摘 要: 本文主要介绍了“钢筋网片加纤维混凝土”在桥面铺装中的应用。
关键词:钢筋网片 纤维混凝土 桥面铺装
中图分类号:U455.7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2006)11(c)-0146-02
1 引言
330 国道青田段全长7 5 公里,有大、中、小桥梁35 座,330 国道青田段经过多期改造(1987 年~1995 年),由三级公路拓宽为二级加宽标准。随着国民经济的发展,交通流量由90 年代初的每日4000 辆增至目前的每日12000 辆,随着交通流量的增加,重型、超重型汽车的增多和车速增快,境内桥梁桥面铺装结构破损严重。为确保行车安全与舒适,对部分桥面进行修复迫在眉睫,为取得理想的修复效果,工程技术人员在认真参考有关资料,进行经济技术分析后,采用了“钢筋网片+纤维混凝土”的修复方案,并取得了较好效果。
2 破坏原因分析
凿除旧桥面铺装层后,通过现场察看分析,破旧原因主要有以下几个方面:
①桥面铺装的实际受力情况与设计不一致,不同形式的主梁及铺装本身其应力分布各不相同,而铺装层厚度基本采用规范给定的推荐值,铺装层理论计算分析甚少。
②大跨度桥梁的横向越来越宽,在设计计算中侧重于主梁纵向的计算分析,对桥梁横向刚度重视不足,桥面铺装分担过多的次内力。
③连续桥面在伸缩缝处是一薄弱段,在车辆荷载和温度应力影响下,此处容易受损。
④铺装层部分地方厚度偏小,由于施工质量控制欠佳,施工中主梁桥面标高与设计值不符,易造成铺装层厚度不均,局部地方厚度偏小。
⑤梁顶清理不彻底、灰土等杂质清扫不干净、浇筑时没有撒水湿润等因素造成铺装层与主梁结合欠佳。
⑥混凝土浇捣质量欠佳,混凝土原材料选择不当或振捣不充分,冻、夏季施工保护或养生措施不当,容易产生混凝“未老先衰”而破坏。
3 修复方案
通过损坏原因分析,参照有关修复桥面铺装的相关资料,经过技术经济分析,采取“钢筋网片+ 纤维混凝土”桥面铺装修复方案:
(1)主要原材料
①虎山牌425 普通硅酸盐水泥,② JB202缓凝高效减少剂,③ 5-25mm 连续级配石灰岩碎石,④瓯江中粗河砂、细度模数2.80,⑤聚丙烯单丝纤维,⑥ CRB550 级冷轧带肋钢筋定型网片。
(2) 实验用纤维混凝土配合比:(表1)
(3)依据《公路工程集料试验规程》(JTJ058-2000);《普通混凝土配合比设计规程》(JTJ55-2000); 《公路工程水泥混凝土试验规程》(JTJ053-94);《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)等进行各项试验。
(4)试验结果(表2)
4 试验结果分析与施工
(1)从试验数据看,混凝土掺入纤维后对坍落度没有明显影响, 其抗压强度提高不明显,仅提高4%~5%,抗渗性和抗冲击性能均有提高。如果单纯以试件抗压或抗折强度判定材料性能看,纤维能阻止早期混凝土发生塑性开裂,但对硬化混凝土无增强作用,但从国内外工程实践看和试验数据分析,掺入纤维对混凝土准静载强度无显著影响,却使混凝土抗冲击能力和抗疲劳能力显著提高,其作用机理是通过纤维消除或减小原生裂隙的数量和尺度,使材料介质的连续性得以提高,以及有机材料对冲击能力的吸收能力使得混凝土的抗冲击,抗疲劳性能得以改善,从而增强了桥面混凝土的耐久性和抗疲劳性能。
(2)修复方案中的钢筋网片
是冷轧带肋钢筋成型生产的网状钢筋制品,交叉点均用强电阻压力熔焊在一起,是一种新型高效、优质的钢筋网。其技术经济性能主体体现在:
①降低钢筋安绑扎工时,大大减轻劳动强度;
②焊接网间距较密,其网状结构共同起到粘结锚固的作用;
③浇筑混凝土不易局部折,变形及产生网格滑移散落现象;
④材料本身强度比绑扎I 级圆钢筋高,相应地也提高了桥面铺装结构强度。
(3)由于纤维混凝土和钢筋网片良好的技术性能, 在经过一系列室内试验获得科学数据及分析后, 确定了施工配合比。并在石溪、锦水桥等桥面铺装工程中应用, 同时采用以下措施保证铺装层施工质量。
①凿毛润湿,原破坏的铺装层凿除清洗干净, 用水充分润湿, 但不见明水。
②混凝土充分搅拌,搅拌时间比普通混凝适当延长45S -100S 。③加强整平抹面工作,
要适当增加抹面工人。④采用刻纹机刻痕。⑤混凝土采用泵送,禁示运输车辆直接碾压钢筋网片。⑥加强拌面后的养护, 及时采用塑料薄膜覆盖以防水分蒸发、终凝后改用麻袋进行潮湿养护。
5 结论
经过工程实践和室内试验,可得以下结论:
①掺加纤维后,对硬化混凝土试件强度并没有显著提高,纤维的主要作用可以消除或减少原生裂隙的数量和尺度,使混凝土搞冲击,抗疲劳性能得以改善,小件试样不能充分反映纤维在实际工程中的使用效果。
②纤维掺入混凝土后,其密度下降了30-50kg/m3 试轻了桥面铺装的重量。
③为保证纤维在混凝土中的均匀分散,应适当延长混凝土搅拌时间45S-100S。
④使用纤维后并不定桥面铺装混凝土施工和养护方面的松懈,仍应严格按照国家有关规范和规范进行管理。
⑤掺入混凝土纤维后,有效阻止混凝发生塑性开裂,对硬化混凝土的抗渗、冲击韧性等性能方面也有所改善。