







摘要:通過對蔡家莊1#隧道右洞內的連續配筋混凝土路面的
施工,就如何有效提高隧道內連續配筋混凝土路面的整體性和耐久性,減少運營期的養護與維修工作,同時確保路面承載能力、平整度和行車舒適性滿足設計要求,從施工準備、模板安裝、面層鋪筑、振搗、接縫設置等工序的質量控制進行了論述。
關鍵詞:連續配筋 模板安裝 鋪筑 振搗 接縫
1 工程概況
陽左高速公路ZB5合同段位于山西省晉中市和順縣境內,施工里程為K58+600(斷鏈前)~K76+400,全長17.842公里。蔡家莊1#隧道為分離式隧道,隧道所處位置屬于太行山區內的中部地區,基本位于太行之巔,沉積巖居多。區內褶皺及斷裂發育,巖石節理裂隙發育。斷裂構造分為脆(韌)性構造和韌性構造兩大類。
2 設計標準
蔡家莊1#隧道洞內設計時速80km公里/小時。蔡家莊1#隧道右洞(YK63+723-YK64+392)長為669m,路面設計寬度7.75m,隧道內路面結構層為:4cm厚(AC-13)細粒式改性阻燃瀝青混凝土上面層+6cm厚(AC-20)中粒式改性阻燃瀝青混凝土下面層+24cm厚連續混凝土配筋面層+15cm厚貧混凝土基層。混凝土板抗彎拉強度不小于5MPa,構造深度為0.8-1.2mm。
3 連續配筋混凝土路面(CRCP)簡介
連續配筋混凝土路面(CRCP)是指將縱向連續鋼筋和橫向鋼筋配置在面層內,同時不設橫向縮縫的水泥混凝土路面。連續配筋混凝土路面(CRCP)作為高性能混凝土路面的重要類型之一,其縱向配置了足夠數量的鋼筋,施工時不設接縫。混凝土在溫縮、干縮作用下產生隨機橫向裂紋,由于受到連續配筋的約束作用,裂縫仍能保持緊密接觸,裂縫寬度很小,一般小于1mm。同時確保了荷載的有效傳遞,加強了路面的整體性,提高了路面的承載能力。連續配筋混凝土路面(CRCP)取消了橫向接縫,在一定程度上提高了路面的平整度,同時提升了行車時的舒適性。由于路面不設接縫,避免了基層遭受水的滲入、侵蝕、錯臺等的危害,普通混凝土路面的薄弱環節也大大消除,路面耐久性得以提升,運營期的養護與維修工作極大的減少,長期的經濟效益比較顯著。
4 施工準備
4.1 隧道內路面施工應在仰拱、二襯施工等前道工序完成后進行,且隧道內排水系統已經完善,排水設施完好,排水通暢。
4.2 抗彎拉強度在隧道內連續配筋混凝土路面中要求較高,同時在強度和潔凈度方面,對砂子、碎石等原材的要求也比較高。
因此試驗室需要加大對原材料的進場力度控制,不符合隧道路面質量要求的原材料不得用于隧道內連續配筋混凝土的施工。
4.3 在進行連續配筋混凝土路面施工之前,各項工藝參數需要通過鋪筑試驗段進行確定。通過采用高度復合要求的槽鋼對連續配筋混凝土路面側模進行施工,變形的槽鋼需提前進行調直,調整后不滿足要求的不得使用。試驗段長度通常為150-200m。
4.4 在對連續配筋混凝土路面進行施工的過程中,在隧道內要保持良好的通風條件,為了滿足施工需要,要設置相應的照明設備。
4.5 連續配筋混凝土路面施工要由專業化隊伍進行,確保機械設備之間的匹配性,進而在一定程度上形成流水作業。
根據施工設計,組織連續施工,修整、防護、養生等作業在施工過程中,需要在鋪設好的路面地段有序進行。另外,在路面強度沒有達到設計要求之前,不得開放交通,進而確保施工質量。
4.6 為了確保設備狀態良好,對于三輥軸機組、振搗
機及路面切縫機、刻槽機等機械設備等設備,需要提前進場。
5 連續配筋混凝土路面施工
5.1 施工工藝流程。工藝流程見圖1:
5.2 施工要點。隧道連續配筋混凝土路面設計寬度7.75m,采用分幅施工,行車道4m、超車道3.75m,分幅施工。
5.2.1 測量放樣。①復測。首先對隧道15cm厚貧混凝土基層標高進行復測,每5米測一個斷面,每斷面分左、中、右三點進行基層標高測量;對標高不符合規范要求的部位在現場采用紅油漆標記出來,并同時通知施工負責人及相關技術人員。②放樣。將中心線、邊線及脹縫、曲線起訖點和縱坡轉折點等控制點樁位,按照設計圖紙進行放線,根據施工圖紙核對混凝土分塊線是否正確,保證橫向分塊線與隧道中心線垂直。現場施工時要勤測、勤核、勤糾偏,若發現樁位有異常時,提前進行復測,保證模板與隧道中心線平行。
5.2.2 基層底處理。根據測量成果對標高不符合要求的部位立即進行處理,并對基層進行全面的破損檢查處理,當基層發生破損時,采取相應的措施對基層進行修復,在一定程度上確保連續配筋混凝土路面厚度不小于24cm。處理完畢后,對基層頂面雜物進行清理,并用高壓水把基層頂面沖洗干凈,保證基層與面層之間有良好的結合面。達到要求后,由質檢工程師進行檢查,檢查合格后,由質檢工程師通知監理工程師,檢查合格后,才可進行下一道工序施工。
5.2.3 安裝模板。①模板采用強度、剛度足夠的槽鋼進行處理,同時保證槽鋼的完整性,不能出現損傷,內側、頂、底面要保持光潔、平整、順直,對于局部變形需要控制在3mm。振搗時,模板橫向最大撓曲控制在4mm,模板高度為24cm,誤差不超過±2mm;模板長度3~5m。②模板安裝前,根據模板支立邊線,整平基層與模板的接觸帶,沿立模邊線將其貼在基層頂面,對個別不平整處采取支持措施進行處理,同時砂漿進行填塞;用螺栓連接模板,同時確保接頭連接的緊密性;為了防止在澆注砼時能經受沖擊和振動,需要在模板側面每米埋設1處地錨牢固支撐。通過墊木楔方法對模板垂直度進行調整。采用短模板對縱橫曲線路段進行處理。③穩固安裝模板,確保接頭的平順性與緊密性,離縫、錯茬、錯臺等現象不能出現。禁止在基層上挖槽,同時將模板嵌入式安裝。模板底部懸空處用砂漿封堵,模板接頭和拉桿插入孔用塑料薄膜等密封,進而在一定程度上防止出現漏漿。④安裝完畢模板后,對安裝的精確度進行全面檢查,檢查內容主要包括:立模的平面位置、高程、橫坡、相鄰板高差、頂面接茬平整度等。
5.2.4 面層鋪筑。①連續配筋混凝土面層鋪筑采用拌合站集中拌制混凝土,農用車運輸至現場。下層混凝土按面層厚度的2/3進行鋪筑,通過機械排振進行振搗,在一定程度上確保混凝土的密實度和均勻性需要配合相應的人工補充振搗。②鋪設鋼筋網時,按照縱筋在上,橫筋在下的順序進行鋪設,網片位置距混凝土板頂1/3處。鋼筋網采用購置的成品。
5.2.5 振搗混凝土。當布料長度超過8m時,開始進行振搗。利用密排振搗棒組按照間歇插入的方式進行振搗,在振搗過程中,每次移動的距離控制在振搗棒有效作用半徑的1.5倍,并且不得超過500mm,通常情況下振搗時間控制在15~30s。利用排式振搗機連續拖行進行振搗,在振搗過程中要保持勻速緩慢、連續不間斷,作業速度控制在3.5m/min。左右兩側需要各配備1根手持振搗棒,輔以補充振搗模板邊部等不易振實的部位。
5.2.6 整平。①利用三輥軸對振搗完的混凝土進行提漿和整平處理。在進行滾壓整平處理時,應有專人在三輥軸的軸前處理料位,以人工鏟除過高的部位,采用混凝土找補的方式處理軸下間隙。
②三輥軸整平后,對表面通過橫向通長的鋁合金刮尺進行精確刮平處理,通常情況下往返要2~3遍,確保混凝土表面的平整度控制在σ=1.2之要求。③混凝土用直尺刮平后,待其表面泌水完畢后及時進行精平處理,在一定程度上確保路面表面的平整度。
5.2.7 拉毛。路面經過精平處理后,再進行相應的拉毛處理,在一定程度上恢復細部抗滑構造。
5.2.8 接縫設置。①接縫種類。對于連續配筋混凝土路面來說,通常情況下設有縱向施工縫、橫向施工縫和脹縫,采用普通平縫對縱縫、施工縫進行處理。通過設置相應的橫向施工縫,對每日施工結束后或者由于某種原因造成的施工中斷,利用平縫對橫向施工縫進行處理。②縱縫。為便于左右兩個板塊的連接,在振搗過程中,安裝縱縫拉桿,在拉桿安裝過程中,要確保拉桿牢固、水平、居中、并垂直于接縫。在施工過程中,邊振搗邊對拉桿進行調整,使之符合要求。
③脹縫。為改善連續配筋混凝土路面收縮位移作用,在隧道進出口處設置脹縫,見圖7。
④灌縫。當混凝土養生期滿后,需要及時進行灌縫,在灌縫之前,將接縫中的雜物清除,并使用壓力水和壓力空氣將接縫中的塵土及其他染物徹底清除,在一定程度上確保縫壁及內部的清潔、干燥。按照設計圖紙和規范要求處理填縫料的各項指標。
5.2.9 抗滑構造施工。路面砼抗壓強度達到40%后即可開始硬刻槽,并宜在兩周內完成。刻槽深度應為2~4mm,寬度3~5mm,槽間距15~25mm。硬刻槽后應隨即將路面沖洗干凈,并恢復路面的養生。見圖8。
5.2.10 養生。覆蓋土工布進行保濕養生,一般情況下,在砼路面拉毛2h、表面具有一定強度后,通常情況下保濕養生的時間控制在14~21d,高溫天氣要超過14d,低溫天氣不少于21d。
5.3 連續配筋混凝土路面端部處理。連續配筋混凝土路面與普通瀝青混凝土面層相接時,其間應設置3m長的過渡段。過渡段的路面采用兩種路面呈階梯狀疊合布置,其下采用素混凝土過渡板,厚度為200mm。過渡板與連續配筋面層相接處設置直徑25mm螺紋鋼筋、長700mm、間距400mm的拉桿。
參考文獻:
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[5]陽左高速公路施工圖紙及作業指導書.
作者簡介:
劉雷(1980-),男,遼寧省遼陽人,工程師,工學學士,研究方向:公路工程及路面工程施工。