤濕, 但不見明水。
②混凝土充分攪拌,攪拌時間比普通混凝適當延長45S -100S 。③加強整平抹面工作,
要適當增加抹面工人。④采用刻紋機刻痕。⑤混凝土采用泵送,禁示運輸車輛直接碾壓鋼筋網片。⑥加強拌面后的養護, 及時采用塑料薄膜覆蓋以防水分蒸發、終凝后改用麻袋進行潮濕養護。
5 結論
經過工程實踐和室內試驗,可得以下結論:
①摻加纖維后,對硬化混凝土試件強度并沒有顯著提高,纖維的主要作用可以消除或減少原生裂隙的數量和尺度,使混凝土搞沖擊,抗疲勞性能得以改善,小件試樣不能充分反映纖維在實際工程中的使用效果。
②纖維摻入混凝土后,其密度下降了30-50kg/m3 試輕了橋面鋪裝的重量。
③為保證纖維在混凝土中的均勻分散,應適當延長混凝土攪拌時間45S-100S。
④使用纖維后并不定橋面鋪裝混凝土施工和養護方面的松懈,仍應嚴格按照國家有關規范和規范進行管理。
⑤摻入混凝土纖維后,有效阻止混凝發生塑性開裂,對硬化混凝土的抗滲、沖擊韌性等性能方面也有所改善。