(陽泉市工程建設監理中心,山西陽泉 045000)
水泥混凝土路面又稱白色路面,屬高等級路面,具有強度高,穩定性高,耐磨性好,夜間行駛能見度好的優點,但因混凝土路面要設置許多接縫,這些接縫處理不當會影響養護費用和道路的使用年限,由于多數施工技術及監理人員存在對路面基層、面層控制中各項試驗參數作為重點對象,而忽視路面工程中接縫的處理與控制,導致路面斷裂以及表面裂縫的發生,出現斷角、拱起、脹起、接縫剝落、縱縫張開等一系列與之關聯路面病害等,給施工處理造成困難。若經過科學設計文明合理施工很容易達到其預定效果的,筆者曾參與陽泉市獅腦山景區道路(1+200~2+400,寬度8 m)標段的施工組織管理以及苗圃支線道路(0.6 km全寬15 m)的監理過程,該工程坡陡彎多、施工難度較大、設計變更多,在路面接縫的控制積累了一些經驗,旨在工程人員工程監理中提高認識,保證工程質量。
路面接縫按照布置方向與受力形態分為橫向施工縫、橫向縮縫、橫向脹縫及縱向施工縫、縱向縮縫五種形式。
1)縱橫向施工縫。由于設計、施工技術與組織上的原因不能連續地將面層澆筑完成并且使得澆筑間歇時間和運輸的延續時間超過要求時間時而設置的接縫。
2)縮縫作用是為了避免溫差和混凝土的收縮變形的需要設置的間隔,一般采用假縫形式。
3)脹縫的作用是為了使混凝土面板所積累變形量進行釋放而設置的,也是防止面板在受高溫天氣時膨脹隆起而采取的措施,且為上下貫通的。
施工單位在澆筑混凝土之前提交一份示出整個工程范圍路面內設置的全部接縫部位和布置細節的平面草圖并報監理,形成共識后實施。
縱向縮縫應平行于路中心線設置,縱向接縫的布設應依據路面寬度和鋪筑寬度而定,一次鋪的寬度小于路面寬時,應設置縱向施工縫,縱向施工縫采用平縫形式,板中間應設置連接鋼筋,拉桿采用螺紋鋼筋,并符合規范要求。一次鋪筑寬度大于4.5 m時應設縱向縮縫,縱向縮縫采用假縫形式,并要求切縫處理。規范說明中要求當混凝土面板厚度不小于260 mm時,應采用企口縱縫且設連接鋼筋,企口中間寬度不應小于100 mm,保證不發生剪切破壞。厚度小于260 mm時不宜使用企口縱縫,該處易發生剪切破壞而形成破碎帶。
橫向脹縫的設置一般在路面布設的不算太多,與鄰近構造物、與其他道路交叉處或平曲線處應布置脹縫,現場監理及施工人員靈活控制,一般在高溫季節施工,當地年溫差較小也較少留設脹縫。冬季施工,由于季節溫差大應加密設置脹縫。脹縫應采用活動傳力桿,及在傳力桿涂瀝青一端加該套,保證有3 mm的間隙。橫向脹縫與其他橫縫的距離不得小于2 m,必要時通過改變縮縫的間距得以調整。通過對多項公路混凝土路面工程觀察發現脹縫兩側邊混凝土破壞是比較明顯且也是比較嚴重的,而且極易在早期破壞。主要原因是脹縫兩側500范圍內溫差應力與荷載拉應力已超過混凝土的抗拉強度。脹縫施工部位監理人員必須旁站,保證鋼筋支架和脹縫板的準確定位,并保證支架與脹縫板牢牢固定,在混凝土澆筑到此位置后在脹縫板上面設嵌20×20×20的軟木條,保持縫寬均勻一致,在填縫時先剔除木條,用填縫材料密封即可。路面端部混凝土路面與固定構建物銜接的,脹縫無法設置傳力桿時可在此鄰建筑物的端部板內配置雙層鋼筋網或在長度為6倍~10倍板厚范圍內將板厚逐漸增厚20%,保證其耐久性。
設在脹縫處的施工縫其構造與脹縫相同,遇有困難設在縮縫之間時,施工縫采用設帶螺紋傳力桿的企口縫形式,設在縮縫處時,應采用加光面傳力桿(其長度的一半以上應涂瀝青)的平縫形式,且均需要切縫與灌縫處理,多車道路面的施工縫應避免設在同一橫斷面上,消除其薄弱性。
橫向縮縫應橫過路面全寬設置,縫應為一條直線不得有任何中斷,按照5 m板長等間距布置,且最大板長不得大于6 m,若出現斜縮縫,在銳角處加角隅鋼筋補強,我國在特重,重交通混凝土路面要求必須設置傳力桿,以解決結構的耐久性,消除共振和消滅“咯噔”的問題,傳力桿應采用光圓鋼筋,按照設計規范要求傳力桿在任何情況下均不宜小于28,最小長度為400 mm,傳力桿最大間距為300。最外側傳力桿距縱向接縫或自由邊的距離為150 mm~250 mm。在轉彎道帶坡度路段,內外側自由邊縮縫位置應加設14 mm~16 mm直徑的發針狀角隅鋼筋,并保證其安裝位置距板頂不小于50 mm,距板邊為100 mm為宜,因為在彎道上形成銳角板受向心力、下滑力等復雜應力影響較易損傷板面。
要求工地應由有經驗的操作人員進行施工,保證鋸口平直和邊緣剝落控制在規定范圍內。切縫時間的控制,在路面澆筑完成后,根據晝夜溫差與經驗掌握開始切縫的時間,溫差在10℃以下,以200℃時控制硬切縫,在24 h內進行硬切縫施工。若降雨后或刮風引起溫度下降應提前切縫時間,對于分幅路面應在先形成縮縫部位做出標記,在后鋪路面上應對齊已斷開的橫向縮縫,使其在一條線上,對縱向假縮縫應設拉桿鋼筋。溫差大于15℃時宜全部軟切縫(混凝土抗壓強度約1 MPa~1.5 MPa,認可行走),在10℃~15℃時采取軟硬結合的方式施工,筆者在監理過程中由于切縫機械備用不足,未采用間隔式或跳躍式切縫,又加上混凝土強度較高為C40,早期強度高,導致部分路面出現脹裂與不規則裂縫現象。隨后我監理召集當地相關專家工程技術人員進行現場實勘,最后診斷為切縫時間滯后占主要原因??s縫切縫寬度宜控制在4 mm~6 mm,切縫深度為1/3~1/4板厚(有傳力桿時),切縫深度最淺不小于70 mm,無傳力桿設計時應為1/4~1/5板厚,寬度為3 mm~8 mm,因為若為4 mm以下既不宜填縫也無法控制其接縫的變形系數,這也是規范中不允許的,切縫也可以二次成型,即先用4 mm~6 mm厚刀片鋸到設計深度后,再使用6 mm~8 mm厚鋸片,擴寬7 mm~10 mm,擴縫深度控制在25 mm~30 mm。
在工程中大多數施工技術人員認為在該處無需做灌縫處理,不做處理是錯誤的認識,因該縫盡管有連接鋼筋,但存在混凝土粘結不牢固,時間長了路面受雨水沖刷冰凍溶蝕,很容易腐蝕該處鋼筋,嚴重時影響其下部路面基層出現下部積水或凍脹而影響基層質量,所以必須按照橫向縮縫處理的方法進行切縫灌縫處理。尤其在我國降雨較多的地區或北方溫差較大的地區。在國外路面施工中大多數國家也是如此。我國公路規范要求各級水泥路面接縫必須及時灌縫,與國外一些國家的看法可能不太一致,根據我國國情與實際狀況,填縫槽深度宜為7 mm~10 mm,灌縫深度為15 mm~20 mm,灌縫材料為樹脂、橡膠或改性瀝青等填縫材料,脹縫處不宜使用密實型的材料,應使用多空橡膠條密封處理。做灌縫處理不僅能提高面層的防水密封性,板間嵌鎖與荷載傳遞能力還能夠阻止水沖刷性破壞對路基的影響。在灌縫前必須提前清縫,最佳做法:采用0.5 MPa壓力水進行沖洗,否則有灰塵的縫壁是粘結不住的,起不到防水密封效果。
“千里之堤,毀于蟻穴”,公路混凝土路面接縫,處理不當對路面的質量影響是相當大的,不要輕視道路上要求設置的每一條接縫,筆者在此希望我們工程監理人員嚴控工程質量中每一關鍵點,加大在監理過程中的主動控制、過程控制力度,提高質量意識與思想認識,打造出精品工程,良心工程。
[1]JTG F30-2003,公路水泥混凝土路面施工技術規范[S].
[2]仇益梅.公路施工質量監理[M].北京:人民交通出版社,2009.
[3]JTG D40-2003,公路水泥混凝土路面設計規范[S].
[4]公路工程一本通[M].北京:中國建材工業出版社,2005:107.