论碾压钢纤维混凝土路面的技术经济性

第３２卷第５期　・２７８・　２　０　０　６年３月　ＳＨＡＮＸ１　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　山　西　建　筑　Ｖ０１．３２　Ｎｏ．５　Ｍａｒ．２ｏｏ６　文章编号：１００９　６８２５｛２００６ｌ０５．０２７８—０２　论碾压钢纤维混凝土路面的技术经济性　薛培权　摘要：介绍了钢纤维混凝土的特性以及应用效果，阐述了ＦＲＣＣＴＭ的钢纤维作用及配量，探讨了ＦＲＣＣＴＭ￣制作和施　工方法，评价了ＦＲＣＣ７Ｍ技术的经济性，提出ＦＲＣＣＴＭＳ７技术要求。　关键词：钢纤维混凝土，路面，钢纤维　中图分类号：Ｕ４１６．２１６　文献标识码：Ａ　钢纤维混凝土是一种新型工程材料，它是将短而细的钢纤　还是有足够的安全储备的。　维，在无规则的定向状态下均匀地分散于混凝土中，以提高混凝　２　ＦＲＣＣＴＭ的制作和施工　土的抗冲击、抗拉、抗弯、抗裂、抗冲磨性能、改善混凝土韧性。混　在中国，新建高等级水泥混凝土路面施工规模大、工期长，这　凝土中加入适宜的钢纤维后，可明显地改善４８　ｈ内的强度。研究　就允许搬迁大容量的混凝土拌合中心。掺入的钢纤维数量对应　表明，增加纤维掺量或减少纤维直径，均有利于提高钢纤维混凝　于搅拌机的容量（例如２．５　ｍ　），以陆续投料方式进行。钢纤维的　土的各种力学性能，其中，韧性与耐冲击性同普通混凝土相比，前　掺入可用每包２０　ｋｇ人工或自动配料器进行，该配料器把需用数　者可提高２０倍以上，后者至少也在５倍以上，抗压强度提高５％　量的钢纤维投到集料输送带上，或直接投入搅拌机内。　２０％，弯拉强度提高２０％～５０％，抗拉强度提高２０％～　Ｆ．Ｒ０Ｃ　是用常规的翻斗卡车运输。施工按照法国国家标准　４０％，耐磨性能提高约４０％，抗裂性提高３倍～４倍，收缩裂缝　ＮＦＰ９８．１１５进行。该材料采用带振动台的沥青混凝土摊铺机摊　～的总量减少４０％～５０％。　铺，最好用高振动力的ＨＰＣ平台，这样能达到高质量的平整度。　钢纤维混凝土能适应大型隧道、大跨度桥梁、高速公路、立交　碾压设备包括一台高频振动压路机和一台轮胎式碾压机，每轮胎　桥、工业厂房、耐磨地坪及抢修等特殊工程的需要。　加载３　ｔ～５　ｔ。采用沥青乳液养生。　碾压钢纤维混凝土ＦＲＣＣＴＭ（Ｆｉｂｅｒ　ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　ＲｏｌＩｅｒ　Ｃｏｍ．　ｐａｃｔｄ　ｅＣｏｎｃｒｅｔｅ）是碾压混凝土（ＲＣｃ）的一项创新制作方法，在其　３　降低成本的创新——硼ＣＣＩＭ　　ＦＲＣＣ丌Ⅵ路面结构的尺寸确定　中掺入高性能的钢纤维，以减少混凝土的裂缝构成抗弯曲骨架。　３．１十多年来，大尺寸无接缝工业地坪应用了钢纤维混凝土，为　ＦＲＣＣＴＭ能用以制作无接缝连续路面，检测结果表明：裂缝开口小　于１　ｌｒｌｒｎ和裂缝两边的荷载传递达到１００％，与普通混凝土方案　此而进行的大尺寸确定的研究和实验能评价钢纤维对混凝土所　比较，可减小路面结构的厚度。ＦＲＣＣＴＭ采用低含水率　起到的抗弯作用。其方法是建立在混凝土板块弯曲破裂后在混　（１１０　ｋｇ／ｍ３）和低水泥用量（２８０　ｋｇ／ｍ３），这能使钢纤维发挥最佳　凝土＋钢纤维混合料内钢纤维所消耗的能量。按能量方法与无　Ｄｒａｍｉｘ　８０／６０钢纤维以１　ｍ３混凝土３０　ｋｇ的配　效果。ＦＲＣＣＴＭ用强制式搅拌机拌和、沥青混凝土摊铺机摊铺、钢　钢筋混凝土比较，应属于４级钢纤维混凝土，它能使允许应力加大１．４倍。然　轮振动压路机和轮胎压路机压实。ＦＲＯ　的厚度一般为８　ｃｍ～　量，而为了对ＦＲＣＣＴＭ的尺寸确定保留足够的安全富余度，只按１．２６　２０　ｃｍ，常用厚度为１０咖～ｌ８　ｃｎｌ。　ＦＲＣＣＴ￣构能组成一种抗弯构架，也是减少裂缝的手段。　按钢材的弹性极限为１　０５０　Ｎ／ｍｍ２和３０　ｋｇ／ｍ３的钢纤维配量　是带高倾斜率弯钩的冷拉钢丝，它使混凝土具有高的延展性。钢　计，ＦＲＣＣＴＭ可比得上钢筋体积含量为０．６７％的ＣＲＣ，即弹性极　纤维的粘结成排是用一种能溶于水的粘结剂，这能防止使钢纤维　限为５００　Ｎ／ｍｍ２的５２　ｋ＿ｇ／ｍ３的连续配筋混凝土。ＦＲＣＣＴＭ尺寸　形成团状，同时又能在适当时释放钢纤维，亦即在拌合中心内拌　计算的参数首先是建立在试验室的试验结果和在现场施工后的　和混凝土时达到分散状态。　检测结果上。目前，在繁忙和重载交通量下使用六年多后，对使　钢纤维的最常用配量为３０　ｋｇ／ｌｍ３，在环形交叉口和环形路段　用中的ＦＲＣＣＴＭ现场得出令人满意的评价。　与正常路段的连接处可增至３５　ｋｇ／ｍ３－４０　ｋ＿ｇ／ｍ３。　ＦＲＣＣＴＭ中的钢纤维是Ｂｅｋａｅｒｔ　Ｄｒａｍｉｘ　８０／６０型粘结钢纤维，　１　ＦＲｃＣ１Ｍ中的钢纤维　倍加大，这相当于３级钢纤维混凝土。　８０／６０钢纤维是直径为０．７５　ｌｒｌｒｎ、长为６０　ｉＴｌｒｎ的钢丝（８０表　示长径比）。应指出每单位重量的相同长度的钢纤维数量与直径　的平方成正比。相同重量的钢纤维，直径为０．７５　ｌｒｌｒｎ的钢纤维数　量为１　ｌｒｌｒｎ钢纤维的两倍。因此，在１　ｍ３混凝土内３０　ｋｇ的　３．２　在中国对嗽ｒＭ技术的经济性评价　在ＣＴＩ与山西路翔交通科技咨洵有限公司之间的技术转让　框架内，２００４年夏季在山西省建立一项ＦＲＣＣＴＭ试验工程。这是　一条已使用９年的高速公路。该路面地处煤炭运输地区，将承受　每天单向２　５００辆超载重载卡车的交通量，轴载经常达２０　ｔ以上。　８０／６０可组成一个８　０００　ＩＴＩ直线长钢纤维的网络。该钢丝的弹性　相对于西欧所做的关于各种不同材料的对比分析结果，尽管由于　极限为１　０５０　Ｎ／ａｍ２，ｒ可与直径为ｌ　ｍｒｆｌ弹性极限９００　Ｎ／肿　钢丝　中国的物价水平普遍比西欧低２０％～３０％，经济性的估价仍然　相比。这两因素说明踟／６０钢纤维的性能高于６０／１００钢纤维。　是有利于ＦＲＣＣＴＭ。可以观察到对每天单向５００辆重载卡车的交　８０／６０的延展性有很长一段平台，在３　ｍｌＴｌ以下的裂缝开口　通量，ＦＲＣＣＴＭ仍有经济性优势，且随着交通量的增加，优势会更　状态下，混凝士＋钢纤维组合料的抗弯强度相当于裂缝产生前的　加明显，这正好适应了目前交通飞速发展的大好形势。　抗弯强度。对在使用中的路面而言，即使有小于１　ｍｌＴｌ的裂缝，它　收稿日期：２００５—０９．２３　作者简介：薛培权（１９６６．）。男。讲师，山西交通职业技术学院，山西太原０３００３１　维普资讯 http://www.cqvip.com

第３２卷第５期　２　Ｏ　０　６年３月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　Ｖｏ１．３２　Ｎｏ．５　Ｍａｒ．２００６　・２７９・　文章臻号：１００９．６８２５（２００６）０５．０２７９．０２　浅谈隧道爆破施工技术　罗大伟　摘要：通过对掏槽形式、布眼方式、炮眼长度以及装药量确定方法的介绍，了解对于不同的隧道断面和围岩特性所采取　的爆破形式和内容，从而使爆破达到预计的效果。　关键词：隧道，爆破，施工技术，掏槽形式　中圈分类号：Ｕ４５５．４　文献标识码：Ａ　对于隧道爆破施工，首先要考虑所选择的隧道开挖的施工方　槽。斜眼掏槽对各种地质条件均适用，炮眼少，炸药用量和雷管　法。对于全断面一次开挖，要求整个断面炮眼全部钻成后，一次　段数相对来说较少，较易保证掏槽效果。但钻眼受隧道宽度和高　将爆破材料装入炮眼内，根据各种炮眼的功能和位置设置不同的　度限制不易太深，钻眼时钻杆于扰大，抛碴远不利于装运。易打坏　起爆时间，然后顺序进行引爆，从而形成设计所需断面…。　设备。直眼掏槽大小断面均可，小断面更优越，不受断面限制一　　对于台阶法和分部开挖，则需要根据各部分开挖时间的不　次爆破深度大，钻眼互相干扰少，可实现多机作业和钻眼机械化，同，分别进行钻眼、装药、起爆。由于各种施工方法的不同，采用　碴堆较集中便于装运。但不适用韧性岩层，同时对眼距、装药等　的掏槽形式、布眼方式、炮眼长度和装药量也有所不同，下面就此　要求严格，钻眼精度对爆破效果影响大，炸药用量和雷管段数多。　进行介绍。　１．２大断面中深眼掏槽钻爆技术　１掏槽形式　１．１　小断面浅眼掏槽钻爆技术　大断面是指面积在２０　ｍ２～５０　ｍ２范围内，中深眼指炮眼深度　在１．５　ｍ～５　ｍ。随着隧道施工技术水平的提高，目前在隧道施工　并成为主要手段。其　小断面是指面积在２ＯⅡｌ２以下的隧道，浅眼是指炮眼深度小　中广泛采用了大断面中深眼掏槽钻爆技术，掏槽类型有：Ｖ型掏槽、扇形斜眼掏槽、大直径中空直眼掏槽，Ｖ　于１．５　ｍ，此时掏槽眼必须比其他炮眼深１５　ｃｍ～２５　ｃＨＩ。为辅助　二级复式楔形掏槽。以三级复　眼创造出足够深度的临空面，以保证循环掘进尺寸。小断面浅眼　型掏槽又分为三级复式楔形掏槽、式楔形掏槽为例，需要注意几个关键技术问题：１）尽量缩小掏角，　掏槽钻爆采用的掏槽形式为斜眼掏槽、直眼掏槽、减轻地震动掏　加大第一级掏槽眼的水平距离。２）底部强装药长度为炮眼全长　槽。斜眼掏槽分为单向掏槽、锥形掏槽、楔形掏槽；直眼掏槽分为　的１／３；前部装药集中度减小至４０％～５０％，炸药用量和雷管段　龟裂掏槽、五梅花小直径中空直眼掏槽、螺旋形掏槽、菱形直眼掏　¨　＾　●州ｃ¨纠＇挂＇州【　…　●州Ｉ　堰一　一’州【●叫　，　●　一●州Ｆ柙哪　中国水泥质优价廉，为了．减少进口沥青，而选用半刚性结构。　些微型裂缝在沥青磨耗层表面上是肉眼看不见甚至是不会出现　根据中国交通部的指令，为了再利用热电站发电的副产品，底基　的。采用ＦＲＣＣＴＭｑ￣掺入３０　ｌ【ｇ／ｍ３的钢纤维时，相应的裂缝间距　层的水泥经常用粉煤灰来替代，特别是在山西省。还可注意到　约为３０　ｍ－－６０　ｍ。　ＦＲ　用的Ｄｒａｍｉｘ　８０／６０钢纤维是由Ｂｅｋａｅｒｔ公司在上海分公司生产的，这无形中又使路面造价进一步减低。　４．２　两个要点　１）ＣＲＣ与ＦＲＣＣＴＭ路面在裂缝上存在的差距是：后者无损　４建立在成功经验上的技术要求　４．１　ＦＲＣＣＴＭ技术的特点　定期更新沥青磨耗层。水泥混凝土本身具有由于干缩和温缩应力而产生裂缝的缺　害，前者有损害；２）用水性结合料处理的集料，它的裂缝只有几毫　米，特别是在中国采用了粉煤灰胶结料，其经济优点是不容置疑　４．３　ＦＲｃＣ¨Ⅵ裂缝内钢纤维腐蚀问题　１）开口小于１　ｍｍ的ＦＲＣＣ１Ｍ在裂缝处钢纤维几乎未被腐　１）能消除路面车辙问题；２）使用寿命长，养护费用低但需要　的，但裂缝开口边缘之间的负载传递质量会受到一些影响。　点。ＦＲ　由于采用较低的水泥和水的配量可以减少收缩率，　蚀，甚至即使路面没有覆盖沥青磨耗层，也是如此；２）裂缝开口边　并达到较高的机械性能。掺入钢纤维也正是为了减少ＦＲＣＣ　的　缘之间的负载是由碎石料传递，而不是由钢纤维传递。　裂缝，因此应确定这种裂缝可接受的极限。　～对ＦＲＯｃ　的裂缝可在１０　ｃｍ宽度上摊铺乳化沥青混合料使　试验表明：ＦＲａ：　的裂缝开口在整个板块厚度上为０．８　ｉｎｌｎ　之密封（类似于返修沥青碎石料后密封接缝的操作）。每２年～　１　ｒｎｉｎ，裂缝两边缘之间的荷载传递为１００％。ＦＲＣＣ　Ｍ的小梁　３年须重复一次，这意味着必须进行一次费用不高的养护并在操　试件同样证明存在开口为０．２　ｎⅡｎ～０．３　ｎⅡｎ的许多微型裂缝，这　作期间局部封闭道路。　Ｔｅｃｌｍｏ－ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｒｏｌｌｉｎｇ　ｃｏｍｐａｃｔｅｄ　ｓｔｅｅｌ　ｆｉｂｅｒ　ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｐａｖｅｍｅｎｔ　ＸＵＥ　Ｐｅｉ－ｑｎａｎ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｓｔｅｅｌ　ｆｉｂｅｒ　ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ａｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｔｈｅ　ａｃｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　ｍｉｘ　ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｔｅｅｌ　ｆｉｂｅｒ　ｉｎ　ｍｉｌｅｒ　ｃｏｍｐａｃｔｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｗｉｔｈ　ｆｌｙａｓｈ　ａｒｅ　ｄａｂｏｒａｔｅｄ　ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｃｏｒｒ￣ｐｏｎｄｉｎｇ　ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｏｎｓｔｒｕｃｔｉｃｏｎ　ｍｅｔｈｏｄＴｈｅ　ｔｅｅｈｎｏ－ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ｅ．　．ｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｉｓ　ｃａｒｒｉｄ　ｏｕｔ　ｆｏｒ　ＦＲＣＣ　ｔｅｃｈｎｉｅｑｕｅ．Ｉｎ　ｔｈｅ　ｅｎｄ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｒｅｑｕｉｒ￣ｎｅｎｔｓ　ａｒｅ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄＫｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｒｏｌｌｉｎｇ　ｃｏｍｐａｃｔｅｄ　ｓｔｅｅｌ　ｆｉｂｅｒ　ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｐａｖｅｍｅｎｔ，ｒｏａｄ　ｓｕｒｆａｃｅ，ｓｔｅｅｌ　ｆｉｂｅｒ　．　收稿日期：２００５　０９—２４　作者简介：罗大伟（１９６７－），男，工程师，中铗三局集团公司海外公司，山西太原０３０００［