鋼纖維混凝土在橋梁工程中的應用畢業論文-資料下載頁

　　

【正文】 力變幅大，故在墩 頂以28下 的 范圍內采用以 C40 預應力，并摻以體積率 1％鋼纖維；在橫梁中性軸以上部分(材料分界線離橫梁頂面 )，增加了含量為體積率 ％的鋼纖維，收到了良好的效果。3)鄱陽湖湖口大 橋全長 3799m，主跨 318m，主橋寬 ，雙向四車道。主橋為母子塔雙索面斜拉橋，其結構為 65+123+318+130m 的四跨連續半漂浮體系預應力混凝土斜拉橋，主梁為雙肋板式截面 ，系長薄梁體，抵抗溫度收縮裂縫的能力差。為防止裂縫的出現，在橫隔板、橋面板處手灑鋼纖維與混凝土同期振搗，即按 C50 的 SFRC 澆筑，并在橋面板下層鋼筋下緣處布設一層金屬擴張網，以提高混凝土的抗拉性能。該橋于 2022 年 11月 18 日建成通車。4)我國最大跨度 SF RC 斜拉衍架連續梁橋——京航運河邳州高架橋已于 2022 年建成通車。該橋全長 1912m，其中主橋長 163m，主孔結構采用 +76+ 的三跨一聯的雙塔雙索面預應力特種 CF55 現澆 SFRC 斜拉下承式連續梁橋。 鋼纖維混凝土在舊橋加固工程中的應用 翻修舊橋橋面鋪裝舊式鋼筋混凝土橋 面鋪裝有一個致命弱點，即施工中不可避免地受到施工人員和施工機具的踐踏，使支墊就位的鋼筋下沉而緊貼橋梁梁體表面，從而喪失了鋼筋網在鋪裝混凝土中防止和改善裂縫的 作用。我國以前修建的橋梁，橋 面鋪裝采用鋼筋混凝土者出現了大量裂縫，甚至嚴重破壞，采用鋼筋混凝土的破壞率大大高于瀝青混凝土路面，原因就在于此。我國翻修橋面鋪裝工程實例很多，在此僅介紹幾例。1)廣州洛溪大橋采 用 VSL 預應力連續剛構體系，1998 年建成通車。其建成通車僅 1年，橋面鋪裝就產生了嚴重剝落，后經采用鋼纖維增強鋼絲網混凝土(FC 技術)進行維修，取得了較好效果。2)北京市于 1980 —1989 年間建造的西直門、三元、安貞和安慧等 10 多座立交橋，橋面鋪裝均為水泥混凝土。通車運營 1—2 年后，混凝土橋面鋪裝層就發生程度不同的裂縫，破壞情況嚴重的以板角 為中心向四周剝落，橋面層鋼筋網外露。1997 年 3—5 月，采用特快硬 SFRC 修復了西直門、安貞、三元和安慧等 11 座立交橋橋面鋪裝，修補時間短的橋面層運營已 5 年多，時 間長的已近 13 年，經現場多次查看，未發現已修補過的橋面29層有裂縫、破壞和新舊混凝土間剝落現象。施工時選用波浪形剪切短形斷面鋼纖維，摻量為 C30 混凝土體積的 1％。 3) 杭州 320 國道上村口橋，因原橋面鋪裝混凝土破損嚴重，1995 年采用 SFRC 對橋面進行大面積翻修，水灰比為 ，鋼纖維含量為 ％，水泥用量 400kg／m 3，TJ—A減水劑為水泥用量的 ％。營運幾年來，未出現病害。 另有杭州錢塘江公路大橋 、武漢長江二橋 、江西西村袁河大橋等。SFRC 加固橋面已取得良好的效果，由于鋼纖維的加入，改善了水泥混凝土的力學性能，且縮縫少，行車舒適平穩，減少了維修費，并延長了使用壽命。 舊橋加固改造 日本從 20 世紀 70 年 代以來，采用噴射早強快硬 SFRC 對 30 多座橋梁進行搶修，取得了良好的效果。我國對噴射混凝土的新材料進行了大量試驗研究后，從 1983 年以來， 分別在破損混凝土結構物的補強、公路與城市橋梁加固、鐵路橋墩的抗震加固、鐵路橋梁補強工程中的應用均收到很好的技術經濟效益，施工速度快，又不影響結構物的正常營運。 公路與城市橋梁的加固改造 滬杭高速公路橋分離立交橋 該橋全長 284m，共 14 孔 20m 跨徑后張 預應力混凝土簡支空心板，空心板頂板厚度原設計為 10cm，因施工工藝不夠完善，對芯模加固控制措施不妥當，檢測結果普遍為 5—8cm。原橋面鋪裝層設計厚度 —15cm，鋪裝 層配有直徑 6 方格鋼筋網，間距為10cm，橋面未鋪筑瀝青混凝土。為有效解決頂板超薄造成的板梁的使用壽命和承載力降低等問題，經過三個方案的綜合比較確定，采用 SFRC 加固 橋面鋪裝，鋪裝層原厚度不變。原鋼筋網取消，增設補強鋼筋，橫橋向為直徑 2，順橋向為直徑 8，間距均為 20cm。SFRC的鋼纖維體積率為 ％，采用嘉 興經緯鋼纖維廠生產的 30mm 矩形剪切微扭鋼纖維。該橋經采用 SFRC 維修加固后，經過 5 年多通車使用觀察，橋面不但外觀良好，且行車十分舒適，取得了顯著的社會效益。 江西贛州西河大橋30大橋全長 。上部構造由 733+2 鋼筋混凝土懸臂梁組成，該橋于 1956年 12 月 2 日竣工通車。由于汽車超載，競使所有支承掛孔的牛腿 全部斷裂 ，成為危橋。為了解決城市進出車輛的行駛，于 1996 年 2 月采用 SFRC 技術完成牛腿加固工程，并經加載試驗后恢復通車。該橋經過近 7 年的營運，效果很好，未發現裂縫。 鐵路橋梁的加固 SFRC 在鐵路工程方面的應用，于 20 世紀 80 年代開始，如沈 大鐵路金州鐵路橋，建于 1907 年，全長 ，墩臺為漿砌塊石擴大基礎，墩高 ，鑲面砌縫裂紋滲漿嚴重。1985 年采用錨釘及噴射 SFRC 加固橋墩，每立方米混凝土摻鋼纖維 80kg；包白線 K23十 190 處為 6 孔 16m 圬工梁橋，1959 年建造，墩高 ，料石砌筑，位于 7 —8 級烈度地震地區。為加強該橋的抗震性能，將墩身周圍土層下挖，在墩身外圍綁扎鋼 筋網，然后噴射 SFRC 進行加固。從 1986 年起大虎山等工務段也采用 SFRC 加固橋梁和橋墩。采用此加固方法，行車 時不減速，稍加限速，施工簡便，工期短，性能可靠，效果很好。1996 年 5 月 3 日，包頭發生了 級地震及多次余震。該橋離震中約 20km，而加固后的墩身完好無損。第四章 結 論 混凝土強度總體水平是反映一個國家土建技術水平的重要標志。我國目前總體水平仍停留在 28MPa 左右，與歐美發達國家相 比尚有相當大差距。據專家估計，美國在 21 世紀常用混凝土強度平均強度可達 133MPa，并可研究出 400MPa 的超高強混凝土。鋼纖維是增加泥凝土強度最佳材料之一。應用 SFRC 與素泥凝土相比，可降低造價 10％—30％，經濟效益顯著，如珠澳大橋原設計普通鋼筋混凝土箱形拱橋，后改為 SFRC 箱形拱橋，降低造價 24％。 31目前，我國的高速 公路與鐵路建設多已進入山嶺區，為保護自然生態環境，路基填高超 20m 者則優先考慮高 架橋方案；位于山嶺區的高速公路，橋隧長度占線段總長的30％—％；線路處在凍土 、沼澤、內澇和滯洪區亦多設計為橋梁；截至 20 世紀末，我國公路危橋有 2 萬余延米和近 5 萬延米的 橋梁須提高承載能力，急需加固、改建或重建。SFRC 由于具有一系列的優良性能、潛在的綜合效益和巨大的技術發展潛力，可以預見 SFRC 在 21 世紀必有廣闊的應用前景。參考文獻[1] and . Mechanics of Crack Arrest in Concrete, ,EM3,Junal 1963().[2]高丹盈，劉建秀．鋼纖維混凝土基本理論[M] ．北京：科學技術文獻出版社．1994．[3]趙國藩，彭少民，黃承逵等．鋼纖維混凝土結構．北京：中國建筑工業出版社，1999．11．[4]張春漪．鋼纖維噴射混凝土實驗研究及其應用．鋼纖維混凝土結構設計與施工規程專題研究告集．大連理工大學，1990．32[5]盧良浩．鋼纖維混凝土工程應用三例．南京：全國第四屆纖維混凝土與纖維水泥學術會議論文集，1992．[6]小林一輔著，蔣之峰譯．鋼纖維混凝土．冶金部建筑研究總院情室．1984．[7]CECS 13：89 鋼纖維混凝土試驗方法．[8]馮永乾．橋面鋪裝層損壞的原因分析及解決方法[J]．公路，2022（7）：40．致 謝經過半年的忙碌和工作，本次畢業論文設計已經接近尾聲，作為一個專科生的畢業論文，由于經驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導師的督促指導，以及一起工作的同學們的支持，想要完成這個設計是難以想象的。本文是在尚新洪老師精心指導和大力支持下完成的。尚新洪以其嚴謹求實的治學態度、高度的敬業精神、兢兢業業、孜孜以求的工作作風和大膽創新的進取精神對我產生重要影響。他淵博的知識、開闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。另外，我還要特別感謝師哥對我論文寫作的指導他為我完成這篇論文提供了巨大的幫助。還要感謝，學長對我的無私幫助，使我得以順利完成論文。最后，再次對關心、幫助我的老師和同學表示衷心地感謝 33王