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簡要說明:
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1 前 言
隨著我國西部的大開發(fā),溝通東部與西部的交通走廊必須暢通,這樣,廣東省所處的中部地區(qū)的交通建設(shè),必將大規(guī)模的發(fā)展,所以該省的高等級公路建設(shè)也將迎來一個快速發(fā)展的時期,隨著中西部地區(qū)的開放與發(fā)展,經(jīng)濟的增長,公路運輸大型集裝箱載重車的日益增多。這樣,就對高等級公路的橋面鋪裝的抗裂、耐磨性、韌性等指標提出更高的要求,延長橋面鋪裝的修補周期。目前,從高速公路相對發(fā)達的地區(qū)的經(jīng)驗來看,越來越多的鋼纖維混凝土被用于橋面鋪裝。
2 概況
綱纖維增強鋼筋網(wǎng)混凝土是由鋼筋、鋼纖混凝土復(fù)合而成的高性能混凝土材料,簡稱為SFRC,具有比鋼筋混凝土更為優(yōu)良的抗拉性能、抗裂度、韌性和承載力。七十年代以來,國內(nèi)外都在積極研究開發(fā),并在公路、機場、橋梁、建筑等工程領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。從國內(nèi)現(xiàn)有公路來看,瀝青混凝土橋面往往最先破壞,維修最頻。實踐證明,鋼纖維增強鋼筋混凝土將大大提高橋面的抗裂度、耐磨耐久性,延長橋梁的使用壽命,減少維修次數(shù),而其造價并不比瀝青混凝土橋面高。因此,從長遠來看,鋼纖維增強鋼筋混凝土橋面鋪裝有著良好的經(jīng)濟效益。京珠高速公路廣珠段工程中,橋面鋪裝采用了鋼纖維增強鋼筋混凝土(SFRC),筆者有幸參加了其中的橫瀝特大橋的現(xiàn)場施工監(jiān)理工作,親歷了鋼纖維施工的前前后后,對SFRC施工已有了詳細的了解,現(xiàn)將其施工設(shè)計、施工工藝等作詳細的介紹,以供我省同行共同探討。橫瀝特大橋為大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋,引橋為預(yù)應(yīng)利50米和30米T梁,全長2862米。采用雙幅分離式結(jié)構(gòu),雙向6車道,每幅橋面凈寬為14.75米,設(shè)計橋面鋪裝厚度為8厘米,鋼纖維增強混凝土面積為42214.5平方米,為確保橋面鋪裝的施工質(zhì)量,業(yè)主、總監(jiān)辦在SFRC的施工過程中,就其配合比設(shè)計、投料、攪拌工藝、保證平整度工藝、刻槽等方面,作了研究和試驗。
3 SFRC的設(shè)計
設(shè)計文件規(guī)定橋面鋪裝的控制標準內(nèi),抗折強度為5Mpa,抗壓強度大于35 Mpa,借鑒廣東省其他項目鋼纖維增強鋼筋混凝土橋面鋪裝的經(jīng)驗,業(yè)主、總監(jiān)辦、施工單位做了以下幾方面的工作:
3.1 材料
3.1.1 鋼纖維 選用重慶凌豪工貿(mào)有限公司生產(chǎn)的30毫米的強抗構(gòu)鋼扭曲型鋼纖維LHF32類型,通過施工實踐表明,該類型鋼纖維剛度略大一些(現(xiàn)場判別,用手折90°,反復(fù)5~6次才斷裂),散落性好,利于施工,攪拌時較均勻。水泥:選用粵秀牌525普通硅酸鹽水泥。
3.1.2 粗集料 粗集料粒徑以纖維長度的一半為宜,采用10~20mm石料,針片狀顆粒含量不大于7%,含泥量不大于0.2%。
3.1.3 細集料 選用優(yōu)質(zhì)中砂,砂的細度模數(shù)2.3~2.8,含泥量不大于0.5%。水:自來水或干凈的河水。
3.1.4 外加劑 為了提高混凝土的和易性,提高密實度和早期強度,采用湛家江產(chǎn)的FDN-2H減水劑。
3.2 SFRC的配合比設(shè)計
3.2.1 橋面鋪裝層,綱纖維混凝土配合比設(shè)計,應(yīng)滿足設(shè)計要求的抗壓強度,抗折強度和施工和易性,按照《鋼纖維混凝土試驗方法》進行試配,并考慮以下原則:
(1)鋼纖維體積率:Vf=1.0%
(2)砂率:較普通混凝土有所增大,本工程取值為46%,也可按以下公式估算:Sfr=Scr+10Vf,式中:SFR為SFRC的砂率(%),Scr為普通混凝土的砂率,Vf為鋼纖維的體積。
(3)水灰比:W/C=0.43,一般為0.40~0.45范圍。
(4)用水量:用水量是決定施工和易性的關(guān)鍵,在考慮鋼纖維混凝土和易性時,不能象普通混凝土一樣,只考慮坍落度,因為鋼纖維混凝土在振搗前后工作性能相差很大,應(yīng)以維勃指數(shù)VC(秒)來評價其工作性能。
(5)水泥用量:在鋼纖維混凝土中,水泥用量要比普通混凝土大采用每立方米混凝土水泥用量大于400kg。
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