发布时间:2022-10-14 22:36:11
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关键字:高速公路 桥梁拓宽工程 纵缝拼接技术
中图分类号:U412.36+6 文献标识码:A 文章编号:
所谓纵缝拼接技术,它是指上部结构、下部结构、地基基础在新旧桥梁几何界面的分离或连接技术措施。目前,纵缝拼接技术大致分为功能连续技术和结构连接技术,其中结构连接技术是指实现新旧结构间内力传递和横向变形协调的结构化技术;功能连续技术是指实现新旧结构间横向功能连续的非结构化技术。大量实践证实,纵向拼接技术可大大提高新桥梁的使用功能和结构特性,即纵向拼接技术的应用具有现实意义。
一、工程概况
某高速公路二次拓宽工程195合同段全线长约7.4km,路基宽度从双向四车道(约26m)扩宽到双向六车道(约35m),道路两侧扩宽面积皆为4.5m。此拓宽路段共分布着3座3不同跨径形式(3m*10m、5m*13m、3m*13m)的桥梁,桥梁上部结构皆属后张法预应力砼空心梁板、桥基础皆属钻孔灌注桩基础、墩台皆属柱式墩台、桥墩皆属独桩独柱式结构、新旧桥梁的连接方式皆属梁板纵缝刚性连接+盖梁胶结。
因为此拓宽工程要求桥梁两侧的拓宽宽度皆为4.5m,桥墩皆属独桩独柱式结构,加上新拼宽桥梁结构的稳定性直接关乎到新旧桥梁间荷载的有效传递和均匀分布,本次设计引入了新老盖梁胶结+行车道板刚性连接形式,以此确保新旧桥梁的连接效果。本工程引入的新旧桥梁纵缝拼接方案对防止错台和纵向裂缝具有明显的效果,同时也对结构安全和行车安全极其有利。基于此,下文主要从旧护栏拆除、旧桥梁板种植螺栓和粘贴钢板、纵缝钢筋焊接、砼搅拌和砼浇注、养护与拆模等方面就纵缝拼接技术的施工工艺展开讨论。
二、纵缝拼接技术的施工工艺
该拓宽工程引入了纵缝拼接技术。研究证实,纵缝拼接施工技术具有工序简单、操作方便、施工进度快、施工质量易控制、施工成本低等优点。但纵缝拼接技术施工工艺的质量控制却直接关乎到该技术的最终效果。基于此,本章节主要从如下几大方面就纵缝拼接技术的施工工艺进行详细地分析。
(一)拆除老护栏
针对采用了纵缝拼接施工方案的桥梁,拆除老护栏施工之前必须相应地完成如下施工工序,即完成了新桥梁桥面铺装施工和新护栏施工、梁板安装时限超过180天且梁板起拱稳定。老护栏的拆除工具主要是空压机,即凿除老护栏至梁板顶面,但不得随意损坏旧桥梁梁板的完整性,同时不得随意切割旧梁板内部的预埋筋。此时应该把旧梁板内部的预埋筋弯向纵缝侧,以此承担部分荷载。
(二)种植螺栓
该桥梁拓宽工程设计方案要求首先把一定数量的螺栓种植到旧梁板上,其中种植螺栓施工所用的螺母、M10螺栓、垫圈皆由专业工厂定制。种植螺栓的具体施工流程为:放样定位钻孔清孔注胶螺栓植入凝胶固化。
放样定位:根据工程设计图纸,把有关间距和位置标识到旧桥梁板表面。
钻孔:根据工程设计图纸,沿着放样轨迹进行电钻钻孔作业,注意孔深和孔径应该满足工程设计要求;孔位应尽可能避开预应力钢束和主筋(严禁损坏预应力钢束),此时植筋位置允许移位约3cm左右。
清孔:清孔作业原则为“四吹三刷”,即使用高压空气或吹风筒把孔内的粉尘吹干净使用清孔刷被孔内的浮尘清干净二次吹净孔内粉尘。
注胶:工程所用胶应该根据公路等级等具体要求而定,具体的注胶流程为:利用专业注射器自孔底朝外把粘结胶均匀地注入孔内,胶的注入量视植筋的胶结长度而定。
凝胶固化:粘结胶凝结前,螺栓不得受到任何外力的作用。若温度介于10℃到20℃间,化学胶水的固化时间约半小时。
(二)粘贴钢板
针对粘贴钢板施工工序,粘贴胶为XH130环氧树脂胶,钢板类型为A3钢板,钢板规格为10mm*80mm。XH130环氧树脂胶的抗高温性能极低,即该胶一旦受热便极可能失去原有的胶结性能。基于此,本文认为有必要事先把部分钢板焊接完毕,其次再把钢板安装到锚栓上,最后将其与梁板粘接为一体,此时钢板纵桥向分段长度最好不要超过3m。此外,必须把能与环氧树脂粘胶直接接触的砼面磨平并吹干。
(三)待钢板粘贴完毕后,以工程设计图纸为依据把部分钢筋焊接到一起,同时把纵向拼接顶部的钢筋网和拓宽桥梁桥面铺装钢筋网与旧桥梁铺装层钢筋网绑扎好。
(四)砼搅拌和砼浇注
本工程所用的砼为C50钢纤维砼,其外加剂据工程设计要求和工程技术规范而定。研究证实,砼的质量和早期强度主要受到砼坍落度的影响,则必须把砼的坍落度控制到约8cm。此外,砼搅拌方式宜为强制式砼滚筒搅拌机现场搅拌方式,同时必须确保钢纤维分布的均匀度,即根据工程设计配合比和钢纤维砼的搅拌工艺进行砼搅拌作业。针对砼的浇注,砼浇注应该首先从桥梁结构下部开始,注意使用插入式振捣器把此部分砼振捣密实后方可对T形部位的上部结构进行浇注,同时使用平板振捣器把此部分砼振捣密实。砼浇注要求对新旧桥梁铺装层交接面的砼予以重点处理,即振捣的密实度必须得到保证,以此确保此交接面的衔接效果。
(五)砼养护和拆模
待纵缝砼浇注作业结束后,即砼表面收浆完毕后马上对此部分做养护处理。一般而言,砼洒水养护时间应达到7天,并待砼强度超过70%设计强度(即35MPa)后,方可拆除底模和工字钢。
三、讨论
(一)此桥梁拓宽工程所用的刚性连接方案确保了新旧桥梁间桥梁荷载的有效传递,由此实现了新旧桥梁共同受力和新桥梁的稳定性。
(二)该桥梁拓宽工程要求先联接新旧梁板后浇注钢纤维砼,此方案不仅克服了高速公路拓宽工程施工的难度系数,同时也有效规避了高强砼裂缝问题,由此确保了砼的强度和整体质量。
(三)针对高速公路拓宽工程的纵缝拼接,其施工过程应尤其注意如下方面,即梁板与工字钢的连接方式应属硬接触;夹具对梁板的固定应到位;把新梁板的预埋钢筋和旧梁板的种植钢筋焊接到一起,由此实现夹具与之共同完成荷载传递;砼浇注阶段务必要确保砼浇注的质量,即新旧梁板交接面砼应振捣密实,以此确保新旧桥梁的衔接效果。
参考文献:
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[2] 朱磊.高速公路桥梁拓宽工程施工中纵缝拼接的技术[J].世界华商经济年鉴·城乡建设,2013,(4):189.
1.1周期长
桥墩为公路桥梁下部承载结构,需要承受桥梁上部结构的水平和竖向荷载,是维持整个桥梁工程稳定性的重要保障。桥墩设计与施工质量是影响工程建设效果的关键因素,一旦桥墩出现失稳现象,很有可能会造成桥梁坍塌。高墩施工技术应用于公路桥梁工程中时,一般混凝土浇筑高度均在3m左右,实际高度则可以达到30m,想要完成一座高墩浇筑需要进行10多次作业,决定了其施工周期长的特点[1]。再加上机械设备等因素限制,很多高墩施工时间会达到30d以上。
1.2要求高
高墩作为公路桥梁工程的重要组成部分,其施工效果在很大程度上决定了工程结构的稳定性与安全性。但是高墩施工技术操作难度大,再加上工程施工环境特殊,整个施工过程很容易受外部因素干扰,稍有不当,便会因为操作不规范而出现质量隐患。为保证施工质量满足规范和标准的要求,需要重点控制好施工技术和工艺,提前根据现场特点编制科学合理的施工方案,作为后续各阶段作业实施的依据,确保满足施工要求。
1.3投入大
为满足实际运输需求,公路桥梁工程的规模不断加大。为保证所有作业可以在规定时间内完成,一般会选择采用平行作业方式,同时进行多个高墩施工,每个高墩均需要配备相应的模板,使得投入的模板总量大[2]。并且,由于高墩结构较大,施工中需要用到较大型的起重设备,在同时进行多个高墩作业的情况下,单台起重机无法满足实际施工要求,因此必定要增加机械设备投入力度。
2公路桥梁高墩施工现存的问题
2.1技术种类单一
目前公路桥梁工程所用高墩施工技术类型比较单一,基本上均采用滑模施工技术,而未能根据现场环境灵活选择施工技术。这样不仅会增大施工难度,还会影响最终作业质量。对于公路桥梁工程来说,在面对不同地理环境时,因为受地质、地形限制,对施工技术的要求也各不相同。如果选择同一种施工技术,很难适应不同环境的施工要求,这是目前高墩施工亟待解决的问题之一。
2.2技术水平较低
虽然现在我国公路交通体系建设正在不断完善,也有更多新技术、新工艺、新材料、新设备被应用到工程建设中,但是受传统思维限制,无法针对现场环境灵活选择技术,再加上经验不足,反而成为制约施工顺利开展的原因[3]。目前我国对高墩施工技术的研究尚不全面,再加上实际施工中将管理重点放在质量上,忽视了对技术要点与所存问题的分析和总结,在后续项目施工中难以对常见问题进行有效规避,对工程施工造成了较大影响。
2.3维护保养缺失
对公路桥梁工程现状进行调研,发现大部分工程项目管理是将重点放在前期管理,忽视了运营后的维护保养,导致病害发生后不能及时发现和处理,影响了工程的使用寿命。高墩结构维护不到位,导致在长期运行中受到的磨损程度不断加剧,降低了结构的安全性和稳定性,情况严重的甚至会威胁到桥梁运行安全。
3公路桥梁高墩施工技术优化要点
3.1合理选择施工技术
3.1.1滑模施工
滑模施工技术在公路桥梁高墩施工中比较常见,主要是将模板悬挂在高墩作业平台附近,然后对桥墩结构进行混凝土浇筑,待混凝土凝固后,利用千斤顶将滑模向上移动,待滑模全部移动到平台上层后,再对下一层进行混凝土浇筑作业[4]。图1为滑模施工技术示意图。
3.1.2翻模施工
应用翻模施工技术进行公路桥梁高墩作业时,需要提前在高墩承台上设置安装结构为三层一套的模板,每完成一次混凝土浇筑作业后,便可拆除模板下面两层结构,同时将其翻转到模板结构最上层进行重新安装作业,然后对全新模板再次进行混凝土浇筑作业。如此循环作业,便可完成整个高墩结构的浇筑施工作业。与爬模施工技术相比,翻模施工工艺操作更为简单,工序更少,对机械设备的要求较低,各项成本投入较低。但是翻模施工存在结构稳定性和安全性低,以及施工效率较低的问题,不适用于工期紧的工程项目。
3.1.3爬模施工
与滑模施工技术相比,应用爬模施工技术进行高墩作业,所需钢材的量更少,对高墩表层结构产生的磨损较小,且不会出现大的接缝,施工质量可以得到保证。但是就实际应用现状来看,爬模施工技术的成本更高,且模块结构复杂,作业环节多且相互联系,对操作规范性的要求十分严格,因此应根据实际情况考虑是否应用此项技术。
3.2施工技术要点控制
3.2.1测量放样
面对较大的工程量,为保证在规定工期内完成所有施工作业,必须要在前期做好准备工作,保证测量放样的准确性。安排具有丰富经验的专业人员负责,熟练应用各项仪器设备,保证测量数据的准确性,为施工作业提供依据。其中,高墩需要在桩上作业,测量时要全面清理桩的上部,去除大体积非高墩施工物品和杂物,为施工作业奠定好基础。
3.2.2搭设支架
支架搭设应满足垂直运输作业要求,具有一定的强度与稳定性,并且支撑面积较大,尽量将底托碗扣件设置在已经铺设好的枕木或者已经浇筑完成的承台上。另外,还要设置排水系统,保证脚手架立杆间距和横杆步距科学合理,一般横杆间距为1.2m,排间距为0.9m。同时,为保证支架搭设的可靠性,还需要提前对支架受力特点进行分析和计算。除了分析荷载因素,对桥梁结构和相关附件重量进行计算之外,还要对水流产生的影响进行分析,掌握各项影响因素。
3.2.3模板工程
模板工程要检查模板尺寸是否达标,误差是否控制在允许范围内。按照设计方案进行安装,控制好模板位置,避免后期出现原料漏出的情况。基于高墩作业要求,应选择机械安装方式,这样既可以提高模板工程的稳固性,同时又可以提高作业效率以及模板工程的施工质量。
3.2.4钢筋工程
钢筋工程必须严格按照设计方案实施,检查所用钢筋的质量,控制好钢筋用量与安装位置,由技术人员进行计算和评估,然后按照施工规范进行安装,并标记好位置,避免在后期混凝土浇筑时出现钢筋移位而影响结构稳定性。
3.2.5浇筑工程
浇筑前应检查混合料的质量和性能,避免出现离析,安排经验丰富的专业人员作业,严格把关各个环节技术要点,减少人为失误,保证作业的规范性,避免造成钢筋移位。
4结语
对公路桥梁高墩施工技术进行分析,需要先总结施工中的常见问题,在前期准备阶段根据现场环境特点,编制科学合理的施工方案,为后续各道工序的实施提供依据,保证作业的规范性,从而提高结构的稳定性。
作者:李宏伟 单位:山西省交通建设工程监理有限责任公司
参考文献:
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[2]刘恒通.公路桥梁施工中高墩施工技术应用探讨[J].城市道桥与防洪,2015(10):103-106.
关键词:桥梁建设桥梁施工施工技术乌兰木伦特大桥梁
中图分类号:K928.78 文献标识码:A 文章编号:
一、乌兰木伦特大桥梁工程简介
乌兰木伦特大桥梁(以下称“本特大桥”)位于内蒙古伊金霍洛旗康巴什境内,横跨乌兰木伦河,并靠近乌东铁路,是包西铁路通道的第三合同段的重点控制性工程。
这项工程根据本特大桥桥址特殊的水文地理情况,设计有针对性的桥梁工程方案,采取的施工方法主要包括:孔桩施工、承台施工、墩台身施工、托盘顶帽施工、附属施工,本特大桥总体工程简介见表一。
表一:
从表一可以看出,整个大桥在基础设施部分投进了很多钢筋混凝土,特别是Q235钢筋和C30钢筋混凝土,在桥墩部分,乌兰木伦特大桥的设计上也投放了很多的混凝土。从这些工程数量上可以得出,大桥在设计上面,除了质量上有一定的保障外,在整个设计上面,还考虑了车荷载、人群荷载、温度荷载、桥座的支撑沉降功能和水平滑移等荷载功能。
二、桥址水文地理情况分析
桥址水文地理情况包括地形条件、水文特征、气象特征这三种。乌兰木伦特大桥位于康巴什附近乌兰木伦河上游地区,靠近鄂尔多斯高原南部剥蚀丘陵区地区。
桥址附近储藏有丰富的地下水资源,地下水资源主要赋存与吉鲁庆沟内第四系砂类土及圆砾类土中,地下水类型为第四系孔隙潜水,地下水埋深0.1~9m。
在气候方面,乌兰木伦特大桥的工程所在地位于温带大陆性气候干燥地区,冬天寒冷干燥,夏季干热潮湿,冬春多风沙,具有干旱少雨、多风、气温变化大、暴雨集中、蒸发强烈等季候特点。
乌兰木伦特大桥的岸线稳定,水文、地质条件较好,周围具备良好的建桥条件。
三、桥梁施工的工艺探讨
乌兰木伦特大桥的施工方法主要包括:孔桩施工、承台施工、墩台身施工、托盘顶帽施工、附属施工。
从乌兰木伦特大桥的工程方案和施工分析来看,不难看出一项桥梁工程的竣工不仅需要好的材料、先进的建设方案和施工方法,更重要的是要根据其桥址的水文地理特征设计适当的工程方案。所以,在进行任何一项桥梁工程前,必须对桥址的水文地理情况进行综合分析。大体上桥梁施工技术包括以下几个方面:
结构参数方面。桥梁施工要考虑的重要因素之一就是结构参数,在桥梁施工过程中难免会造成截面尺寸上的误差,虽然在桥梁施工完成后都会进行验收,但验收中也有允许存在的误差范围,然而这些误差都可能致使桥梁在结构上的变形,甚至会造成桥梁结构上的破坏。
材料使用方面。桥梁质量的好坏直接受到建筑材料的影响,乌兰木伦特大桥梁的施工主要使用的材料需满足耐久混凝土要求。
在施工过程方面。当然,一项成功的桥梁工程光有好的设计方案,高质量的建筑材料及恰当地比例还是远远不够的,这些都只是前期的准备工作,而一座桥梁的最终竣工取决于施工过程的工艺实施。
四、总结
桥梁工程是一项非常难以控制的大工程,特别是在公路桥梁、铁路桥梁需求量不断增加的今天,桥梁施工技术研究的作用越来越大。本文以乌兰木伦特大桥施工工程为例,分析乌兰木伦特大桥梁施工技术的选取办法和技术特征,从而提出一般性桥梁在施工工艺方面在结构参数、材料选用、施工技术等方面的建议,希望对我国桥梁建筑在设计和施工上有所帮助。
参考文献
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关键词:桥梁工程;现场施工;技术管理;对策与措施
1梁工程现场施工技术管理的影响因素分析
1.1环境因素
公路桥梁工程是一项综合性与复杂性兼具的建设项目,其施工环境因素相对比较复杂,包括政策因素、天气因素、地质因素、市场因素等,这些因素的改变势必会影响公路桥梁的整体性建设,拖延施工进度,影响施工质量,尤其是自然因素的变化,例如洪水、暴雨等,严重时还可能造成施工现场人员的伤亡,因此,施工环境是影响工程现场施工技术管理的重要因素之一。
1.2人为因素
公路桥梁工程建设离不开人的参与,其中对现场施工技术管理影响最大的是人员,如果施工人员的操作技能差,势必会导致公路桥梁施工存在安全隐患与质量问题,甚至会影响工程的继续施工。而管理人员的综合素质直接影响着施工制度与工作细则的具体实施与落实,因此其综合素质与管理手段直接影响着公路桥梁工程现场施工技术管理的质量与效果。
1.3外界因素
在公路桥梁施工中,施工材料的质量与机械设备的运行效果与工程施工水平的好坏息息相关。施工材料的各项指标不达标,必然会引发安全隐患与质量问题,因此施工单位需要严格检查进场材料的质量。运输车、摊铺机、吊车等机械设备的运行效果也会直接影响工程施工的进度与质量,因此施工单位需要保证机械设备的定期保养与及时维修,保证其在施工过程中的正常运转。
2桥梁工程现场施工技术管理的关键内容
2.1钻孔灌注桩
对于钻孔灌注桩施工来说,首先需要保证钻孔灌注桩机位的准确,并对护筒埋设、泥浆、设备连接是否正确等进行严格检查;其次需要对钻孔过程进行实时检查与监控,定期测定泥浆配比与含砂率;此外,在钻孔达到预定高度后,需要对灌注泥浆进行检测,保证钻孔深度、沉淀物厚度、混凝土结构等符合施工要求与标准。
2.2连接柱、系梁、盖梁
首先需要检测钢筋的焊接质量,使其符合施工标准,然后要对模板的表面、接缝处、整体稳定性等指标进行检查,保证其安全可靠,同时需要保证混凝土的配合比,从而提高浇筑质量,在施工结束后还需要对混凝土浇筑结构进行科学化的养护。
2.3梁板施工
在梁板施工之前,监理人员需要制定符合实际的计划,并审查承包方提供的施工报告,然后需要对施工单位提供的施工计划、施工设备、说明材料等进行严格审查,确认其符合施工要求后才允许其开始施工。除此之外还需要通过一系列实验对梁板预制的各种数据进行验证,以保证梁板施工与管理的科学性。
2.4桥面铺装
在梁体、柱整体施工完成以后,就需要进行桥面的铺设,施工顺序大体为测量放样→钢筋绑扎→混凝土结构施工→混凝土结构养护等,其中尤其需要注意的是施工结束后的养护工作,通常需要使用麻袋进行覆盖,并定时洒水养护,保证混凝土结构桥面足够湿润,一般养护时间在一星期以上。
3桥梁工程现场施工技术管理的有效策略与措施
3.1严格要求施工技术的实施
在桥梁工程的施工过程中,只有对施工技术的实施进行严格要求,才能保证桥梁的整体质量与技术标准。因此需要对施工技术的实施进行实时监督,保证施工技术的实施足够科学、规范,不允许出现操作失误的情况。对于新型施工技术,在其实施之前需要对其进行验证,保证其符合工程施工要求与标准,并与工程的具体情况相适应,然后才能允许其被运用到工程施工之中。
3.2构建施工技术研究小组
桥梁工程建设的所有参与方需要协同合作,构建施工技术研究小组,使其对现有施工技术进行分析与验证,对出现问题的施工技术进行及时修正,从而保证施工技术的实施,有助于工程施工质量的提升。其次,该小组需要对现场施工中遇到的技术性难题进行探究,并提出安全性、科学性、经济型较高的解决措施,以保证工程质量的实际性需求。
3.3强化施工工艺管理
要想强化施工工艺管理,优化施工流程,首先需要构建完善的质量管理体系,从思想意识到技术操作,从领导层到施工人员,均需要规范其行为,保证施工交底工作,保证施工质量;其次需要提高施工人员与管理人员的综合素质,将工程质量第一的理念认真贯彻到施工一线中去;在施工过程中给予足够的技术支持,保证施工技术的先进性与机械设备的高效性,从而为施工质量的提升打下坚实的基础。
3.4妥善保存施工技术资料
技术资料是施工技术管理的理论基础,因此需要对其进行妥善保存。要想提高技术资料的保存质量与效率,需要充分应用计算机与网络技术,构建技术资料数据库,对这些资料进行总结与分类,便于保存与查找,提高技术资料保存的效果,依据现场实际出现的技术性问题,对技术资料进行不断的修改与改善。
4结论
桥梁工程是一项高标准、高要求的工程,其建设质量关乎着社会公众的生命财产安全,因此桥梁工程的质量问题一直是社会关注的焦点。这就要求桥梁工程建设的所有参与方协同合作,强化现场施工技术管理的效果,从而保证工程施工现场的有条不紊,消除施工安全隐患与质量问题,进而切实提高桥梁工程建设的整体性质量。
参考文献:
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[2]叶爱君,范立础.大型桥梁工程的抗震设防标准探讨[J].地震工程与工程振动,2006,(2):8-12.
1桥梁加固施工技术应用的重要性和原则
在公路桥梁工程建设的发展过程中,加固施工技术的应用是一项比较新型的技术,这一技术的使用是社会经济发展中公路桥梁修建技术不断提高的表现,同时也是社会经济发展过程中由于公路桥梁所承受的负荷力有了很大提升,所以其对于公路桥梁的质量要求是比较高的,这一原因同样也是导致加固技术被广泛应用于公路桥梁施工中的重要原因,整体而言,公路桥梁施工加固技术的使用对于保证整个公路桥梁建设和运行的稳定性和安全性的实现具有非常重要的作用[1]。且现今加固施工技术的使用能够在优化施工结构的前提下,优化整个建设方案,从而能够在有效保证性价比的基础上,促进公路桥梁的高质量建设。基于以上对公路桥梁施工加固技术应用的重要性,施工团队和相关施工人员在具体的应用加固技术的过程中能够严格遵循科学设计、系统优化的原则,如在实际进行加固施工的过程中需要在原有桥梁的基础上对桥梁进行拓宽工作,要求设计人员和施工人员能够共同协商,科学地总结新旧接缝的承载力是否在可控范围内,并且能够针对有效的拼接提出系统的设计和施工方案。此外,在公路桥梁加固施工技术应用的过程中,还应遵循严格排除安全隐患,做好日常维护工作的原则。这一原则具体表现在实际针对某一部分进行加固施工技术应用的过程中,要积极针对安全隐患问题进行考察,并针对建设部分存在的积水问题进行排除和清除。在施工的过程中如果遇到风化问题,则要及时更换相关材料或做好补救工作,以此保证工程建设的正常进行。
2公路桥梁加固施工技术的应用分析
2.1碳纤维加固技术。碳纤维加固技术在公路桥梁加固施工中的应用是非常广泛的。此种技术应用主要利用的是碳纤维的抗拉强度比较强的性能,这也是基于碳纤维本身作为一种复合材料而存在,其抗拉强度是非常突出的,但是在实际应用的过程中不难发现,碳纤维加固技术与混凝土钢筋的使用相比其腐蚀性和耐盐碱性都是比较弱的,但是此种技术在日常使用的过程中不用进行专门的维护,所以其常常与混凝土钢筋施工技术结合在一起使用,特别是被应用于混凝土钢筋结构的构建和使用中。碳纤维加固技术在公路桥梁混凝土钢筋结构中的应用能够补强钢筋的抗拉强度,在公路桥梁加固施工中具有非常重要的意义[2]。2.2体外预应力加固技术。体外预应力加固技术指的是设计人员和专家学者在对桥梁内部和箱内所承受的应力情况基本了解的基础上,通过在外部设置预应力筋将应力分散的物理作用,能够有效起到防腐的效果。具体而言,体外预应力加固技术的使用能够降低桥梁承受的负荷力,有效防治桥梁内部结构出现变形的情况,有效地防止裂缝现象的出现。此种技术在新建桥梁中的应用不会损害到旧有桥梁的结构,其抗弯能力也是比较强的,所以此种技术现今被广泛地应用于公路桥梁加固施工中[3]。2.3扩大基础加固技术、增补桩基加固技术。公路桥梁建设的过程中,施工团队和设计人员可以通过在桥梁建设之处通过加固基础地面的方法提高整个桥梁的加固作用。如在实际施工的过程中应用此种技术,可以通过扩大基础面积,并且挖深地基深度,以此促进加固作用的发挥。另外,在桥梁施工的过程中也可以通过使用增补桩基加固技术,此种技术主要是根据桥梁具体的桩基建设情况,相应地在桩机的傍边增加钻桩孔或者通过打入钢筋混凝土预制桩进行增强作用,以此提高公路桥梁的加固作用。总体而言,以上两种桥梁加固施工技术的应用都是通过基础加固工作进行的[4]。2.4粘贴钢板加固混凝土技术。粘贴钢板加固混凝土技术主要是通过提高钢筋混凝土的抗拉强度,提高钢筋混凝土的抗弯强度而进行使用的一种技术。在具体使用的过程中,主要通过在对钢筋混凝土中钢筋的性能、规格和标准进行分析的基础上,通过把钢板粘贴到钢筋混凝土构件主要承受拉力的一面,以此提供钢筋混凝土的抗拉强度,提高钢筋混凝土的抗弯强度。具体而言,此种技术在实际使用的过程中,能够将钢板粘贴在混凝土结构中,从而有效地帮助其承受应力的情况,整体上提高钢筋混凝土的抗弯强度,同时也能够避免出现裂缝的情况,对于提高桥梁的稳固性和安全性起到非常重要的作用[5]。
3桥梁加固施工技术应用的注意事项
3.1注重技术人员素质的提高。对于公路桥梁加固施工技术在实际中的应用情况而言,无论是基于此种技术作为一种新型使用技术还是基于此种技术的使用对于整个公路桥梁的安全稳定建设起到重要作用,其在具体的应用过程中都非常注重施工技术人员的素质。公路桥梁加固施工技术对人员素质的要求,一方面指的是施工技术人员能够在各种加固施工技术的理论应用和综合使用的操作化程序、规范有一个熟悉的了解;另一方面则是施工技术人员能够准确地把握各个加固技术施工使用的重点部分、关键部分和系统化的施工程序。通过理论和技术规范的掌握,为公路桥梁加固施工技术的正常应用奠定良好的人员队伍基础。3.2技术操作规范和操作标准。在公路桥梁加固过程中,各项技术的使用必须要严格保证其技术操作规范和操作标准,在系统化的、科学化的操作规范和操作标准的共同作用下,保证加固施工技术应用的高水平性[6]。基于这一方面而言,在实际进行的过程中要求管理团队和管理人员能够在工程技术应用之前设置好技术使用的规范和标准,并且能够在工程进行的过程中根据工程具体使用的情况灵活地调整规范和标准,但是其调整应该控制在一个适度的范围内,不能有太大的误差和出入,否则将会影响到整个工程的实际建设情况。3.3系统化的管理和严格的管控。基于加固施工技术的重要性和遵循原则进行使用的基础上,同样需要管理团队加强管理,从技术使用前的准备工作、人员的安排和分配以及到最后的完善等方面都要做好细致地安排和管理工作,以此保证工作进行的高质量性。此外,管理团队还应做好严格的管控,针对技术的使用进行巡查和检验,一旦发现有错误的问题要及时纠正和补救,避免因忽视小技术问题而造成的大范围的技术应用影响问题的产生。
4结语
现代桥梁加固施工技术的应用具有非常重要的作用,在实际应用的过程中能够注重人员素质提高、强化管理以及系统化的技术使用规范和使用标准的基础上,将碳纤维加固技术、体外预应力加固技术、基础加固技术以及粘贴钢板加固技术等科学地应用于桥梁的建设中,从而为实现桥梁建设稳定安全的效果和高质量的建设发挥重要作用。
作者:余红峰 单位:枣庄市公路管理局
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【关键词】先简支后连续 桥梁施工 技术讨论
先简支后连续的桥梁施工技术是我国目前在国内使用最广泛的一种桥梁施工技术,这种桥梁施工技术不仅仅可以提高桥梁的实际质量,对于那些建造难度大,横跨距离长,其他施工技术消耗时间长的桥梁,使用这种技术还可以大大缩短桥梁的建设周期,提高桥梁的施工效率。先简支后连续的桥梁施工技术是将简支桥梁建设技术与连续桥梁建设技术结合在一起,弥补了两者之间的缺陷,具有很好的使用前景。
1 先简支后连续桥梁施工技术提出与特点
经济的飞速发展需要便利的交通等基础设施的支持才会保持后劲,继续发展下去。结合我国的地理现状与实际需要,国家在建国之后陆陆续续建设了许多高质量的跨江大桥,跨江高速公路,这些路桥在很大程度上便利了交通的发展,推动南北经济的联系与沟通,发挥了重大的经济作用,产生了不可磨灭的社会效益。随着我国现代化社会的有序推动,国家对桥梁建设的标准与要求也越来越高,我国的桥梁建设技术也随之不断更新与进步。传统的桥梁施工方式不仅仅需要耗费大量的人力、物力,而且资源有效利用率较低,由于施工工艺的落后与机械化施工程度有限,所以在一定程度上限制了桥梁施工的效率。所以为了满足现代化桥梁施工的要求,在这样的背景下,我们提出了先简支后连续的桥梁施工技术,将桥梁的浇筑与连接同时分步进行,不仅仅节约了施工时间、简化施工难度,更是保证了桥梁的整体质量。具体优点主要有以下几个方面:第一,先简支后连续桥梁施工技术在某种程度上来说,极大的维持了桥梁设计时的强度,在后续的物理连接上不会对桥体的设计形状与其他参数进行改变,施工方式比较灵活;第二,先简支后连续的桥梁施工技术将桥墩与桥体先分开施工,这样就可以先把桥的主体部分放在容易施工的陆地上,所以说这种施工工艺在很大程度上提高了机械化施工程度,节省了施工周期。同时良好的施工环境可以避免桥梁浇筑期间不受外界环境的影响,保护了桥梁的浇筑质量;第三,随着我国桥梁施工工程的不断增多,在实际施工中我们可以将一些简支梁与简支柱确定一个统一的标准与尺寸,这样在实际生产过程中就可以采取流水线生产与加工,客户只需要下了订单等待收货就行,在方便了工厂的施工与设计的同时,也给施工单位的施工提供了便利,缩短施工时间,提高工程效率。
2 先简支后连续桥梁施工技术的实际现状
2.1 国外有关先简支后连续桥梁施工技术研究
在国外的许多国家里,先简支后连续这种桥梁建筑的施工工艺已经很成熟了,比如说日本、韩国、美国、加拿大等国家。当然国外的这种桥梁建筑技术起初都是建立在理论的基础之上,开始采用钢梁―混凝土的桥梁,后来逐渐发展到混凝土―混凝土桥梁的施工模式,而且桥梁的截面也在不断的作出改进。直到上世纪 60 年代,彻底的改变了桥梁的实际施工模式,渐渐的靠近了现在的先简支后连续的桥梁施工技术。将桥体、简支梁、简支柱等桥梁部件分开来施工,选择好的环境下。先将这部分浇筑完毕,然后按照预先设计好的桥梁结构进行组装连接。与此同时,国外的一些专家仍然在不断地探索与改进,希望得到一种更简洁、易实施的工艺和技术在桥梁施工方面。
2.2 国内有关先简支后连续桥梁施工技术研究
由于我国的建国时间和社会初期的发展,国家的整体经济水平相对落后,对交通方面的桥梁、高速公路等基本交通设施的要求不是特别的严格,所以我国在先简支后连续桥梁施工技术的研究上相对比较晚。在一些桥梁的设计与实际施工工艺上与国外相比仍有较大的差距。随着近些年我国社会的高速发展,经济发展对高效的交通基础设施提出了严格的要求,我国的科技水平也得到了突飞猛进的发展,各种因素已经形成了我国在先进桥梁建设上的研究条件。尤其是进入新世纪以来,我国的桥梁专家对“先简支后连续”的含义理解不断深入,在许多桥梁建设上也将这种技术得到了实际的应用,积累了许多宝贵的经验,比如开始采用一些不同跨径的简支梁逐渐发展到三跨连续桥梁和更高技术的跨中和内支座弯矩桥梁形式。各种高速公路桥梁的施工以及跨江大桥的建成,无不体现了我国的桥梁工作者在我国桥梁建设上作出了不朽的贡献。
3 先简支后连续桥梁施工技术的具体工艺
根据笔者实际工作经验,笔者总结出先简支后连续桥梁施工工艺的通常工艺流程,并将其简单的描述出来。首先,施工者需要预制好桥的主梁或者说是桥的主体结构。通常是选择比较好的环境或者容易展开机械化操作的地方进行施工,按照事先设计好的图纸浇筑符合要求的主梁。必要时还需要对主体桥梁使用预应力钢束。其次,按照施工计划将桥的临时支座与永久性支座进行合理的转换与调整。有序的将预制好的桥的主体安装在临时支座上,再通过桥面上的一些辅助设施完成临时支座与永久性支座的角色转换。接着,做好每段桥体之间的连接工作。具体的操作方式就是利用一些钢丝或者钢绞线对每段桥体之间的连接处进行固定,让整个桥体成为整体。最后,在做好桥面的整体连接之后需要利用设计好标号的混凝土将剩余的桥面浇筑完毕。最后一道工序是将桥面完全意义上组成一个整体,让整座桥的结构完整,各方面的强度指标都符合设计参数。与此同时,还需要做好桥面的防水措施以及安装桥面的实时监测与检测设备,以做好桥面的安全防范预警。
4 先简支后连续桥梁施工技术的改进措施
结合实际,笔者认为我们在以现代化的方式设计先简支后连续桥梁的时候,可以充分利用计算机模拟的方式,利用计算机模拟出设计的桥梁在实际运行后各个部位的受力情况,以供设计人员的参考与修改;使用强度更高的混凝土材料可以降低整体桥体重量,提高桥梁的实际负荷。
5 结语
先简支后连续桥梁施工技术是我国在桥梁建设上的主要施工技术,为我国的桥梁建设与高速公路桥体的建设提供了强有力的技术支持。笔者结合国内外这一技术的历史发展与使用现状,分析了工艺流程之后提出了自己的可行性见解,希望提高我国的桥梁施工水平。
参考文献:
[1]唐小富,官邑,刘伟纲 等.先简支后连续桥梁裸梁上运梁安全性评价[J].公路工程,2012,37(2):142-145.
关键词:铁路桥梁;连续梁;挂篮;施工技术
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
1、引言
随着铁路建设中对于桥梁使用比例的增加,铁路连续梁以其结构刚度大、抗震性能好,以及弯矩分布均匀等优势,被广泛的应用于铁路桥梁建设中。在大跨度连续桥梁建设中广泛应用的是挂篮悬浇技术,这项技术属于一种新型技术,它在使用过程中不需要太多的施工机具设备和之间,并且在跨度大、流量大的河道和交通流量较大的立交桥的建造中的应用非常方便,完全不会受到跨度的限制,甚至跨度大,所带来的经济效益也就越大。目前这项技术的发展发展也逐渐成熟,所以在大跨度连续梁中的使用也就越来越广泛。
2、连续桥施工技术的要点
在铁路连续梁挂篮技术施工中需要按照一定施工工序进行施工测量控制,下面该文就从挂篮设计、挂篮试验以及挂篮组装这三个方面对施工控制要点进行分析。
(1)挂篮设计。首先挂篮系统的组成主要有五个部分:承重,包括的是前、后上梁和棱形的结合梁;底模,包括的是前、后下横梁、纵梁以及横板;侧模,所包括的有模板、内外支架、吊梁以及滑梁;走行,所包括的有侧模、内模的走形系统以及棱形结合梁;锚固这部分有锚固筋等。另外挂篮在设计阶段其参数主要包括有顶梁的长度、最大重量、最大梁宽、施工荷载、抗倾覆稳定系数、翼缘板坡度以及挂篮挠度等,所以在这一环节主要应该注意的问题有:必须确保挂篮的强度能够完全满足施工以及抗倾覆要求,另外其刚度和稳定度也要确保足够;其结构为了能够在施工期间方便于进行调整,需要保持总体性变形比较小的棱形结构。
(2)挂篮试验。在挂篮试拼之后,就要进行荷载试验,其主要目的就是对挂篮的承载力进行检验,得到弹性变形等一系列参数,这些都是进行施工控制的基础数据,这些数据的准确性可以有效的提高施工的控制力,以此确保挂篮的使用安全要求。在这一环节要注意的有:①在利用预制混凝土块进行堆载的时候或者是通过底模加挂水箱的时候,都要确保墩顶两侧的进度保持一致;②在试验过程中,首先选择若干个受力点,然后将其荷载借助于钢丝滑轮机构进行分配,同时要确保总荷载必须要控制在最大节段重量的120%;③依照逐级加载的方式进行加载,例如从最大节段重量的50%,到100%,最后到120%,并且每次加载都要保持在30min以上,最后一级最好是1h,最后对杆件是否有裂缝现象,并记录力和位移的变化,并根据记录结果绘制出力和位移的曲线,以对挂篮的变形进行计算;④在对水箱内注水的时候,安排专门人员对加载进行负责,并保持协调,以便能够在出现问题的时候及时放水,从而提高挂篮卸载的速度;⑤最后把实验结果进行整理,编制成报告,以便对施工中的相关参数进行调整;⑥当所有试验都完成之后,出具数据报告,认可之后才可以进行施工。
(3)挂篮组装。首先要确保挂篮组装的规范和统一。其次在对主梁进行移动的时候,一定要注意避免出现坍落或倾覆情况;做好移动架和后端等的保护措施;确保箱梁中心线的确定准确,可以将此作为是安装的基准线之一;确保轨距能够满足施工要求;在合适的位置安装反扣轮组等;确保前横梁和平台安装时的焊接强度;组装完成之后,进行检查,利用试压对非弹性变形进行消除。
3、挂篮的走行和注意事项
当挂篮浇注完成一个节段后,需要走行到下一个节段位置进行混凝土的浇注。首先张拉完成混凝土梁节段,挂篮卸载,底模后横梁的吊带和吊杆放松,并用Φ22 的钢丝绳穿过底模后横梁的边吊耳悬挂底模后横梁在侧模的吊梁上面。然后将侧模的后吊杆卸载,使后点支撑在走行轮上。内模的后吊杆同样放松,使吊梁支撑在滚轮上。再放松后锚,后钩部分钩住轨道。这样挂篮主构架就可以在轨道上走行了。走行过程中不断的倒换钢枕和铺设轨道,并在前支座处放置滚杠,各连接点必须按设计要求连接好。
走行过程中有些需要注意的事项总结如下:
(1) 走行过程中两片主构架的前移速度需要基本一致,前后距离之差不得大于5cm。
(2)底模后横梁和侧模吊梁用钢丝绳的连接一定要牢靠,必须保证每侧有两道钢丝绳受力。
(3) 走行过程要慢,且边走边观察各部分的变形情况,如有非正常情况需要及时停止前移,等待查明原因且排除故障后再前移。
(4)走行过程中,轨道的铺设非常重要,必须保证轨道沿桥梁纵坡角度铺设,另外横向轨道间距必须严格保证,误差不得大于5mm。
(5)反复检查挂篮所有预埋孔的位置、数量是否符合设计要求,特别注意预留孔洞位置是否垂直。主构架的底座下用水泥砂浆进行标高抄平,混凝土浇注工况下两前支点之间的标高差在沉降后不得大于5mm。
4、案例分析
4.1工程概况
某跨越铁路既有线大桥,桥梁所跨越的宽度为100m,所建设的为永久通桥梁。桥梁的跨度为(60+100+60)m,长为220m,中支点处的梁高为7.7m,跨中为4.5m,直线段梁高是4.5m,直线段边跨是9.75m,边支座中心线到梁端为0.75m。全桥共有3个合拢段。
4.2施工技术
首先对临时支座和临时支座进行了安装,对支架体系进行检验计算,之后进行支架施工,在施工结束后,对纵梁位置标高以及螺栓位置进行重新测量。其次进行预应力预留管道定位,并绑扎钢筋,其钢筋的绑扎顺序是:先底板和腹板,然后是顶板钢筋。最后就是悬浇段的施工技术。
完成混凝土浇筑并完成预应力张拉锁定后进行的是挂篮的拆除和前移,这一环节分为两个阶段,一个是施工阶段的拆除,一个是利用走型设备移动挂篮至下一节,此项挂篮拆除和移动前把合拢段中内走行梁和内模进行拆除,之后阶段所拆除的就是外侧模和主架构。
最后就是合拢段的施工,其顺序为:两边孔合拢— 主墩处临时墩梁固结的解除— 主孔合拢。
结语
连续梁施工的主要环节就是挂篮施工,同时这一环节也是施工中的一个难点,为了能够确保施工技术的安全,首先一定要确保施工的规范性和正确性,其次就是提高相关数据的准确性,以对整个施工进行有效控制,最后还可以不断的对其施工共组进行优化,以提高挂篮的施工技术,从而使铁路桥梁连续梁挂篮施工技术的应用更加广泛。
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[关键词]混凝土;市政路桥;建设;施工技术
中图分类号:TG83 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)35-0143-01
一,引言
随着我国社会经济的快速发展和城市化的不断加快,各地区加大了城市交通建设,其中路桥建设方面取得了显著的发展。由于混凝土施工具有物廉价美、取材方便、受力受热性能好等特点,在我国市政路桥建设中,混凝土施工技术被广泛的应用到其中。随着科技的进步,人们对混凝土施工技术进行不断的改进,使用一种新的钢纤维混凝土技术,以此来取代以往普通的混凝土技术,新的技术在一定程度上弥补了普通混凝土存在的不足,促进了市政路桥建设的健康发展。
二、钢纤维混凝土技术的性能分析
随着技术的进步,研发出了一种新型的钢纤维材料,根据它的制造工艺进行分类,可以将其分为切钢纤维、切削钢纤维、剪切钢纤维和熔抽钢纤维这四类。这种钢纤维能够限制基体下裂缝向外的延伸,这也是它的主要性能。在混凝土加入钢纤维以此来分散外力负荷,有效的加强了它的韧性和刚性,这就如同植物的根系在土壤中起到的固定和涵养的作用。混凝土在最初的受力时,将由钢纤维和基料共同承担荷载外力,这是主要由水泥基料来承受外荷载,在这过程中如果水泥基料开始出现裂缝,混合在其中的钢纤维将取代它的作用而承担外荷载的主力。由于钢纤维所具有的高性能,有效的提高了建筑物本身的承载能力,这也就加强了建筑物整体的抗破坏性和抗压性。在市政路桥工程的混凝土施工过程中,在其中加入一定的钢纤维,当它完成凝固后将成为全新的钢纤维混凝土,这种新型的钢纤维与普通的混凝土进行比较,就能够有效的提高路桥建设工程的抗压性、抗拉性及抗弯性,从而保证市政路桥工程质量。
三,混凝土施工技术在市政路桥建设中的应用
1、在桥梁建设施工中的应用
在市政桥梁工程施工过程中使用具有高性能的钢纤维混凝土施工技术的优点主要表现在以下几方面。一是能够提高桥梁的结构性能。这种具有高性能的钢纤维混凝土能够有效的加强和改善混凝土中一部分的结构性能,对混凝土构件结构发生变形得到了有效的控制,这也就提高了桥梁的结构性能,有利于对市政桥梁结构的设计,从而更好的推动桥梁结构施工朝着大跨度及轻型化的方向发展。同时为了使市政桥梁建设达到现代化桥梁建设的相关要求,通过采用钢纤维混凝土施工技术尽可能的使桥梁梁高有所减低并达到设计的特殊要求。二是可以利用其进行桥面的铺设。在市政桥梁建设施工中,通过利用钢纤维混凝土技术能够降低桥面的铺设厚度,让行车在桥面的舒适度有所增强,与此同时,还能够提高市政桥梁桥面的抗裂性、耐久性、抗压性等各种技术特性。三是能够节约成本,提高效益。在市政桥梁建设中使用高性能的钢纤维混凝土技术,能够让桥梁结构得到优化,使桥梁的造型更加美化,并且还能够减轻桥梁本身的重量,减少各种桥梁材料的消耗,实现资源的有效节约,降低了生产成本,从而能够提高经济效益。
2、在道路建设施工中的应用
在道路工程建设中使用高性能的钢纤维混凝土能够相应的降低道路的铺装厚度、对纵缝的设置也可以少设或不设,同时它还可以降低道路的横向缩缝、具有良好的耐磨性、抗压性等特点,这也延长了道路的使用寿命,因此这种钢纤维混凝土技术在市政道路建设施工中得到了比较广泛的应用。如果在混凝土的截面当中掺入0.8%~1.2%的钢纤维,与普通混凝土厚度相比能够有效的降低40%~50%。在进行路面施工时可以采用二层式或三层式来进行路面复合式的设置,在双车路面中就可以尽量减少纵缝的设置,使用钢纤维混凝土可以将纵缝间距设置为25m~40m,最长甚至能达到60m左右。
四,市政路桥钢纤维混凝土的施工技术要求
钢纤维混凝土市政桥梁工程质量的好坏通常都会由市政路桥工程的施工质量来决定的,从某些方面来说,混凝土的施工技术质量是保证路桥施工质量的重要条件。在进行路桥建设的施工时,不要要严格按照钢纤维混凝土施工的相关要求进行,同时还要将钢纤维均匀的分布到基体中,一定要注重混凝土施工过程中的各项技术要求。
1、对钢纤维进行分散装置
在市政路桥建设施工过程中,对混凝土进行搅拌时,如果将所有的钢纤维都投放到搅拌机中,这就很容易出现混凝土固结的问题,所以,这就要求均匀的对钢纤维进行分布,同时还要将其进行充分的分散,这时才可以将钢纤维投入到混凝土的搅拌机当中,在搅拌之前,要求采用专门的分散装置进行分散后再将其投入到搅拌机当中,一般情况下需要将分散机的功率控制在0.65kw~1.0kw。同时还要选用材质较好、直径较粗的纤维与骨料进行定量均匀的搅拌,设置专门的振动筛挑选出不符合规格的钢纤维。
2、搅拌时间和投料的顺序要求
在进行市政路桥建设施工时,为了尽可能的避免钢纤维出现固结的问题,这就可以通过使用先干后湿和分级投放的施工工艺。施工主要通过以下几个步骤来进行,依次是砂、碎石、水泥,最后再是钢纤维。在搅拌机中进行搅拌时,需要花费2min进行预先干拌,然后再加入外加剂和水进行1min的湿拌。通常情况下,普通的搅拌机不能够达到钢纤维混凝土的搅拌指标。因此在进行钢纤维混凝土的搅拌时,在条件的允许下要尽可能的使用双锥反转出料、强制式的搅拌机。在搅拌过程中,如果出现坍落度较低或纤维掺量较高的问题,这就需要降低搅拌机的利用率,尽量避免搅拌机在超负荷下运行。
总结
随着科学技术的不断进步,混凝土施工技术也取得了进步和发展,高性能的钢纤维混凝土作为一种新型的复合材料被应用到了市政路桥的建设当中,有效的弥补了普通混凝土存在的不足,提高了市政路桥结构性能,有效的控制了路桥结构的变形问题,同时还能够节约生产成本,提高经济效益。
参考文献
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