丁大钧 (1923—),安徽无为人,1948年安徽大学毕业,教授,首批博导,培养博士31名、硕士70多名。国内外兼职20种,93年退休。完成砼和砌体系列试验含10批计23年长期荷载试验。提出砼构件刚度裂缝计算纳入国家设计规范TJ10-74。合作开发砼深井管代替铸铁管,打井深达830M。改进砌体局压理论,创横配筋新理论。创有限基本构件法 FFMM和近似统一地基模式,指出国内外规程中关于箱基和上部框架共同作用的“叠板法”理论错误,提出“组合深梁”法使配筋合理,一般可节约钢筋,“反盆式”沉降法从理论上解决箱基漏水问题。指导研究生完成抗震自控及减震研究,3项已实用。出版书38本,执笔1100万字,中文论文近300篇,国际会议英文论文60篇,25国11语种论文110篇刊于40种国际学报,25种为核心刊物,20多篇摘要刊于EI和SCI。在国内43所大学(含港澳台12所)等讲课100次,国外31所大学等讲课40次。获国家级和省部级科技奖10多次,含2002年中国工程院“光华工程科技奖”。 吕志涛 1937年11月生,浙江省新昌县人。1961年毕业于南京工学院(现东南大学)土木系,1965年6月结构工程研究生毕业后留校。1986年6月审批为博士生导师,同年7月升为教授。1997年11月当选为中国工程院院士。现任东南大学学术委员会主任。四十多年来,为我国混凝土及预应力混凝土结构科学技术的发展作出了贡献。完善了混凝土结构计算理论和设计方法,如提出了两类斜裂缝理论、抗剪设计方法和双向偏心受拉计算公式等;发展预应力混凝土结构体系、计算理论和设计方法;开拓了预应力技术应用的新领域;为我国不少重大工程(珠海海关、北京西站及南京电视塔等工程)的设计和建造解决关键问题,承担了设计、研究和计算工作。已发表学术论文140多篇,出版著作7本。曾荣获国家级和部、省级科技进步奖共20项。已招收和培养博士生48名,硕士生61名,国内访问学者13名。曾获“国家级有突出贡献的中青年专家”(1986)、“全国高校先进科技工作者”(1990)、“何梁何利基金科技奖”(1999)、“全国模范教师”2001等荣誉。宋启根,1932年生,中共党员,教授,博士生导师。曾任第一届国家自然科学基金委员会学科评议组成员,1987年国家自然科学奖材料与工程科学部评审组成员及国务院学位委员会博士学位授予权学科通讯评议专家组成员。现任江苏省力学学会常务理事。获江苏省劳动模范称号。享受国务院政府特殊津贴。从事结构非线性分析及新型高层建筑等领域的研究工作。主持完成了多项国家自然科学基金和国家教委高校博士学科点基金等项目。研究成果“圆筒煤仓设计技术”及“钢筋混凝土板壳的非线性分析及相关问题”、“EDSS工程设计系列软件”分别获煤炭工业部科技进步奖及江苏省科技进步奖。对南京市体育馆的网架屋盖作了试验研究和理论分析。在《中国科学》(英文版),美国ASCE学报等权威刊物及重要学术会议上发表论文百余篇。发表了《钢筋混凝土计算力学》等著作。指导博士后、博士研究生(含外国留学生)、硕士研究生及国内外访问学者共69名。主讲多门博士生、硕士生、本科生课程。程文 ,1936年3月出生在浙江省平湖市,1957年在南京工学院(东南大学)土木系工业与民用建筑专业毕业后留校。1988年评为教授,1992年由国务院批准为博士生导师,现任东南大学建筑工程抗震与减震研究中心主任。程文 教授一直在教学、实践和研究的第一线工作,是“九五”、“十五”、国家级重点教材《混凝土结构》的第一主编,中美合作研究项目“南京电视塔风振控制的研究”中方负责人。现在主要从事多高层建筑抗震理论及应用技术;工程结构隔震、减震与振动控制;混凝土结构的基本理论及其在多高层建筑中的应用等方向的研究。曾获教育部科技进步一等奖1项,江苏省科技进步三等奖2项,发明专利1项,实用新型专利2项。经指导已获得硕士学位的有56人,获得博士学位的有17人。1994年被评为江苏省优秀研究生导师。蒋永生,1937年10月生,江苏无锡人,1961年毕业于南京工学院土木工程系工民建专业并留校至今。长期从事结构工程和地下结构工程的教学及科研工作,1990年晋升为教授,1995年为博士生导师。1986—1997年任土木系副主任、全国土木工程专业指导委员会副主任、土木工程学报编委,南京市九届政协委员、江苏省八届人大代表。1992年获国务院政府特殊津贴,1989年度全国优秀教师,2002年度江苏省高校道德建设先进个人。长期主讲土木工程概论、混凝土结构学、地下结构等课程,编写和参与编写教材、参考书11部。“建立激励机制,加强能力培养”获江苏省优秀教学质量一等奖、国家级二等奖;“土建类专业人才培养方案及教学内容体系改革的研究与实践”获上海市教学成果一等奖、国家级二等奖。在科学研究方面,主要研究高强高性能混凝土结构、组合结构及地下结构工程。获部省级一等奖的有“高强混凝土结构变形及设计方法的研究”、“桩承载力自平衡测试方法的研究”等2项;二等奖的有“钢筋混凝土构件裂缝力学分析的新方法”、“预应力钢骨高强混凝土大跨度叠层空腹桁架转换层结构体系应用研究”等3项;另有三至四等奖7项。发表论文近百篇,其中EI收录7篇。在指导和培养的研究生获硕士学位的有38名、博士学位的13名。蓝宗建,1938年4月生,福建省龙海市人。1961年6月毕业于南京工学院土木工程系,从事高等教育40余年,现任东南大学工程结构体系与新技术研究所所长,全国混凝土结构标准技术委员会委员,曾为全国建筑学会建筑结构学术委员会委员。蓝宗建教授一直从事结构工程学科的科研、教学和设计工作,并长期参加国家标准《混凝土结构设计规范》的编制工作,具有丰富的科研、教学和设计工作经验,渊博的专业知识和扎实的理论基础。几十年来在钢筋混凝土和预应力混凝土结构构件的裂缝、变形和承载力等方面进行了系统的研究,在多层和高层建筑抗震设计和振动控制以及混凝土砌块建筑等也做了大量的研究工作。已编著《混凝土结构设计原理》等书籍10余本,发表论文100余篇,获国家教委、建设部和江苏省科技进步二、三等奖和优秀教材奖等近十项,获国家发明专利和实用新型专利各一项。1993年被评为享受国务院政府特殊津贴的专家。赵惠麟,1937年1月生,1965年于南京工学院土木工程系结构力学方向研究生毕业,中共党员,教授,博士生导师。长期从事大跨度空间结构科研及指导研究生的教学工作。主要研究方向:大跨度空间结构体系。现为国际空间结构及薄壳结构学会(IASS)会员。赵惠麟教授于1972年参加了“江苏省万人体育馆网架屋盖的研究”;1978—1982年参加了“网架结构设计与施工规程”的编制工作;从80年代起从事适合中国国情的“轻质、高强”结构体系研究工作且已取得了可喜的成果,部分研究成果已反映到国际空间结构规程的相关内容中去,目前正处于成果转化为生产力,形成产业化的过程,已引起国内外专家、学者的瞩目。为此,自1987年来曾连续获得国家自然科学基金及多项部、省级项目资助。自80年代以来共获部、省级科技进步一等奖3项;国家科技进步奖1项;部、省级科技进步二等奖1项;通过部、省级鉴定3项;获国家创造发明专利2项,实用新型专利1项。主要论著有:《穹顶网壳分析、设计与施工》、《悬索屋盖》;国内、外核心刊物及国际学术会议交流论文80余篇。汪凤泉,1940年11月生,安徽宿州市人,现任东南大学教授、博士生导师。1985年批准为南京市劳动模范,1994年由国家人事部批准为国家有突出贡献的中青年专家。长期以来一直从事振动理论与应用和动态测试计量技术与仪器等领域的教学与研究工作。曾先后参加过工程力学、机械学、仪器科学与工程等学科或博士点的建设工作。先后为研究生讲授过“振动理论”、“振动控制”、“机构故障诊断”、“试验振动分析”、“模态分析与参数识别”、“波动反演理论”以及力学有关基础课程。近年来指导博士生10多名、硕士生30多名。先后主持完成“123工程配套研究”、“高频振动校准技术与标准装置”、“军用电子设备振动与冲击标准”、“基础结构动态诊断”、“工程结构振动控制”、“振动与超声凝固”等国家与省部委科技进步奖10多项,光华科技二等奖1项。发表有关论文100多篇,其中EI、SCI收录20多篇。发表专著有《振动分析》、《试验振动分析》、《机械故障诊断》、《基础结构动态诊断》、《工程师机械振动》、《电子设备振动与冲击手册》等10多种。单建,1946年6月生于江苏泰州。1964年至1970年、1978年至1981年先后就读于清华大学土木系,获硕士学位。1981年起在东南大学土木系任教。1987年至1990年赴英国留学,在Warwick大学获博士学位。现为东南大学土木工程学院教授、博士生导师,建筑工程系副主任;教育部高校力学课程教学指导委员会非力学类专业力学基础课程教学指导分委员会委员,中国土木工程学会桥梁及结构工程分会空间结构委员会委员。单建教授长期从事结构力学和结构工程领域的教学和科研工作。其主要成果包括:就读清华期间参与分区混合变分原理及分区混合有限元法的研究,对有限元理论的发展和应用及断裂力学作出贡献;在英留学期间,将分区混合变分原理成功地应用于索网与蒙皮共同工作的力学分析,为解决该类问题提供了一种有效的方法;将荷载缓和体系引入国内并对其进行理论和实验研究,取得了国际水平的成果;首次提出自平衡单元的概念并获得相关研究成果。单建教授参与空间结构的研究和设计,包括主持了泰州师范体育馆索网屋盖及其支撑体系、东台热电厂供热管道悬索桥结构的分析和设计等。先后主持或参加国家自然科学基金项目3项,目前主持江苏省自然科学基金项目1项。郭正兴1956年8月生东南大学土木工程学院教授、博士生导师、1978年9月至1982年7月在东南大学工民建专业本科学习;1885年9月至1987年3月在东南大学结构工程硕士研究生毕业;1987年6月至1988年12月在日本爱知工业大学研修。郭正兴教授为国内为数不多的施工技术研究方向的博士生导师,近年来,获江苏省科技进步一等奖2项,二等奖1项,三等奖3项,获国家专利4项;在《建筑技术》和《施工技术》等国内核心期刊上发表多篇学术研究论文,出版了施工方面的书籍4本。现为中国建筑学会施工学术委员会委员,江苏省土建学会施工学术委员会副主任。郭正兴教授近年来直接参与了多项重大工程的建设,主要有:南京国际展览中心工程、南京世纪塔工程、南京长江二桥工程、南京文化艺术中心工程、上海新浦东国际博览中心工程、山东威海体育中心工程、哈尔滨国际体育展览中心工程、江苏润扬桥工程、南京玄武湖隧道工程等,现为南京奥林匹克体育中心工程施工顾问、南京赛虹桥立交施工顾问。李兆霞教授、博导,东大力学研究所所长,中国力学学会理事。主要学术经历:1988年河海大学水工结构工程专业获工学博士学位;1991年至1992年在波兰科学院基础科学和技术研究所(IPPT)从事博士后研究;1993年至1995年东南大学土木、水利博士后流动站第二期博士后。1998年至2000年在香港理工大学土木及结构工程系作为访问研究员从事结构损伤识别和分析评估理论及其在结构工程中的应用研究。曾获电力部科技进步三等奖(获奖项目:混凝土损伤力学)和江苏省“333”工程首批项目资助。已在国内外学术刊物上出版和发表学术论著七十多篇,其中SCI和EI收录论文三十多篇次。主要学术领域:损伤力学及其在结构工程的应用、大型工程结构基于结构健康监测的状态反演、损伤识别和评估、大型复杂结构有限元建模及其计算、结构疲劳损伤评估和材料损伤本构理论等。在上述学术领域内,目前正主持两项国家自然科学基金项目,并参与国内重大工程项目和国际合作项目。李爱群,1962年7月生,博士,教授,博士生导师,国家教育部跨世纪人才,获国务院政府特殊津贴。现任东南大学土木工程学院院长,东南大学C&PC结构教育部重点实验室主任,兼任国务院学位委员会第五届学科评议专家组成员、中国建筑学会抗震防灾分会常务理事、中国振动工程学会结构控制及健康监测分会常务理事、江苏省和南京市土建学会常务理事、江苏省土建学会建筑结构专业委员会主任委员、中国土木工程学会教育工作委员会江苏分会主任委员。主要从事土木工程结构抗震抗风、工程结构隔震减振与振动控制、工程结构新体系、结构安全性评价与健康监测等方向的研究。完成和承担国家自然科学基金项目4项、国家自然科学基金重点项目2项,国家级中美合作项目1项,国际合作项目3项,省部级项目8项等科研项目。已培养和正指导博士研究生20余人和硕士研究生20余人。获国家教育部自然科学一等奖、江苏省科技进步二等奖等科技奖项、江苏省青年科技奖和江苏省优秀青年骨干教师称号。编著书籍5本,在国内外核心期刊和国际会议上发表论文八十余篇。
东南有吕志涛(结构方向)院士,东南的国宝呀!还有曹双寅等。哈工有欧敬萍(结构方向)院士。同济的院士、导师太多了,而且项目也很多,要想赚钱就去同济。
浅谈病险水库大坝防渗加固设计论文
1病险水库大坝防渗加固设计的重要意义
1.1提高水库大坝总体质量
水库大坝在水利工程中占有重要地位,起着调节水源、支持地方经济的关键作用。在多雨季节,水库大坝能够及时泄洪、及时排水,发挥水利工程的重要作用。在干旱时节,利用涵养的水库存及时开闸放水,灌溉农田,为农作物正常生长做出贡献。然而,我国水库大坝建设年头比较久远,不符合现代设计的标准,而且由于风吹日晒,很多硬件设施逐渐老化,造成一系列隐患。因此,在病险水库大坝防渗加固设计中对弊端及漏洞及时改良,积极组织人员维修、加固,才能保证在多雨季节及时发挥作用。加强水库大坝防渗技术的应用,能够提升工程整体质量,降低故障率,延长使用寿命,使水库大坝工程作用发挥最大化。
1.2有力地维护工程建设
渗漏是工程最大的隐患,极有可能毁掉整个工程,甚至造成人员伤亡。在病险水库大坝防渗加固设计中,要根据工程情况制定具有针对性的设计方案,具体措施包括但不限于:针对大坝渗漏的部位及情况采取有效的技术措施进行预防及修复;对水库周边进行加固处理,板底进行加厚,确保工程的安全性。
2病险水库大坝渗漏原因
有关部门结合大坝地质及区域水文特点对地表地质展开调查,初步总结出病险水库大坝渗漏的原因。
2.1坝体发生渗漏
我国部分水库大坝在修建时由于历史条件及国家经济发展水平的限制,施工人员多为临时招募的农民,缺乏必要的技术常识,而且专业技术人口稀缺,对施工队伍建设过程中的指导不到位,导致施工工艺不达标,缺少必要的质量控制,大坝整体质量较差,土体疏松,坝身和接触带上出现多处渗漏。
2.2坝基、坝肩渗漏
水库大坝地质比较复杂。岩溶裂缝发育现象严重,为强岩溶透水层。由于年代久远,坝基岩石腐蚀较为严重。节理裂缝较发育。虽然坝基坝肩在建设中经过防渗处理,但是由于长时间受到库水的压迫,岩溶管道中防渗体被压穿,引起渗漏。
3病险水库大坝防渗加固设计原则
病险水库大坝防渗一般采用灌浆或防渗墙措施来处理渗透或降低浸润线,采用防滑桩或压重等措施来提高抗滑稳定性安全系数。处理时要注意以下原则:按照堤坝所处水流位置划分。采取上游坝相应处理方法和下游坝处理方法。如果堤坝位于上游,主要采取兴建铺盖的方式,使用合适的防渗墙技术手段以及帷幕灌浆来阻止渗水事故蔓延。若堤坝位于河流下游,一般使用排水沟进行疏导,修筑减小压力的作业井,以及修建导渗反滤体。
4加强病险水库大坝防渗加固设计的途径
4.1对症下药
加强病险水库大坝防渗加固设计的前提是了解渗漏的原因,才能对症下药。有关部门调查显示,渗漏主要由以下3点原因造成:①在修筑堤坝时由于施工技术不达标或者混凝土浇筑出现错误而造成裂缝,在河水暴涨时期由于大规模的水流冲刷造成渗漏甚至堤坝塌陷;②施工工艺不达标,影响工程质量与抗压、抗震能力;③冷热温差大,水库坝体表面容易出现裂缝,影响工程稳定性等。同时要注意区别正常渗漏与非正常渗漏。
4.2稳定坝体结构
防渗加固要遵守一定的原则,即上堵、中截、下排,因此可利用天然黏土或人工填筑黏土构建水平铺盖。病险水库大坝经常采用具体的垂直防渗方式来除险加固,例如高压喷射灌浆技术,即利用钻孔机,将装有特制合金喷嘴的'注浆管下到预定位置,再用高压水泵或高压泥浆泵将水或浆液通过喷嘴喷射出来,使土体在冲击的作用力下瓦解,土粒在喷射流束的冲击力、离心力和重力等综合作用下,与浆液搅拌混合,并按一定的浆土比例和质量大小,有规律地重新排列。浆液凝固后,就形成一定形状的固结体,最终达到防渗漏的目的。为了稳定整体大坝结构还要注意对护坡的建设以及涵洞危情处理的能力,提高泄洪道排水能力的同时对相关硬件设施进行除险加固。另外,还要加固坝体以提高其抗震能力。地震对水库大坝造成的冲击是毁灭性的,检测地震的震级及强度,对坝顶进行超高设计,坡坝坡度放缓,增强坝坡稳定性。尤其要注意水库大坝上部的加厚,可采用石块砌体,并设置钢筋槽笼。
4.3加强病险水库除险加固能力
病险水库大坝的除险加固措施要以经济型为前提,并且操作简单,具有可行性。要对现场地质、水质进行实地勘察,将情况汇总,对渗漏可能性与重点部位进行分析。尤其需要注意的问题就是裂缝,千里之堤溃于蚁穴,如果放任裂缝不管,裂缝继续扩大极有可能造成整个大坝溃堤,因此防渗加固设计首先要解决的问题就是裂缝。若出现轻微渗漏,可采用高压胆管混凝土的旋喷技术将渗漏缝隙堵塞,或者采用翻砌的方式进行接缝处理。
4.4加固排水减压设施
水库坝体经常受到大面积水流冲刷,压强较大,硬件设施极易损坏。因此,要加固排水减压设施。此设施一般利用导渗沟、减压井、水平盖等实现减压目的。加固导渗沟时要严格控制层间关系,一旦出现堵塞情况或者局部遭受破坏,及时将堵塞物清除并且进行翻修。还要定期对减压排水设施进行巡检,防止人为破坏。
4.5防渗材料的应用
除了创新、改进防渗技术外,还应加强防渗材料的使用,目前复合土工膜的应用比较广泛。其具有质量轻、延展性好、抗老化、成本低、制造工艺简单的优点。应用要点包括:选择合适的土工膜。土工膜的种类较多,质量良莠不齐,尤其是接缝处经常出现不符合质量规范的现象。因此,要谨慎选择土工膜的抗压能力、透明度、渗水情况;确保土工膜与防渗体间链接的方式正确,是否无缝连接是能否成功防渗的关键;按照规范设计上垫层与保护层,做好防护;加强检修,及时发现漏洞。
5关于病险水库大坝防渗加固设计的建议
5.1严格遵守国家规范
病险水库大坝防渗加固设计不仅要具有可行性与有效性、经济性,还要严格按照相关规范进行,缩短审批时间。5.2实行责任制病险水库大坝防渗加固设计项目,工作量大且时间紧张,而且一些地方设计师同时肩负着多个小型水库的防渗加固设计,因此设计方案的有效性得不到保证。因此,有关部门要制定完善的责任制度与激励、惩罚制度,增强设计师责任心,提高工作积极性。
5.3加强学习
有关建设单位要加强施工队伍的技术培训,并且建立有效的监理机制对建设过程进行监督;要加强关于防渗加固的专题培训,宣讲防渗加固的重要性;技术人员自身也不能止步不前,要自觉自发地坚持学习,掌握新技术,以适应时代与科技的发展;设计部门应加强对设计人员职业操守的教育,强调设计方案对整个水库大坝防渗加固的重要性,促使设计师深刻认识到自己所担负的是保卫国家财产及人民生命安全的重任。
6结语
水库大坝起着防御洪水、旱季灌溉的重要作用,其能否稳定安全运行关系到国计与民生。因此,必须重视水库大坝防渗加固的设计,根据相关设计原则,进一步加强病险水库大坝防渗加固建设,降低事故率,保证水库大坝的质量。
作者:吴小计 单位:江西省鄱阳县水利局
参考文献:
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[3]于海.关于水库大坝防渗加固施工技术探讨[J].水能经济,2015(12):209-209.
[4]肖殷.复合土工膜在水库防渗加固工程中的施工技术分析[J].黑龙江水利科技,2015,13(01):117-118.
[5]向广银.塑性混凝土防渗墙在北湖水库加固中应用[J].中国农村水利水电,2015(08):141-142.
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浅谈钢纤维混凝土路面施工技术与质量控制措施论文
摘要: 笔者结合钢纤维混凝土路面施工技术实践,浅谈钢纤维混凝土路面施工技术与质量控制措施。
关键词: 施工技术与质量控制措施
钢纤维混凝土是将钢纤维掺入到普通混凝土中制得的一种复合型混凝土,是一种新型路用材料。钢纤维混凝土路面在动荷载下具有良好的抗冲击力、抗弯、抗拉、耐磨性能,疲劳寿命长,并具有良好的阻止和抑制因温度应力引起裂缝产生与扩展的能力。此外钢纤维混凝土的抗冻性能良好。在普通混凝土中掺入一定剂量的钢纤维,可以明显减薄路面结构层厚度,改善路用性能,节约成本。
一、钢纤维混凝土原材料的选择及配合比设计
(一)水泥
一般可采用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥。水泥的技术指标要求:
(1)氧化镁含量:≤5%
(2)三氧化硫含量:≤3.5%
(3)细度指标:80μm方孔筛余>10%
(4)初凝时间不得早于45min
(5)终凝时间不得迟于10h。因钢纤维混凝土路面特殊的工作条件、厚度小,故路面混凝土应尽可能采用强度高、干缩性小、抗磨性及抗冻性好的水泥。
(二)集料
粗骨料(粒径大于7mm),宜采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、表面粗糙,近立方体颗粒的碎石,最大粒径不宜大于20mm和钢纤维长度的2/3.(钢纤维长度一般为3-4cm),含泥量不大于1%,细长、扁平颗粒及风化石、针片状含量不大于10%,不宜采用石灰岩碎石,必要时应将含有土颗粒的碎石用水冲洗。
细集料(粒径小于5mm)宜采用天然中粗砂或机制砂,沙粒必须坚硬、洁净、干燥、无杂质、颗粒均匀,细度模数为2.0-3.0,含泥量不大于3%,含泥量超过标准的砂必须过筛。细集料的洁净程度,天然砂以不小于0.075mm含量的百分比表示,机制砂以砂当量或亚甲蓝值表示,其质量必须满足规范要求。
(三)水和外掺剂
同普通混凝土一样,无污染的自然水或自来水,混凝土用水量约为130-180kg/m3,为保证混凝土具有足够的强度和密实度,水灰比宜为0.4-0.55,水灰比低时,混凝土和易性差,可增加减水剂或塑化剂,为使路面提早开放交通,可在混凝土中掺加适量早强剂,为提高混凝土的和易性、抗冻性,可掺入适量加气剂。
(四)钢纤维类型及尺寸
采用的钢纤维为碳钢纤维,路面用钢纤维宜用:熔抽型、剪切性。其抗拉强度应不低于550Mpa,纤维直径一般为0.4-0.7mm,长度一般为直径的50-70倍。
(五)配合比设计
钢纤维混凝土的配合比是指钢纤维混凝土中各组成材料之间的比例关系。其设计的基本目的是将其组成的材料(包括钢纤维、水泥、水、粗细骨料及外加剂等)合理配合,使所设计配置的钢纤维混凝土满足结构设计和质量验收的强度要求,在路面工程的实际运用中,钢纤维混凝土的配合比设计应直接基于钢纤维混凝土的性能与使用进行设计,即在使用钢纤维混凝土配合比设计中,以钢纤维混凝土的抗折强度作为配合比设计指标,寻求制约钢纤维混凝土抗折强度的主要因素,如钢纤维掺入量,钢纤维长径比,水泥标号与水灰比之间的比例关系,通过上述因素的调整,控制钢纤维的抗折强度。
钢纤维混凝土配合比设计时,必须满足路面设计要求的拌和性能及硬化后的性能、钢纤维混凝土路面结构的`设计要求决定,通常为抗压强度、抗折强度、弯曲韧度等,通常路面结构设计时以抗折强度、抗压强度为主要强度指标,为提高钢纤维混凝土的韧性,应尽可能选用与混凝土基体粘结强度较高的钢纤维。路面钢纤维混凝土配合比的强度试验,应根据路面等级和工程要求分别进行抗压与抗折试验。
二、施工技术
(一)拌和
拌和是保证钢纤维混凝土在混凝土基体中均匀分布的重要环节,因此,钢纤维混凝土路面施工须采用机械搅拌,一般采用强制式或反锥式搅拌机,为保证钢纤维混凝土搅拌均匀,防止钢纤维结团,采取先干后湿的工艺。其投料顺序为:砂—钢纤维—石子—水泥的顺序投料。首先在搅拌机里干拌1-2min,在加水湿拌2min左右。总搅拌时间控制在6min内。搅拌时间过长会形成纤维结团,且每次的搅拌量控制在搅拌机容量的1/3以下。
(二)运料
钢纤维混凝土运输采用自卸运输车,由于钢纤维混凝土在运输过程中受到振动,使钢纤维下沉、坍落度和含气量都会有损失,影响钢纤维混凝土的均匀性,因此,应尽量缩短运送的时间和距离,运输中要防止钢纤维混凝土受污染,运输的最长时间以试验提供的水泥初凝时间并给予施工留有足够的操作时间为限。 (三)浇筑
当混合料运送至指定地点后,一般直接倒入安装好模板的路槽内,并用人工找平,落料时应避免同一处大堆落下,在规定的连续施工区段内,必须连续进行,不能中断,否则会造成钢纤维沿接缝隙表面排列,不能产生增强作用,易产生裂缝。
(四)振捣
钢纤维混凝土的振捣机具宜用平板振捣器。若板厚在0.2m以内可一次摊铺成型,振动时间一般以表面振出砂浆、混合料不再下沉为度,严禁漏振,再用两端置于外侧模板的振动梁,沿摊铺方向振动压平,振动过程中,多余混合料被刮出,低凹处应随时补足,最后用置于两侧模板上的无缝钢管滚筒,沿纵向滚压提浆,以确保路面的平整度。
(五)表面处理
为防止钢纤维外露或竖直伸出表面,以保证车辆及行人安全,在整平前可用凸棱的金属压滚或其它方法,将竖起或外露的钢纤维压入后再整平,抹面和压纹时也不得将钢纤维带出,抹平的表面应在初凝前进行压纹和拉毛,压纹和拉毛工具,宜使用压滚和刷子,不得使用竹扫帚。路面切缝宜采用割缝机割出要求深度的槽口,割槽时间不宜过早或过迟,在钢纤维抹面后12-48小时左右,抗压强度达到5-10Mpa作为切缝时间。
(六)养生
钢纤维混凝土与普通混凝土一样,应及时养生。当混凝土抹面2小时后,当其表面具有一定硬度,用手指轻压不出现痕迹时,可以开始养生。可采用草袋、麻袋或湿砂(约20-30mm)覆盖于混凝土表面,每天均匀洒水数次,使其保持潮湿状态,养护不得低于7天。也可用不透水的薄膜粘附于表面,从而阻止混凝土中水分蒸发,以保证钢纤维混凝土的水化作用正常进行。
三、钢纤维混凝土的质量控制
为保证钢纤维混凝土的施工质量,应注意以下事项:
1.对每一批进场的原材料都应该进行严格的检验,必须使用合格的原材料;
2.事先应检测土基的密实度,基层的强度、刚度和均匀性;
3.现场测定砂、石料的含水量,根据试验配合比,以适当调整施工配合比;
4.摊铺前,应检查基层的平整度、路拱横坡、模板标高等;
5.试件制作。每铺筑400方的钢纤维混凝土,应制作2组抗折试件(以作7天和28天强度试验强度)每增铺1000-2000m3钢纤维混凝土,增做一组试件,备作验收或检查后期强度时用,试件在现场与路面相同条件下进行湿法养生,施工中应及时测定7天龄期试件强度,检查是否达到28天龄期强度的70%以上,否则,查明原因,立即采取措施,以达到设计要求。
四、钢纤维混凝土路面接缝设置
因钢纤维抗拉性能好,阻裂能力和抗收缩性能好,在施工条件许可时,一般7-9m宽的路面勿需设纵缝,可用整幅施工,横向缩缝按15-20m间距设置。
钢纤维混凝土由于其自身就具有的优异性能,目前已得到广泛应用,但是钢纤维混凝土路面的施工较普通混凝土路面复杂,如果在施工过程中控制不好,很容易出现钢纤维结团,拌合物工作性差等问题,反而降低了路面质量。所以在使用钢纤维混凝土时,一定要严格控制原材料的质量、拌和、运料、浇筑、振捣、养生等施工环节,只有这样才能有效发挥钢纤维混凝土的优越性能,提高其社会和经济效益,为国民发展服务。
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