付 智 源
(山西省晉中路橋建設集團有限公司,山西 晉中 030600)
隧道水泥混凝土路面建造新技術
付 智 源
(山西省晉中路橋建設集團有限公司,山西 晉中 030600)
在對隧道進行施工的過程中,要結合隧道內部的構造以及相應的特征,應用新技術對其進行建造,對隧道水泥混凝土路面設計及我國隧道水泥混凝土路面建造的新技術進行了詳細的分析,對隧道水泥混凝土路面建造的發展有著非常重大的意義。
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在一些外國的國家當中,隧道當中的路面很多都是由水泥混凝土建設的,尤其在比較長的隧道或者特長的隧道當中所建設的路面都是由混凝土建設的。主要的原因是因為隧道是比較封閉的環境,在對路面進行攤鋪的過程中,水泥混凝土通常為常溫進行施工,自身不會冒煙,也沒有壓路機排放出來的尾氣。但是,在瀝青路面的施工當中,需要進行熱碾壓的作業,在熱瀝青的表面多散發出來的煙氣在隧道當中很難排放出去。在我國,就曾經出現過在隧道當中鋪設瀝青,攤鋪機因為缺氧導致的熄火情況。在通風口的地方,或者沒有進行任何通風的情況下,內部的工作人員要佩戴好防護的設施,以免發生窒息的情況。在對隧道進行使用當中,對瀝青的路面進行維修的年限是水泥混凝土路面的50%,對路面進行修整以及進行維修的次數非常多,并在維修的過程當中對交通造成了不便。此外,瀝青路面所具有的防火性非常差,如果隧道當中的車輛有失火的情況,也會引燃路面,造成更大的損失。
1.1 混凝土路面結構形式的具體選擇
隧道是唯一不能繞行的通道,依照我國對隧道當中的路面進行建設的經驗,在公路以及高速公路的隧道當中,對于水泥混凝土的路面要優先應用補強以及抗裂纖維混凝土。應用較少的纖維摻量的路面,對其進行設計的彎拉強度具體的標準值是5.5 MPa。如果是摻量比較大的纖維的補強路面,對其進行設計的彎拉強度具體的標準值為6.0 MPa,二級或者二級以下的公路路面,可以應用在每一條縮縫當中,插傳力桿的水泥混凝土路面。
在隧道當中,路面的厚度通常與外面混凝土路面的厚度相同,如果應用抗裂纖維對路面進行設計時,彎拉強度當中的標準值應該為5.5 MPa,可以不減少路面的厚度[1]。應用摻量比較大的補強混凝土路面時,其標準值可以為6.0 MPa,可以應用0.9左右的厚度折減系數,也可以不將薄厚度進行減少,以便將疲勞的循環次數進行增大,將疲勞使用壽命進行延長。
1.2 取消拉桿
在該路面的兩側,存有邊溝以及側壁對其產生的制約,不會像在外面的混凝土里面一樣,產生側向沿橫坡產生的滑移。因此,在隧道當中的普通混凝土路面、抗裂纖維以及補強纖維路面通常可以將縱縫拉桿取消。但是,在隧道當中,縱縫或者切割出來的縱縫恰好在不良的負荷位置時,要在縱縫的側壁當中將傳力桿插進去。
1.3 傳力桿設置
在隧道當中應用水泥混凝土進行建設的重要原因是因為,在對路面進行滑模鋪設的過程中,會因為沒有足夠的側向空間,導致對傳力桿的設置非常困難[2]。如在路面當中,將補強進行增加,或者加大抗裂纖維,沒有切縫路面的部分,在自然條件下斷開的纖維含有一定的傳荷以及拉住的功能。所以,在該路面當中可以設置縱縫拉桿或者橫縫的傳力桿。在施工當中,纖維混凝土會有一些拌和難度以外,其不設置傳力桿會使設備在進行攤鋪的過程中非常方便。此外,纖維類型的混凝土,可以將面板抵抗疲勞的次數進行提升,延長使用的壽命,其抵抗疲勞的極限值通常會上升50%~200%。
2.1 應用滑模鋪筑的兩種形式
1)零位攤鋪。應用該種方式進行攤鋪,為的是路表面與設備履帶底部邊緣要在一個高程上,該種方式的應用,只需要將攤鋪機當中邊側的模板進行拆除,以便底板的邊緣處能夠在履帶的邊緣處實施滑模攤鋪,其設備的履帶在邊溝的蓋板上行進。這樣,要將蓋板進行加厚,并且做好相應的配筋處理,以便可以撐起設備的重量。
2)下位攤鋪。應用該種方式進行攤鋪,是為了使路表面在設備履帶底部邊緣的下方,因為設備擠壓板所固定的位置不會在底部邊緣的下方,因此,一定要對設備進行改裝,以便滑模攤鋪機能夠更好的迎合施工的情況。實踐證明,在隧道當中,結合其內部邊溝的高以及低的實際情況,機械設備履帶行進的具體位置確定所應用的零位鋪攤以及下位鋪攤的方式,可以非常好的鋪設出路面,并保障鋪設的質量。
2.2 隧道混凝土路面與鋼纖維混凝土路面的施工要求
1)隧道路面混凝土的實際運輸以及相應的布料。因為在隧道當中,如果車輛的噸位比較大,那么車輛在隧道當中不能回頭,因此在比較長的隧道當中施工,要盡量選擇比較小噸位的車輛,并且噸位比較小的車輛在將混凝土堆卸下來的時候會比較小,非常容易對其進行布料[3]。在隧道當中,通常是為不能連通的單洞,在路表面上所應用的布料機械不能使用,只能在設備前應用挖掘機或者推土機實施相應的布料。
因為在隧道當中,進行運輸以及實施布料會受到較大的限制,在長隧道的路面當中,通常不會應用鋼筋混凝土類型的路面,因為拌合物穿越鋼筋會非常困難。所以,為了將路面的使用壽命進行延伸,要縮減對其進行翻修的次數,可以應用鋼纖維補強混凝土的隧道路面。
2)在設施路面上的基準線時,路面上對于基準線的設置要根據滑模攤鋪機外面的實際寬度進行分析,可以將其設置在內部或者外部,不會對機械設備造成任何阻礙的位置,對于具體精度的要求一定要與路面的要求相同。
3)隧道洞口處的路面一定要設置相應的鋼筋混凝土搭板等,隧道大部分為巖石類型的隧道,其沉降與洞口的土基有非常大的差別,尤其是洞口在高填方的環境當中,其出現的沉降差會更大,所以普通的洞口同橋涵構造物都要架設鋼筋混凝土的搭板等,以便對隧道洞口的結構進行補強。在我國,大部分洞口的路面上都出現了一定的破損,要將隧道當作構造物,同樣實施相關的補強作業。
4)在對隧道路面實施滑模攤鋪的過程中,要掌握相應的要求:其一,要有非常充足的攤鋪機前料,不能出現任何缺料的情況;其二,進行攤鋪的速度,要嚴格掌握在每分鐘1 m左右;其三,在振動倉當中,料位實際的高度要嚴格把控在100 mm左右,在設備的振動倉后面,在進入到底板當中的混凝土表面,不會出現氣泡;其四,振搗棒的實際位置,要在路的表面之上,實施振搗的具體頻率應嚴格控制在每分鐘9 000次;其五,攤鋪設備在對混凝土的表面進行擠壓的過程中,其力度一定要足,沒有任何的麻面,具有非常好的平整度。
5)在隧道混凝土的路面當中,要符合抗滑的相關要求。在隧道當中,不管制作的是哪一種混凝土的路面,要求所應用的砂全部為石英河砂,具體的細度以及模數不應該超過2.5,要將其嚴格把控在2.5以上,3.5以下。在具體施工的過程中,所應用的麻袋片,拖出的抗滑結構,在全面保障施工之后的路面上的摩擦系數要在0.45之上。如果隧道當中的路面不漏水,其與鋼纖維的路面可以不對抗滑溝槽進行制作,已經出現漏水或者有可能發生漏水的隧道路面,要應用硬刻槽進行制作的宏觀抗滑構造。
隧道由于其具有的特殊形式,在對路面進行施工的過程中,要注重對各種新技術的探究,以便在隧道有限的空間當中,能夠建造出安全防滑、噪聲小的路面。現在,將水泥混凝土路面應用在隧道的路面當中,所產生的效果非常理想,不但有效保障了強度以及耐久性,還提升了安全性能以及相關的服務水平,縮減了維修的成本以及進行養護的成本。
[1] 陳仲明,尤 超,馬勝軍.公路隧道水泥混凝土路面抗滑處治技術研究[J].交通建設與管理,2014(24):225-227.
[2] 張 野.隧道水泥混凝土路面施工技術[J].黑龍江交通科技,2014(4):54.
[3] 鐘少川,潘昊宇,洪灶明.淺談高速公路隧道水泥混凝土路面刻槽方向[J].交通科技,2013(2):94-97.
Onnewtechniqueforconstructionofconstructionwithtunnelcementconcrete
FuZhiyuan
(ShanxiJinzhongRoadandBridgeConstructionGroupCo.,Ltd,Jinzhong030600,China)
In the process of the tunnel construction, combines with the components of the interior tunnels and respective features, undertakes the construction with the new techniques, and analyzes the design for the tunnel cement concrete roadbed and new tehiques for the construction of the cement concrete roadbed construction in China, so it is meaningful for developing the tunnel cement concrete roadbed construction.
tunnel, cement concrete roadbed, construction, technique
U416.216
:A
1009-6825(2017)24-0144-02
2017-06-15
付智源(1990- ),男,助理工程師