特長隧道水泥路面平整度的影響因素及控制

平 甍

(榆平高速公路建設管理處，山西晉中 031800)

0 引言

路面的平整度是反映路面使用品質和行駛舒適性的重要指標之一，也是水泥路面耐久性的重要影響因素之一，在路面施工質量控制、養護質量評價和工程交(竣)工驗收中受到高度重視［1］。平整度是以幾何平面為基準，表現為路面縱向和橫向的凹凸程度，是實際路面表面與設計平面的偏離程度［2］。水泥路面由于其剛度大，通常給人的印象是行駛舒適性不良，其實這種感覺與普通水泥路面固定間距縮縫的存在有很大關系，但是造成水泥路面平整度指標較差，行駛舒適性不良的因素除其自身特性外，施工控制也是一大原因。隧道水泥混凝土路面有其特殊的地方，如基層一般為貧混凝土、施工空間有限、存在檢查井的影響。本文結合寶塔山特長隧道兩種不同水泥路面結構平整度的控制與評價進行介紹［4］。

1 隧道水泥路面平整度的影響因素

1.1 基層平整度對路面平整度的影響

隧道內一般采用貧混凝土基層，基層的平整度直接影響面層的平整度，因為基層的凹凸不平給模板的安裝帶來不便和不穩定，直接影響面板的平整度;基層凹凸不平也會引起混凝土松鋪厚度不均勻，從而導致振搗后混凝土面板厚度不均一，不同厚度的混凝土在溫縮干縮作用下容易產生不同的變形，造成表面不平整。如果提供平整度好的基層頂面，既可為模板安裝提供良好的條件，也會澆筑出厚度均勻的混凝土板，經過良好的表面施工，路面平整度才有保障。因此，提高基層的平整度對保證隧道水泥路面的平整度是非常重要的。

1.2 混凝土質量對路面平整度的影響

水泥混凝土的離析和坍落度是影響路面平整度的重要因素，要特別把好原材料質量關和水灰比。眾所周知，水灰比控制不好，就會造成水泥混凝土施工過程中收縮不均勻，從而造成平整度差。要控制好水灰比，除了做好單位用水量的控制外，砂石原材料的含水量也必須嚴格測定，及時調整，坍落度控制在30 mm左右。夏季高溫施工時，混凝土混合料表面失水、坍落度損失大，嚴重影響混合料的工作性，應根據運輸距離在運輸車輛上加蓋苫布，避免混凝土水分散失和坍落度損失過大。在運輸過程中，防止混凝土離析，運距不宜超過5 km［5］。

1.3 施工機械對水泥路面平整度的影響

由于隧道內空間有限，而且存在交叉作業，無法采用滑模攤鋪機，三輥軸攤鋪機配以排式振搗器可以實現其功效。但是三輥軸機組在控制路面平整度方面有其特別注意的地方。三輥軸攤鋪機振幅、振頻不合理，會使攤鋪成型的路面產生波浪橫紋，影響路面平整度。振動提漿過后會有小范圍不平整的地方，應及時采用人工找平，再振動提漿，但次數不宜過多，一般不超過3次，以免表面砂漿過厚而流失。并且輔以靜滾，次數不宜超過2次。一般作業單元控制在10 m左右。

1.4 施工工藝對水泥路面平整度的影響

1)模板安裝精度。三輥軸機組施工時，三輥軸機要在固定好的模板上行走，模板的安裝精度直接影響三輥軸機組攤鋪的平整度，且由于三輥軸機自重較大，其振動作用可能使模板松動，應隨時注意觀察模板情況，如有松動、變形，應隨時校正;同時應選用足夠剛度的鋼模型，加強下部支墊。

2)三輥軸攤鋪機工作時，由于振動軸的偏心振動，會在拌和物表面形成有規律的波浪。同時當混凝土坍落度較小或布料高度過高時，振動軸前會有過多的拌和物堆積，三軸機向前移動時會因受阻而產生“爬坡”現象，導致拌和物表面的不平整;規范三輥軸作業流程，施工過程嚴格遵循前進振動、后退靜滾的方式，在攤鋪、振密、提漿作業完畢后，必須進行4遍～8遍靜滾作業。

3)人工操作隨意性較大影響路面平整度，在攤鋪過程中隨意灑水，待混凝土表面硬化收縮后形成局部水洼降低了路面平整度。

1.5 接縫對水泥路面平整度的影響

普通混凝土路面由于接縫的存在，接縫處理不當，直接影響路面平整度，連續配筋混凝土路面在縱向配置了一定數量的鋼筋，施工時避免了橫向接縫的設置，但是每次施工結束后的平縫處理不當也會引起路面平整度下降，行車舒適性變差。應搞好施工結束時施工縫制作和第二天的連接攤鋪工作，消除施工縫不平的現象。此外，應充分發揮配套機械的生產效率，增加每個臺班的鋪筑長度，以減少工作縫，提高整體平整度水平。

1.6 檢查井對水泥路面平整度的影響

隧道路面不同于其他路面，由于隧道自身的排水系統的存在，在路面中央設有檢查井，井蓋的設置與路面存在縫隙，也是影響路面平整度的一個因素。可采用鑄鐵井蓋上安裝預制混凝土井蓋的方法提高其與路面的整體性。

1.7 寶塔山隧道連續配筋路面

榆平高速寶塔山隧道右線設計為特重車道，采用連續配筋水泥混凝土路面，結構形式為28 cm厚CRCP。混凝土設計彎拉強度為5 MPa，設計水灰比為0.37，砂率38%，水泥用量376 kg/m3，外加劑1%，縱向配筋率為0.61%，縱筋采用φ16 mm間距12.5 cm，橫筋采用φ12 mm間距50 cm。路面施工采用配有排式振搗器的三輥軸機組分超車道3.75 m和行車道4 m兩幅攤鋪。CRCP面層按鋼筋網片布置位置分兩層(下層19 cm+上層9 cm)進行鋪筑(見圖1)。

施工方法:路面采用分幅施工，右側行車道4 m、左側超車道3.75 m，分幅施工。

施工工藝流程:施工準備→基層驗收→測量放線→模板安裝固定→底層混凝土鋪筑→鋪設鋼筋網片→上層混凝土鋪筑及找平→糙面加工→縱向刻紋及養護(見圖2)。

圖2 施工工藝流程圖

2 平整度的檢測方法和評定指標

平整度測定的方法和儀器很多，相應采用的指標也各不相同。常見的平整度檢測方法見表1。

表1 平整度檢測方法比較

3 工程應用

榆平高速公路寶塔山特長隧道全長10.48 km，左右線根據交通量的不同情況，分為特重交通方向和重交通方向，特重交通方向路面結構形式采用連續配筋混凝土路面，重交通方向則為縮縫設傳力桿的普通水泥混凝土路面。

普通水泥混凝土路面存在縮縫的處理工序，但并不是說有縮縫，平整度就會下降，而是只有在縮縫處出現錯臺、剝落等情況時，平整度才會變差。因此普通水泥混凝土路面施工中關于平整度的控制就增加了一項縮縫處理的工藝，把握切縫時機和切縫工藝，不僅對路面平整度控制意義重大，而且對今后路面縮縫處是否出現病害具有重要意義。

從現場3 m直尺測量結果看，兩種路面結構形式的平整度并無孰優孰劣的情況，主要是受混凝土的質量和施工工藝的影響。但是從使用顛簸累積儀檢測發現連續配筋混凝土路面的平整度明顯優于普通水泥混凝土路面。

施工中還發現相比普通水泥混凝土路面，連續配筋混凝土路面能夠連續攤鋪，工作效率高，平整度易控制。

4 結語

水泥路面平整度影響因素多，關系到基層、面層施工的全過程，情況復雜。通過對主要影響因素及控制措施的分析可以看出，只有以高度的責任心加強施工現場的管理，精心科學的組織施工，加上優質的混凝土，良好的施工機械，合理的施工工藝，才能保證路面的平整度，提高路面的耐久性和行車舒適性。

建議施工中采用3 m直尺連續不間斷測量，做好全過程監控，及時發現，及時改善施工工藝，保證路面整體平整度。

［1］JTG F30-2003，公路水泥混凝土路面施工規范［S］.

［2］JTG F80-1-2004，公路工程質量檢驗評定標準［S］.

［3］衛彬彬.談公路工程水泥混凝土路面施工技術［J］.山西建筑，2012，38(30):176-177.

［4］申俊敏，劉 海，張 翛.寶塔山特長公路隧道路面結構方案優化分析［J］.山西交通科技，2013(8):46-48.

［5］劉建偉，劉 海，朱曉斌.特長隧道安全耐久性路面結構研究［J］.華北水利水電學院學報，2012，33(3):40-43.