王 剛(戶縣交通工程管理站,陜西戶縣710300)
探討公路施工中關鍵部位的施工技術
王 剛(戶縣交通工程管理站,陜西戶縣710300)
公路施工是一項復雜且系統的工程,其施工質量事關輻射區內社會經濟的發展,因此重視對公路施工技術的研究很必要。在本案,筆者以水泥混凝土路面為研究對象,分別從原材料指控、混凝土配比設計、鋪筑和養生等角度展開討論。
混凝土路面;配比設計;鋪筑
引言
據數據顯示,2015年底全國公路總里程為457.73萬km,同比增加11.34萬km;公路密度為47.68km/百km2,同比提高1.18km/百km2;公路養護里程為446.56萬km,占公路總里程的97.6%。可見,我國公路建設已進入較高的發展階段。但近年來,由公路質量引發的安全問題卻時有發生,這無疑不利于公路功用的充分發揮。公路施工是一項工期長、難度大且受環境影響大的工程,其在外力作用和自然條件的影響下,水泥混凝土路面易發生錯臺、板底脫空、壓碎、拱起及路面剝蝕、開裂、下陷等病害,從而嚴重影響了公路的使用質量。對此,筆者指出在水泥混凝土路面施工中,應重視對如下方面的控制:
在水泥混凝土路面施工中,常用的材料包括水泥、粗細集料、鋼筋和水等,其中任一材料出現質量問題都會對整個工程的施工質量造成嚴重影響,因此應采取合理的措施來控制原材料的質量,具體如下:
1.1 水泥
在選用水泥時,應對公路的等級、施工環境等因素進行綜合考慮,其中(特)重交通路面選用普通硅酸鹽水泥或旋窯(道路)硅酸鹽水泥,中(輕)交通路面選用礦渣酸鹽水泥;在低溫環境下,選用R型或普通型水泥,注意無論選用何種水泥,都應從如下方面來控制其質量:①在進場時,檢查每一批水泥的檢驗證明;②所選水泥應滿足混凝土配比試驗的眼球。
1.2 粗細集料
對于粗集料,要求選用潔凈、耐久和堅硬的卵石或碎石,而對于細集料,則要求選用潔凈、耐久和堅硬的混合砂、機制砂和天然砂。對于粗細集料的級別,一般應視公路的等級和使用要求而定,詳見表1。

表1 粗細集料的選用標準
1.3 鋼筋
在水泥混凝土路面施工中,所用的鋼筋不得存在銹蝕、刻痕、斷傷、裂紋、彎曲和表面油污等問題,注意在加工傳力桿鋼筋時,不得擠壓切斷,并用砂輪將斷口打磨至光圓,最后再加工為2~3mm的圓倒角。
1.4 水
在水泥混凝土路面施工中,混凝土攪拌與養護用水一般直接選用飲用水,注意對于質量存疑的水,應通過檢驗來確定其含鹽量≤0.005mg/mm3、pH值≥4且水中不得含泥、油污等雜質。
混凝土配比設計是按工程的施工要求和條件來得出混凝土中水泥、粗細集料和水的占比,注意在這一過程,應先確定混凝土的強度等級、坍落度、標號富余系數及摻和料或外加劑的摻量等。對于普通混凝土,可按如下步驟來設計其配比:確定水灰比→確定用水量→算出1m3混凝土需用的水泥量→選取砂率→算出1m3混凝土需用的粗細集料量→試拌和試驗→調整混凝土的配比。以碎石混凝土為例。針對碎石混凝土,水灰比應為[0.40,0.50];單位用水量應按粗砂或粗砂的要求增加或減少5kg;單位水泥用量應≥300kg/m3。針對外加劑的摻用,應注意如下事項:①鑒于混凝土的流動性與外加劑相關,則應對水泥和水的用量進行調整;②對于摻有外加劑的混凝土,其在28d齡期的強度應達試配強度。鑒于在溫度變化和行車荷載等的作用下,混凝土板會產生彎拉應力和壓應力,并最終造成混凝土路面開裂。對此,應以抗彎拉強度為混凝土配比設計的指標。
在水泥混凝土路面施工中,鋪筑環節的質量控制至關重要。但在這一環節,首先應驗證基層的強度,其次再鋪筑混凝土路面,最后再按要求處理施工縫。
3.1 控制基層強度
基層的強度一般會對面層產生一定的約束作用。因此,為了避免面層在基層強度的約束下產生裂縫,應優化基層強度設計,即踐行“弱基層+強表面”的設計理念,從而實現對基層強度的控制。此外,混凝土路面在面層與基層接觸面的受損率也較高,建議妥善處理面層與基層的銜接,使其均勻受力,亦或通過在面層與基層間增設柔性墊層來弱化基層對面層的約束力,從而防止面層產生裂縫。
3.2 路面鋪筑
以滑模機械鋪筑為例。滑模機械鋪筑的施工流程如下:設置基準線→混凝土拌和與運輸→混凝土攤鋪→混凝土面板的滑模施工→傳力桿施工→混凝土面板修整。其中,在設置基準線時,應對基準線的材料、高程、水平支距、緊度、精度及線樁間距等指標進行控制;在混凝土攤鋪中,應做好前期的檢查工作,并對混凝土的卸料與布料進行重點控制;在混凝土面板的滑模施工中,應做好起步攤鋪的校核調整工作及控制好攤鋪的速度和振搗的頻率;滑模攤鋪機配備的抹光器具有自動抹平的功能,因此混凝土面板一般不再修整,但針對溜肩、塌邊、倒邊等缺陷,建議通過人工操控抹面修整機來進行修整,注意在這一過程中,應秉承認真、負責的原則,使施工段攤鋪連接處平順過渡。
3.3 施工縫處理下要點:a.多臺滑模攤鋪機采用熱接槎的方式前后作業;b.不得一次性碾壓全部混凝土,一般應保留不少于10~20cm來作為后續攤鋪的高度參考標準;c.在全部碾壓完畢后,再按要求開展檢測工作,而針對平整度不夠的路面,建議用鋼輪壓路機來做二次修正。
混凝土路面抗滑制作與泌水結束后,應馬上進行混凝土養生,一般采用如下養護方法:先噴灑養護劑,再覆上保濕膜和養護塑料薄膜。其中,在噴灑養護劑前,應按比例摻配,并按如下要求控制噴灑的效果:①保證噴灑的均勻度;②控制好噴桿的方向與高度;③噴灑的壓力與高度應以實時風速為依據,一般要比面層高50cm及呈霧狀噴灑,注意噴灑的范圍應包括面板;④噴灑量應以成膜要求與噴灑厚度為依據,以保證水分的封閉效果,注意在大風環境下,應二次噴灑養護劑。當混凝土路面的強度達到一定要求且鋸縫完畢后,應先灑水,再在混凝土表面覆上保濕膜與養護薄膜。但在這一過程,需注意如下事項:①在覆蓋薄膜時,薄膜應加大加寬60cm(或以上)及其搭接寬度應大于30cm;②用砂土將薄膜的搭接處和周邊壓住,具體采用方格形式,以防風刮起薄膜而影混凝土路面的養護質量。值得注意的是,在整個路面混凝土養生期間,杜絕一切通行,直至其強度大于40%,而這一階段的耗時約為6~8h。混凝土路面養生至28d,再開放交通。
綜上,本案筆者以水泥混凝土路面施工為研究對象,針對其常見病害,提出了相應的控制措施,即在水泥混凝土路面施工中,應嚴把原材料質量關,并優化混凝土的配比設計,其中最為重要的是按要求鋪筑混凝土路面,注意進一步優化施工工藝及對細節進行重要控制,同時做好路面混凝土的養護工作。
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在混凝土路面施工中,應重視對橫、縱向施工縫的處理。①橫向施工縫。當混凝土攤鋪的中斷時長比初凝時長的2/3大時,應按下列要求設橫向施工縫:a.施工縫采取軟做施工縫法來設為平縫+傳力桿的形式,其中端頭模板選用帶固定裝置和孔的鋼模板,注意孔的間距和規格應滿足傳力桿的施工要求;b.施工縫應垂直于路的中心線;c.通過預熱新舊混凝土來提高其粘結度,以免產生裂縫;d.攤鋪速度應足夠慢,且其高度應等于混凝土路面的厚度。②縱向施工縫。縱向施工縫的作用是保證兩條攤鋪帶交接處的厚度相當,其一般要求注意如
U416.1
A
2095-2066(2016)32-0200-02
2016-11-2
王 剛(1976-),男,工程師,本科,主要從事農村公路建設項目管理工作。