交通土建工程中FRP的运用

时间:2022-07-03 04:04:40

交通土建工程中FRP的运用

摘要:近年来随着我国经济的不断发展,交通行业也得到了迅速的发展,并使得交通土建工程的数量得到了一定程度的提升,并逐渐成为了我国国民经济的一个重要支撑。在交通土建工程的长期发展过程中,借助于FRP复合材料的合理应用,其能够促进我国国内交通土建工程项目的安全发展以及稳定发展。本文就在交通土建工程之中FRP复合材料的具体应用状况进行了分析研究。

关键词:交通土建工程;FRP复合材料;应用

FRP复合材料主要指的是纤维增强材料,其多是由机体材料以及纤维材料根据一定的比例混合而成的,在经过了特殊模具的拉拔与挤压之后而形成的一种比较好的复合型材料。通常FRP复合材料具备有密度小、抗疲劳性能强以及耐腐蚀效果良好等诸多优势,因此在交通土建工程之中也得到了广泛的应用,并成为了现阶段交通土建工程行业进行研究以及应用的一个重要因素。

一、 FRP复合材料在新建桥梁中的应用

FRP材料因为自身的高强度、请材质以及耐腐蚀等优势,使得其在土建工程中也发挥着越来越重要的作用。因此在国内的许多桥梁工程建设过程之中,也都需要应用到FRP材料来进行施工作业。FRP桥梁作为一种已经存在的桥梁结构,其多采用FRP材料来构建。因此该新型材料具备有密度较小的特点,因此也能够对桥梁上部结构的承载力进行一定程度的减少,因此说运用该材料来进行施工时,其能够使得桥梁自身的跨径得到一定程度的增加。此外桥梁下部结构主要是应用了钢筋混凝土,并且能够对该桥梁上部结构的重量进行很好的承受。在一些地基条件相对比较差的施工现场中就可以合理进行FRP桥梁的建设。但是在早期的桥梁建设过程之中,有很多设计人员、施工人员因为对FRP桥梁缺乏一定的认知程度,并使得其在桥梁建设中的应用不够,因此说在初期FRP桥梁的建设过程中多只是运用FRP材料来取代传统的桥梁面板,并没有很好的将FRP材料应用到桥梁的上部结构中。

此外FRP材料在组合桥梁结构中也有着比较广泛的应用,其能够有效取代传统钢筋混凝土结构中的部分构件,并形成一种全新的桥梁结构。现有的FRP组成桥梁结构主要包含有以下几种:FRP材料混凝土、主梁混凝土板、管-混凝土-钢管结合结构。FRP材料其混凝土组合结构通常需要利用FRP材料来替代混凝土中的钢筋以及预应力筋,并借此形成一种全新的混凝土结构。此外因为FRP材料所具备的高强、耐腐蚀性以及抗拉力强等诸多特点,也就使得这种新型的混凝土结构所构建的桥梁的使用期限以及结构持久性都能够得到一定程度的提升。

随着我国交通行业的不断发展,使得超过了千米级的较大跨径桥梁的数量也变得越来越多,这也就使得斜拉桥以及悬索桥成为了最为合适的选择。这两种桥梁的桥型因为钢材强度比较强,因此一直都是大跨径桥梁的首要选择。但是因为钢材的自重比较大,其在长索的应用过程中自身的弹性模量会不断的降低,并使得钢拉索的应用效率也得到了较大程度的降低,并且在一定程度上限制了我国桥梁建设过程中的跨越能力。此外运用钢材来作为吊索时,其腐蚀性以及耐久性也难以达到该桥梁的应用标准,并容易在实际使用的过程中出现腐蚀以及较为严重的损坏,从而直接影响到该大桥的建设质量。因此说在桥梁拉索的制作过程中运用FRP材料来进行,其能够使得该材料自身的抗拉强度以及耐腐蚀等特点得到充分的发挥,并进一步提升我国桥梁的跨越程度以及使用寿命。

二、 在旧桥改造以及加固过程中FRP材料的应用现状

在过往的桥梁建设过程之中,因为桥梁自身设计水平过低以及施工操作错误等情况,使得部分桥梁自身的损坏情况变得非常严重,并留下了一定的安全隐患。因此说进行旧桥梁的改造以及加固工作也就变得非常有必要,在该过程中通过FRP复合材料的合理应用,其也能够使得加固施工变得更加方面,并能够进一步提升其旧桥改造与加固工程的施工效率。

FRP这一新型的复合材料其片材比较薄,抗拉强度也相对较高,因此也被广泛的应用到了旧桥的改造以及加固过程中。在运用FRP加固法来对旧桥进行加固施工时,其能够有效提升桥梁自身的承载能力,并能够在桥梁高度受到限制的情况下取得一个良好的加固效果。此外FRP加固法还具备有施工简便以及施工效率比较高等诸多优点,因此所通过应用在钢筋混凝土受力压柱的方式来使得桥梁自身的耐久性得到一定程度的提升。其主要应用原理在于将环氧树脂直接在梁体的表面进行粘贴,并使得原结构受力进行分解,从而让旧桥自身的承载能力获得一定程度的提升。

除了应用于就桥梁的加固过程之外,FRP材料所构建的桥面板也具备有良好的承重效果。桥梁的桥面板作为承载车辆轮压的一个主要承重结构,其在使用过程中也经常会受到一定程度的破坏,并需要对其进行不断的维修与改造。而随着FRP材料的应用,其所建造的桥面板也能够取代钢筋混凝土的桥板面,并且具备有自重轻、耐腐蚀以及施工维护过程更为简便等诸多优势。因此说对于一些损坏比较严重的桥板面,也就能够借助于FRP复合材料来进行更换,并借此取得一个良好的使用效果。

三、 在道路工程中FRP材料的应用现状

我国近年来的交通行业得到了迅速的发展,其投入通车的高速公路总里程也得到了迅速的增长,而因为各种形式车辆不断的增加,以及很多地面受到了雨水、大风以及温度等因素的影响,就使得普通的混凝土路面所用材料容易出现一定程度的病害,并且会对人们的日常行车安全造成一定的威胁。而通过FRP复合材料在道路工程中的合理应用,来将水泥浆、混凝土以及砂浆来作为基础的材料,来运用FRP材料来形成一种新型的水泥复合材料。在道路工程中应用该材料能够对混凝土的裂缝发展情况进行有效的控制,并且能够使得路面结构的抗裂性得到一定程度的提升。此外在混凝土路面上进行FRP材料的应用,其能够使得混凝土的特性得到有效的改善,并对路面出现的病害进行缩减,从而延长该道路的使用寿命。现阶段应用到FRP混凝土种类主要包含了钢纤维、玻璃纤维以及碳纤维等。

钢纤维在混凝土中已经有了很长的使用时间,其也是现阶段道路使用中应用比较广的一种纤维,并具备有很强的抗拉强度、抗折强度以及抗压强度。而玻璃纤维在土建工程中的应用时间比较早,其轻度很高,自身的弹性模量与混凝土比较接近,因此其也是以后进行FRP混凝土材料发展的一种主要原料。但是玻璃纤维自身的耐腐蚀性比较差,这也就导致了其在道路工程的建设过程中难以得到大范围的应用。除此之外碳纤维也是遗憾中常见的新型复合纤维材料,其具备有很高的抗拉强度以及弹性模量,并且具备有非常稳定的化学性质以及耐腐蚀性能。随着我国科学技术的不断发展,使得道路生产的成本也得到了一定程度的降低,因此说相关的道路施工单位在日常的工程施工环节中,也就可以逐渐将FRP材料应用到交通土建工程的建设过程中,并促使我国的交通行业得到更近一步的发展。

结束语:

FRP材料因为自身独特的性质,使得其受到了多种土建工程施工单位的重视,并成为了各个施工领域中研究的关键点。此外随着FRP材料的不断发展,其在我国的交通土木工程中也得到了非常广泛的应用,并取得了一定的应用成果。但是在运用FRP材料进行施工的过程中,其还存在有离散性比较大以及弹模相对较低等诸多缺点,这也就要求在应用过程中的相关技术人员能够充分重视到这一问题,并对其加以弥补。这样才能蛉〉靡桓隽己玫慕煌ㄍ两üこ探ㄉ栊Ч。

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