■李文斌 ■中交集團第二公路工程局第六工程有限公司,陜西 西安 710065
隨著我國國民經濟的發展,我國大部分地區都開始建立了高速公路,并且許多高速公路需要向一些地質條件非常復雜的山區延伸。我國的高速公路在施工建設的過程中,受我國地質條件的影響,許多路段都需要用到橋梁。混凝土橋面的鋪裝層需要直接承受車輛的壓力,混凝土橋面的鋪裝層不僅是整個橋梁受力層,同時也是整個橋梁的保護層,因此混凝土橋面的鋪裝層質量對整個橋梁工程極為重要。而隨著我國今年來交通流量的不斷增大,各種大型車輛經常會出現超載現象,這種現象在很大程度上增加了混凝土橋面鋪裝施工要求,因此針對混凝土橋面鋪裝施工中的關鍵技術進行分析,提高混凝土橋面鋪裝質量,對我國經濟的發展有很重要的意義。
隨著我國經濟的不斷發展,交通量的不斷增大,傳統的混凝土橋面鋪裝施工技術已逐漸無法滿足要求。我國的混凝土橋面在鋪裝施工的過程中,經常會出現凹凸不平,砂漿墊塊的定位難以控制,鋼筋網混亂等情況。并且在施工過程中,施工人員在焊接鋼筋網的過程中,還會出現焊點質量差,焊點不均勻等現象,最終使得整個橋面鋪裝層抗滲水等級低,并且出現裂縫的時間也比較快。
我國混凝土橋面的鋪裝通常都具有齡期差別大、面積大以及厚度薄等特點,再加上我國的橋面鋪裝層在施工過程中,還需要承受復雜的外部因素與內部因素影響,比如惡劣的氣候與復雜的地形等,從而加劇了我國混凝土橋面鋪裝層的損壞。
混凝土橋面鋪裝施工設計過程中,混凝土的力學性能對整個工程的質量有很重要的影響,在本次設計研究過程中,主要以C40 力學性能指標來表示混凝土的力學性能,混凝土的力學性能必須要滿足以下這幾個方面的需求,首先是混凝土28d 的試配抗壓強度必須要在48MPa以上,如果混凝土橋面不加瀝青的情況下,則需要纖維增強混凝土28d抗折強度,是抗折強度大于7MPa,如果需要在混凝土表面鋪上瀝青,則需要讓纖維增強混凝土28d 抗折強度,讓其大于5.5MPa[1]。同時混凝土28d 的收縮率必須要小于2.5X10-4。混凝土表面如果不添鋪瀝青,則其28d 的抗滲等級需要大于W12,如果需要添鋪瀝青層,則28d 的抗滲等級應大于W10。
混凝土橋面鋪裝的構造設計同樣也是整個施工過程中的重要工作,在本次的研究中,首先是混凝土整平層厚度要在8cm 到10cm 之間,具體可以在橋面鋪裝過程中,添加直徑為8mm 的焊接帶肋鋼筋網片,網片的間距為10cm,讓整個鋼筋網片與混凝土頂層的距離保持3.5cm。同時也可以在混凝土整平層中添加0.8kg/m3帶1.0kg/m3的聚丙烯腈纖維,并在混凝土中添加40kg/m3到50kg/m3的鋼纖維來提高混凝土的性能要求[2]。
其次是橋面伸縮縫處的構造,這個部位的構造對整個橋梁來說都雖然看起來不起眼,但是其作用同樣很重要。在施工設計過程中,需要讓伸縮縫處與主梁端部的距離保持在4cm 一些,伸縮縫槽口中錨固鋼筋需嚴格按照設計要求進行預埋,其中的誤差不能超過5cm。
最后就是橋臺表面的鋪裝構造,橋臺表面的鋪裝一般是在搭板與路基的結合處,這個部位在施工設計中,需要讓鋪裝過程中的焊接網片伸入到路基鋪裝中,并且伸入的長度不能夠少于2m,同時還需要在鋪裝層下5cm 處設置相應的鋼筋網片,以連接路基與橋臺搭板。
混凝土橋面鋪設施工過程中,材料的性能同樣也是影響其施工質量的一個重要因素,混凝土的原材料一般都是由水泥、砂礫、粉煤灰、焊接鋼筋網、水以及相應的化學添加劑,比如聚丙烯腈、鋼纖維等。在鋪設施工過程中,要想保證施工的質量,首先就需要保證材料的性能能夠滿足橋梁的性能要求。在本次的研究過程中,通過對橋梁的性能要求進行分析后,對材料的性能有以下要求。水泥需要采用硅酸鹽水泥,可以是普通的硅酸鹽水泥也可以是粉煤灰或礦渣硅酸鹽水泥。砂石的要求為,中砂細度模數應在2.3 到3.0 之間,其中的含泥量保持在3.0%以下,粉煤灰需要采用1 級到2 級的粉煤灰。在添加化學添加劑的過程中,聚丙烯腈纖維的直徑要保持在12μm 到15μm 之間,其抗拉強度要大于800MPa,要具備良好的親水性,鋼纖維最好采用碳素冷拔鋼絲切斷型,這種鋼釬維的抗拉強度能夠達到600MPa 以上,并且其直徑只有0.6mm 到0.9mm 之間[3]。相應的焊接鋼筋網與水等材料也要符合國家的規定標準。
混凝土橋面鋪裝的施工工藝包括很多方面,在本次的研究過程中主要選取了施工中的幾個關鍵施工工藝,其中包括了鋼筋網的安裝、混凝土的澆筑以及表面切縫這幾個關鍵的施工工藝。
焊接鋼筋網的安裝技術是混凝土橋面鋪裝施工過程中的主要施工技術之一。通常在安裝焊接鋼筋網的過程中都需要根據橋梁的基點來安裝。具體可以沿著橋梁縱向每隔2m 到3m 進行設置,并以頂面高程控制進行標示,這樣能夠提高安裝的準確度。在安裝過程中,需要將架立鋼筋與焊接鋼筋網的交叉點焊接起來,并且要使用100cmX100cm 的墊塊進行控制定位,以保障施工的安全。如果橋面鋪裝層的厚度超過了10cm,需要將架立鋼筋換成高度為5cm 的短節,具體的長度可以根據施工過程中的實際情況而定,但一定要保證焊接鋼筋網的平衡。在搭接過程中,可以使用相應的疊搭法、扣搭法和平搭法來完成。
混凝土的澆筑技術對混凝土的性能有很大影響,因此混凝土的澆筑施工工藝同樣也是整個施工過程中的關鍵技術。通常混凝土在澆筑過程中,其澆筑環境的溫度應保持在5 度到35 度之間,不能出現高溫與低溫。同時也不能夠在強烈的風速與烈日下施工。如果施工的橋梁屬于縱橋類型,則最好從小坡往上坡開始澆筑,如果是橫橋類型則可以從橫低坡一側開始向橫高坡一側開始進行澆筑。在澆筑的過程中需要控制好混凝土的坍落度及振搗時間,如果坍落度過度,則有可能會造成混凝土的離析不均勻,最終會出現收縮變形以及開裂等現象[4]。
表面切縫是混凝土橋面鋪裝施工中的后期施工工藝,但表面切縫施工技術同樣對橋面的鋪裝層有很重要的作用。通常要進行表面切縫,需要讓混凝土橋面的鋪裝層已達到設計要求,并且要在7d 齡期后才能夠施工,橋面鋪裝層的切縫深度一般是2cm 左右,其寬度為3mm。在表面切縫過程中,一般需要現在橋墩頂面處設置一道相應的切縫,按照3m 到5m 的間距進行切縫,切縫后需要在縫內填入粘結性好、彈性高的材料。
混凝土橋面鋪裝施工對我國的公路建設有很重要的意義,改善與提升我國混凝土橋面鋪裝施工中的施工技術,才能夠進一步提高我國混凝土橋面鋪裝施工的質量。通過本文的分析可以了解到,要想保證橋面鋪裝層的施工質量,需要研究控制施工過程中的施工設計、材料性能以及施工工藝,形成一套完善的施工技術方案。
[1]孟憲秋,劉強,陳江.混凝土橋面鋪裝質量控制[J].山東交通科技,2013(05):112 -156.
[2]孫常榮.鋼纖維混凝土橋面鋪裝的施工與質量控制[J].山西建筑,2014(04):55 -98.
[3]梁壽國.現行鋼筋混凝土橋面鋪裝技術的缺陷研究[J].交通世界(建養.機械),2013(02):255 -321.
[4]王偉.瀝青混凝土橋面鋪裝早期病害原因分析[J].中國新技術新產品,2014901):66 -101.