云浮市地方公路管理總站 廣東云浮 527300
摘要:隨著經濟的飛速發展,交通量日益增長,超重軸載較多,使我市農村公路水泥混凝土路面破損越來越多,路況越來越差。大部分混凝土路面出現的各種病害,如面層斷裂、變形、接縫損壞、表面損壞和修補損壞等病害,對行車安全和路面的正常使用都帶來了極大的不利影響。造成這一現象的主要原因在于,水泥混凝土路面施工質量缺乏有效管理,沒有對路面施工進行深入、系統的研究,這些都對混凝土路面施工質量造成了損害。
關鍵詞:水泥混凝土路面;施工技術、工藝、質量、控制
根據我市已建成通車的一些水泥混凝土路面公路使用情況看,有相當部分路面沖擊破損、磨損破壞,沉降破壞、斷板破壞等已相當嚴重,已經嚴重破損到行車相當困難的程度,更難以提供快速、安全、舒適和經濟的交通運輸環境。本文通過對農村公路水泥混凝土路面維修工程及縣道X868金天線公路水泥混凝土路面維修工程施工管理實踐,介紹水泥混凝土路面施工工藝與質量控制分析,與同仁探討。
一、 路面施工工藝與質量控制、注意事項
(1)施工技術規范要求
路面施工技術、工藝、采用材料指標必須滿足設計的要求,同時還必須滿足以下技術規范要求,包括:《公路路面基層施工技術規范》JTJ034-2000、《公路水泥混凝土路面施工技術規范》JTG F30-2003、《公路工程質量檢驗評定標準》JTGF801-2012等現行規范的要求。
(2)基層施工工藝與質量控制及注意事項
① 基層施工混合料必須在中心站采用廠拌設備進行集中拌和,所有拌和設備都應按比例(重量比或體積比)加料,配料應準確,其加料方法應便于監理工程師對每盤的配合比進行核實。拌和應均勻,含水量宜略大于最佳含水量,使混合料運到現場攤鋪碾壓時的含水量不小于最佳值。必須配備足夠的運輸車輛,運距較遠時,運送混合料的車箱應加予覆蓋,以防水分損失過多;用平地機或攤鋪機按1.2~1.5的松鋪厚度進行攤鋪,攤鋪要均勻,如有粗細料離析現象,應以人工或機械補充拌勻。混合料從拌和到碾壓之間的延續時間控制在3~4h。
②在攤鋪后立即用平地機初步平和整型,在直線段,平地機由兩側向路中心進行刮平,在平面線段,平地機由內側向外側刮平。攤鋪路面所需要的基層寬度,小型機具施工時,每側至少寬出300mm,軌道攤鋪機與三輥軸機組攤鋪時,每側至少寬出500mm。其寬度超出部分的承接底層為現有土路肩,為保證基層的整體質量,應對基層影響范圍內的土路肩進行人工整平和夯實。
③嚴格控制厚度和高程,基層厚度應滿足設計要求,基層縱、橫坡一般應與面層一致,但橫坡可略大0.15%~0.2%,并不得小于路面橫坡。當基層采用增大橫坡形式時,面板拱中或橫坡最高邊緣應為設計板厚,最低邊緣為加厚面板形式。高程應符合要求。
④基層表面應平整、密實,嚴禁用薄層貼補法進行找平。整形后,當混合料的含水量等于最佳含水量時,立即用停振的振動壓路機在全寬范圍內先靜壓1~2遍,然后打開振動器均勻壓實到規定的壓實度。碾壓進振動輪必須重疊。通常除基層兩側應多壓2~3遍外,其余各部分碾壓到的次數盡量相同。碾壓必須滿足規范要求,碾壓過程中,水泥穩定碎石的表面應始終保持潮濕,如表層蒸發過快,應盡快被灑少量的水,如有“彈簧”、松散、起皮等現象,應及時翻開重新拌和(如加少量的水泥)或其他方法處理,使其達到質量要求。嚴禁壓路機在已完成的,或正在碾壓的路段上“調頭”或急剎車。在碾壓過程結束之前,用平地機再終平一次,使其縱向順適,路拱和標高符合規定要求。終平時應仔細用路拱板校正,必須將高出部分刮除,并掃出路外。
對當天兩工作段的銜接處的接縫處理,應搭接拌和,即先施工的前一段尾部留5~8m不進行碾壓,待第二段施工時,對前段留下未壓部分要再加部分水泥重新拌和,并與第二段一起碾壓;應十分注意每天最后一段末端(即工作縫)的處理,工作縫應成直線,而且上下垂直。經過攤鋪整型的水泥穩定碎石當天應全部壓實,不留尾巴。第二天鋪筑時為了使已壓成型的穩定邊緣不致遭受破壞,應用方木(厚度與其壓實后厚度相同)保護,碾壓前將方木提出,用混合料回填并整平。
⑤在每一段碾壓完成并經壓實度檢查合格后,及時進行全面覆蓋(灑水)養生,宜采用鋪濕砂或灑水進行養生,養生期間應保持一定的濕度,不應過濕或忽干忽濕。在養生期間未采用覆蓋措施的基層上,除灑水車處,應封閉交通。基層達到養生期限后的頂面當量回彈模量和彎沉值應滿足相應路段路面設計的要求值,按重型擊實試驗法確定的壓實度要求應不小于97%,7d浸水無側限抗壓強度不得小于3.0Mpa。
⑥ 基層有破損與施工缺陷必須進行修復,基層質量必須通過驗收方可鋪筑路面。
⑦ 半剛性基層應具有足夠的強度、抗裂性和耐沖刷性,適宜的剛度和防滲性。
⑧ 面層開始攤鋪前,應至少提供足夠面層施工機械連續施工10天以上的合格基層。
(3)面層施工工藝與質量控制、注意事項
① 面層板施工采用三輥軸機組鋪筑,其施工工藝流程:1)安裝模板;2)設置傳力桿;3)混凝土的拌和與運送;4)混凝土的攤鋪和密集排振振搗;5)接縫的設置、拉桿安裝;6)人工補料;7)三輥軸整平;8)表面整修;9)拉毛;10)切縫;11)混凝土的養生;12)填縫。
② 施工質量控制:水泥混凝土路面施工質量符合設計和施工規范要求,施工前對水泥、水粗細集料、外加劑、鋼材及接縫材料等原材料進行嚴格檢查,施工中若材料來源或規格發生變化時,應及時進行檢查;材料的堆放和儲存必須滿足要求;施工過程中應對每一道工序進行嚴格的質量檢查和控制:
1)混凝土拌合物的穩定性取決于原材料穩定及攪拌樓配料精確度,按規定要求驗收水泥、砂、和碎石,測定砂石的含水量,以調整用水量,測定坍落度,必要時調整配合比,
2)檢查磅秤的準確性,抽查材料配量的準確性;
3)檢驗模板的位置和高程,檢查傳力桿、拉桿的定位;
4)冬季和夏季施工時,測定混凝土拌和及攤鋪時的溫度;
5)觀察混凝土拌和、運送、振搗、修整和接縫等工序的質量;
6)每鋪筑400m3混凝土,同時制作兩組抗折試件,齡期分別為7天和28天,每鋪筑1000~2000m3混凝土增做一組試件,齡期為90天或更長,備作驗收或檢查后期強度時用,試件在現場與路面相同的條件下進行濕治養生。
7)施工中要及時測定7天齡期的試件強度,檢查其是否已達到28天強度的70%,否則應查明原因,立即采取措施,務必使繼續澆筑的混凝土強度達到設計要求,
除了以上的質量檢查與控制外,還要求施工單位對混凝土路面的平整度、彎拉強度和板厚三大關鍵質量指標作自檢控制。
③ 面層施工時注意事項:
1)混凝土拌和混合料的計量精度應嚴格控制在:水泥為±1%、粗集料、砂為±2%、水為±1%。混凝土拌和物應攪拌均勻,不得有未加水的干料、未拌勻的生料和離析等現象。
2)混凝土運輸必須根據施工進度、運量、運距等情況進行統籌安排,混凝土的運輸時間不得超過攤鋪允許最長時間,超過該時間的拌和料不得用于路面攤鋪。
3)布料與攤鋪速度相適應,布料的速度不宜低于30~40m/h,不適應時應配備適當的布料機械。坍落度為20~70mm的混凝土拌合物,松鋪系數為1.08~1.22,坍落度為10~40mm的拌合物,松鋪系數為1.12~1.25,。坍落度大時取低值,坍落度小時取高值。超高路段,橫坡高側取高值,橫坡低側取低值。根據超高的大小,還可適當降低橫坡低側的布料高度,但不低于模板頂面。三輥軸整平機施工前,混凝土表面大致平整,不得有明顯的凹陷。采用人工布料時,不得隨意踩入工作面內,操作工人退出工作面時,順便消除留下的腳印。
4)混凝土拌合物布料長度大于10m時,可開始振搗作業。采用密排振搗棒組間歇插入振實時,每次移動距離不宜超過振搗棒有效作用半徑的1.5倍,并不得大于500mm,振搗時間宜為15~30s。排式振搗機連續拖行振實時,作業速度宜控制在4m/min以內。具體的作業速度視振實效果,勻速緩慢、連續不間斷地振搗行進。其作業速度以拌合物表面不露粗集料,液化表面不再冒氣泡并泛出水泥漿為準。
5)在振實過程中,從側模預留孔中手工插入拉桿(應牢固,不得松動、碰撞或撥出)。嚴格防止過振、漏振、欠振,澆筑時按設計要求設置路面縱、橫向縫。每天施工完成或施工中斷時間過長,必須按規定設置施工縫。
6)三輥軸整平機按作業單元分段整平,作業單元長度宜為20~30m,振搗機振實與三輥軸整平兩道工序之間的時間間隔不宜超過15min。三輥軸整平機振實料位高差宜高于模板頂面5~20mm,過高時應鏟除,過低應及時補料。在一個作業單元長度內,應采用前進振動、后退靜滾動方式逐遍交叉作業,分別進行2~3遍,不應過振。
7)整平機作業時,要求有專人處理軸前料位的高低情況,過高時,應輔以人工鏟除,軸下有間隙時,應使用混凝土找補。滾壓完成后,將振動輥軸抬離模板,用整平軸前后靜滾整平,直到平整度符合要求,表面砂漿厚度均勻為止,靜滾遍婁一般為4~8遍。表面砂漿厚度控制在(4±1)mm,三輥軸整平機前方表面過厚、過稀的砂漿必須刮除丟棄。
8)采用3~5m刮尺在縱、橫兩個方向進行精平飾面,每個方向不少于兩遍,第一遍為整平飾面,在整平軸靜滾整平后盡快進行,推拉刮尺的速度要均勻,推拉方向與漿面保持一定的角度;第二遍為精平飾面,在混凝土初凝時間的1/2以前完成,以不留明顯的漿條為宜。
9)精整平表面后,使用鋼支架拖掛1~3層疊合麻布、帆布或棉布,灑水濕潤后作拉毛處理。布片長度以0.7~1.5m為宜,細度模數偏大的粗砂,拖行長度取小值;砂較細,取大值。
10)在混凝土表面泌水完畢20~30min內應及時進行拉槽,沒有拉槽機時,可采用人工拉槽方式,拉槽深度2~4mm,槽寬3~5mm,槽間距15~25mm。可施工等間距或非等間距抗滑槽,為減小噪聲,宜采用后者。銜接間距應保持一致。
11)混凝土攤鋪完成及表面抗滑構造深度完成后應及時立即養生,養生采用噴灑養生劑同時覆蓋塑料薄膜的養生方式。當采用噴灑養生劑的養生方式時,應在混凝土泌水結束后立刻進行,噴灑應均勻、成膜厚度應足以形成完全密閉水分的薄膜,噴灑后的表面不得有顏色差異,噴灑高度控制在0.5~1m。不得使用易被雨水沖刷掉的和對混凝土強度、表面耐磨性有影響的養生劑。覆蓋塑料薄膜養生的初始時間,以不壓壞細觀抗滑構造為準。兩條薄膜對接時,搭接寬度不應小于400mm,養生期間應始終保持薄膜完整蓋滿。養生時間應根據混凝土彎拉強度增長而定,不宜小于設計彎拉強度的80%,應特別注重前7d的保濕(溫)養生,養生期一般為14~21d,高溫天不應少于14天,低溫天氣不宜少于21d。在此期間應加強養生維護,禁止嚴禁人、畜、車輛通行,以及模板、支架和標志牌等從養生混凝土上經過。面板達到設計彎拉強度后,方可開放交通。
12)一般切縫時間以砼抗壓強度在6~12MPa范圍內進行,不得超過24h,切縫深度為1/3~1/4板厚,寬度控制在4~6mm。
13)灌縫應符合《公路水泥混凝土路面施工技術規范》(JTG F30-2003)中9.1.7的規定,確保填縫前縫壁及內部清潔、干燥;縮縫灌縫縫槽的形狀系數控制在2左右,灌縫深度為15~20mm;填縫料配制要求隨配隨用,并按質量技術要求進行封閉交通養生。
二、安全生產及施工環保
施工過程中除了注意以上產品質量的事項外,還應對安全生產及施工環保加以重視。
施工前,施工單位應對員工進行安全生產教育,樹立安全第一的思想,落實安全生產責任制度。應根據機械化施工特點,做好安全生產工作:施工時制訂攪拌樓、發電(機)站、運輸車、三輥軸機組等大型機械設備及其輔助機械的安全操作規程,并在施工中嚴格執行。施工現場必須做好交通安全工作,交通繁忙的路口應設立標志,并有專人指揮,夜間施工,路口、模板及基準線樁附近應設置警示燈或反光標志,專人管理燈光照明。施工電機設備要確保用電安全,攪拌樓、工棚、儲油站、配電站等重要設備上應配備消防設施,確保防火安全。
路面施工期間應加強施工環保的教育,增強環保意識,并加強施工場地環境衛生管理、監督和檢查。在攪拌場、生活區、路面施工段應經常清理環境衛生,排除積水,并及時整治運輸道路和停車場地,做到文明施工。
參考文獻:
[1] JTG F30-2003,公路水泥混凝土路面施工技術規范[S] .
[2] JTG F801-2012,公路工程質量檢驗評定標準[S].
[3] 同濟大學出版社《水泥混凝土路面施工技術》.
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(2)拆除時遵循先支后拆、后支先拆、先非承重部位后承重部位及自上而下的原則,并嚴禁用大錘和撬棍硬砸硬撬。
(3)梁模板應優先考慮整體拆除,便于整體轉移后重復進行整體安裝。拆除模板應遵循的原則:先支后拆、后支先拆;先拆不承重模板、后拆承重部分的模板;自上而下,支架先拆側向支撐,后拆豎向支撐。
4 質量安全保證措施
4.1 質量保證措施
4.1.1 鋼梁支撐支模體系質量控制
樓面預埋圓鋼卡箍需彈線,保證預埋卡箍位置正確,鋼梁截面尺寸及間距均嚴格按照設計計算,鋼梁上部焊接短鋼筋頭,鋼梁吊裝就位后,卡箍端部螺帽擰緊并設墊圈,鋼梁與卡箍間縫隙用木楔塞緊。
4.1.2 混凝土澆筑質量控制
混凝土找平時,用水平靠尺以水平控制點為基準將混凝土表面靠平,表面平整度不能大于5mm。混凝土找平施工時注意基面不能有積水,如有積水則應將其排干。養護期灑水時盡量選擇在早上和晚上溫度較低時進行,盡量減小混凝土表面溫差,防止混凝土因表面溫差過大產生裂縫。
4.2 安全施工措施
4.2.1安全防護措施
(1)鋼梁上部滿鋪竹串片腳手板,長度為2m,設置在工字鋼梁上,并用扎絲與工字鋼梁綁扎,腳手板連接于鋼梁處相互搭接;鋼梁上滿鋪腳手板后,在腳手板上部鋪一層密目安全網,安全網之間搭接無縫隙。
(2)側邊防護采用在垂直于工字鋼梁上的槽鋼端部支設鋼管立桿,立桿高度1.2m,底部與槽鋼連接處在槽鋼上焊接短鋼筋頭,立桿間用3道水平桿拉結形成整體;側邊防護底部設置180mm高模板擋腳板,外側滿掛綠色密目安全網。
4.2.2 混凝土澆筑安全要求
(1)在使用振搗器震動時,操作人員必須穿絕緣鞋,戴絕緣手套。
(2)振搗棒在指定電箱接線,并有專用開關箱,接漏電保護器,電纜線必須架空,嚴禁落地。
5 質量驗收
(1)工字鋼梁及槽鋼具有產品質量合格證和質量檢驗報告,并按照工程實際截斷至需要的長度,吊裝前根據立桿間距在鋼梁上焊接短鋼筋頭。
(2)支架鋼管應采用現行國家標準規定的3號普通鋼管,其質量應符合現行國家標準《碳素結構鋼》(GB/T700—2006)中Q235-A級鋼的規定。不得使用有嚴重銹蝕、彎曲、壓扁及裂紋的鋼管。
(3)膠合板技術性能必須符合《混凝土模板用膠合板》(GB/T17656—2008)要求,木方必須符合質量標準要求。
6 結語
綜上所述,澆混凝土空中連廊采用在連廊下層擱置工字鋼梁作為連廊支模支撐體系對保證工程的質量有著一定的積極作用,此方法操作簡單便易,靈活性,適用性較廣,不僅有效有效縮短工程工期,還降低了空中作業安全隱患。
參考文獻:
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[3]楊少明;楊志勇.醫院空中連廊的設計與施工[J].中國醫院建筑與裝備.2012(01)