農(nóng)村公路小修工程中水泥混凝土路面換板技術(shù)研究

李峰

農(nóng)村公路小修工程中水泥混凝土路面換板技術(shù)研究

李峰

Nong cun gong lu xiao xiu gong cheng zhong shui ni hun ning tu lu mian huan ban ji shu yan jiu

一、引言

根據(jù)《棗莊市公路統(tǒng)計(jì)資料匯編（2016）》棗莊市農(nóng)村公路有路面總里程7310.6km,其中水泥混凝土路面4490.5km，占總里程比例為62.3%。但由于設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)的疏漏，以及農(nóng)村公路應(yīng)與之配套的設(shè)施不完善，加上超載超限車(chē)輛的增加，導(dǎo)致路面病害存在斷板、破碎等現(xiàn)象，從而縮短了養(yǎng)護(hù)周期，相對(duì)增加了養(yǎng)護(hù)成本。而對(duì)于路面嚴(yán)重病害，導(dǎo)致平整度差，危及行車(chē)安全時(shí),常常路面小修, 面層采取換板的方法進(jìn)行處治。

二、提高混凝土早期強(qiáng)度

為加快車(chē)輛通行，應(yīng)加速施工進(jìn)度，要從調(diào)整混凝土的早期強(qiáng)度入手。要力爭(zhēng)在澆筑2d后，使其強(qiáng)度不低于80%，合理布設(shè)路段作業(yè)點(diǎn)數(shù)，以保障通暢。為此，采取如下措施：

1.摻加早強(qiáng)劑

早強(qiáng)劑是提高混凝土早期強(qiáng)度摻加的外加劑之一，主要調(diào)整水泥水化速度，具有早強(qiáng)和減水增強(qiáng)功能。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查并經(jīng)過(guò)嘗試，效果較好的是GK-5A型減水早強(qiáng)劑，摻入量少，以不高于水泥用量的0.9%摻配，操作簡(jiǎn)單，易于掌握。經(jīng)測(cè)算，混凝土增加費(fèi)用不足35元/m3，且效果較為明顯。通過(guò)48h后檢測(cè)，其強(qiáng)度滿足要求，施工2d后就可車(chē)輛通行。

2.采用42.5#水泥并適當(dāng)提高水泥用量

為提高早期強(qiáng)度，將路面砼的設(shè)計(jì)強(qiáng)度C35#配合比進(jìn)行調(diào)整,當(dāng)采用石子粒徑小于20mm時(shí), 由水泥含量428kg/m3調(diào)整增至493kg/m3。經(jīng)實(shí)驗(yàn)得出，48h后強(qiáng)度提高10%以上達(dá)到C40#混凝土，調(diào)整后1m3砼配合比見(jiàn)下表：

標(biāo)號(hào) 水泥（kg）砂子（m3）石子（m3） 水（m3）C35# 428 0.359 0.914 0.2 C40# 493 0.346 0.883 0.2

3.合理選擇粗、細(xì)骨料

宜采用粗骨料粒徑不小于5mm的碎石，為節(jié)省水泥，一般以不超過(guò)20mm為宜?；炷恋钠茐臄嗝嬷?，粗骨料被破壞的比率較大，巖石的壓碎值指標(biāo)（δa）應(yīng)在10%～15%以下，抗壓強(qiáng)度與成品混凝土的強(qiáng)度之比應(yīng)大于1.5。同時(shí)考慮到骨料的其他物理性質(zhì)對(duì)混凝土也是有影響的，為減少微裂縫、降低混凝土的滲透，并提高耐久性、熱膨脹系數(shù)和彈性模量指標(biāo)，對(duì)骨料還應(yīng)該與水泥石有相近的要求；為防止混凝土形成升裂破壞, 應(yīng)減小水泥石-骨料界面處應(yīng)力，從控制粗骨料堅(jiān)硬度入手, 應(yīng)對(duì)混凝土遭受溫、濕度變化時(shí)引起體積變化。

細(xì)骨料對(duì)混凝土的強(qiáng)度影響，主要取決于粗細(xì)骨料間的砂率，在保證混凝土拌合物具有粘聚性和和易性的前提下，適當(dāng)調(diào)整砂率。選擇細(xì)骨料時(shí)，應(yīng)選平均粒徑為0.5mm以上，細(xì)度模數(shù)為3.0的粗砂最好。

4.注重養(yǎng)生，調(diào)整面板厚度

通常在面板破損需修復(fù)處，基層也遭到損壞。在對(duì)基層挖除處理后，重鋪面層時(shí)厚度將增至35cm以上，為此，將產(chǎn)生荷載疲勞力減小，同時(shí)相應(yīng)溫度應(yīng)力有所增加。這一點(diǎn)可以通過(guò)如下方法得以緩解：

（1）調(diào)整施工作業(yè)時(shí)段。針對(duì)如夏日施工日夜溫差大，則可以調(diào)整中午氣溫高的作業(yè)時(shí)間。利用一早一晚的時(shí)間澆筑混凝土，從而減小溫度梯度，使溫度應(yīng)力減小。

（2）保持濕度養(yǎng)生。采取保濕膜、濕草簾等覆蓋養(yǎng)生，保持潮濕并視環(huán)境溫度適時(shí)灑水，尤其在硬化過(guò)程中，應(yīng)控制水分蒸發(fā)，使硬化期仍保持相當(dāng)?shù)臐穸? 增進(jìn)水泥顆粒充分水化。

5. 控制施工工序，確保混凝土自身強(qiáng)度

施工人員根據(jù)各施工工序，從確?；炷磷陨韽?qiáng)度入手,控制施工環(huán)節(jié)。注意以下事項(xiàng)：

（1）基層清理。混凝土板破碎后，將基層松動(dòng)物清理，做成矩形槽，要求矩形槽兩邊分別與路中線方向垂直或平行。局部坑洼處，用細(xì)石混凝土填平，排水不良的地段設(shè)置盲溝。

（2）澆筑基層混凝土。澆筑基層混凝土前，將矩形槽內(nèi)殘余物清除槽外，待槽邊灑水濕潤(rùn)后澆筑基層混凝土，并使用振搗設(shè)備密實(shí)混凝土。為確保面板伸縮性，需基層混凝土終凝后加鋪一層塑料薄膜或涂上一層乳化瀝青，以備澆筑面層混凝土。

（3）采取分步投料拌和。采用先“細(xì)”后“粗”放料，即先將配制完的水泥、早強(qiáng)劑、細(xì)骨料和水拌和不可少于40s，再投放粗骨料和減水劑攪拌1min出機(jī)。充分利用減水劑的作用，保持砼良好的和易性，控制坍落度損失。

（4）施工要緊湊。在條件許可的條件下，盡量降低坍落度，在緊湊施工中提高強(qiáng)度的主要舉措。破碎的面板當(dāng)天澆筑，應(yīng)振搗密實(shí)，同時(shí)為減少混凝土早期收縮裂縫，采取及時(shí)養(yǎng)生，控制濕度差和溫度差，抑制混凝土收縮。

三、合理布置施工作業(yè)點(diǎn)

布置施工作業(yè)點(diǎn)主要是科學(xué)地確定施工路段的作業(yè)間距和作業(yè)長(zhǎng)度,根據(jù)現(xiàn)有的交通狀況、施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境而定，尤其在不中斷交通的情況下施工，作業(yè)點(diǎn)的布設(shè)如何，將直接影響施工進(jìn)度。

1.實(shí)地調(diào)查，確定換板范圍

組織專(zhuān)業(yè)人員使用測(cè)量工具對(duì)需換板出現(xiàn)病害的路面事先進(jìn)行調(diào)查，病害主要為網(wǎng)狀裂縫、隅角裂縫呈斷裂并沉陷或錯(cuò)臺(tái)、拱起并唧泥出現(xiàn)，用油漆實(shí)地做標(biāo)記，分公里調(diào)查及收集更換板塊的病害位置、類(lèi)型和數(shù)量資料，繪出路面的病害圖，以便全線通盤(pán)考慮，為合理定出作業(yè)點(diǎn)間距和作業(yè)長(zhǎng)度做準(zhǔn)備。

2.合理布設(shè)作業(yè)點(diǎn)間距

根據(jù)路段的交通量大小、穿過(guò)村莊長(zhǎng)短等施工環(huán)境情況布設(shè)作業(yè)點(diǎn)的最佳間距。施工一旦開(kāi)始，原來(lái)兩車(chē)道路段的另一路段將會(huì)變成單行道，當(dāng)上行車(chē)輛行駛時(shí)，下行車(chē)輛只能避讓。在單位時(shí)間內(nèi)車(chē)輛滯留狀況，是由作業(yè)點(diǎn)的間距遠(yuǎn)近決定的。這樣，為了避免產(chǎn)生施工環(huán)境交叉影響，應(yīng)合理布設(shè)作業(yè)點(diǎn)間距。同時(shí)，布設(shè)作業(yè)點(diǎn)間距還應(yīng)綜合考慮投入的勞動(dòng)力、機(jī)械設(shè)備、材料等資源量較為均衡，能否達(dá)到合理科學(xué)的連續(xù)循環(huán)施工。經(jīng)測(cè)算，比較合適的作業(yè)點(diǎn)間距應(yīng)控制在1000m左右。

3.適當(dāng)布置施工點(diǎn)作業(yè)長(zhǎng)度

由于在公路小修工程中處治面板或集中或分散，作業(yè)段單行道需處治面板范圍決定了施工點(diǎn)作業(yè)長(zhǎng)度。施工點(diǎn)長(zhǎng)短，將影響車(chē)輛通行能力，假設(shè)只有50m，行車(chē)速度30km/h，則車(chē)輛通過(guò)該路段的時(shí)間為6s。在農(nóng)村公路現(xiàn)有交通量狀況下，每一流水作業(yè)段控制在200m，對(duì)車(chē)輛通行能力影響不大，一般情況不會(huì)帶來(lái)車(chē)輛滯留。

四、加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)暢通安全管理

從提高混凝土早期強(qiáng)度和合理布點(diǎn)，僅是在正常情況下從原材料控制、施工工藝以及施工組織等方面著手，處理施工與安全暢通之間的關(guān)系。由于不中斷交通進(jìn)行路面換板施工，環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，如何面對(duì)如出現(xiàn)交通事故等非正常的情況，施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理對(duì)加快施工進(jìn)度、確保施工質(zhì)量起到關(guān)鍵作用。具體措施有以下幾個(gè)方面：

1.在作業(yè)點(diǎn)的兩端安排交通管制人員，隨時(shí)指揮來(lái)往車(chē)輛；

2.在施工現(xiàn)場(chǎng)明顯處，還應(yīng)設(shè)置安全警示標(biāo)志，夜間懸掛警戒燈飾；

3.在施工作業(yè)的區(qū)域，施工人員穿著醒目的安全服飾，避免造成安全事故的發(fā)生；

4.在施工結(jié)束之前，安排專(zhuān)職人員實(shí)行日夜值班，如果一旦發(fā)生交通事故就能及時(shí)處理；

5.在施工階段，施工材料和機(jī)具都要妥善放置在作業(yè)區(qū)域內(nèi)，以防對(duì)道路的交通造成影響。施工結(jié)束后，應(yīng)對(duì)路面廢棄物及時(shí)清理。

四、結(jié)語(yǔ)

換板是在水泥混凝土路面小修工程中處治病害的主要方法。但農(nóng)村公路路面較窄且又在交通狀況不封閉的情況下進(jìn)行施工作業(yè)，存在著工程質(zhì)量、施工進(jìn)度和車(chē)輛暢通三者之間矛盾，如何處理三者之間的關(guān)系，要有科學(xué)合理的施工組織設(shè)計(jì)作保障，從原材料進(jìn)場(chǎng)到每道工序，都要制定出詳實(shí)施工方案，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)安全管理，一旦事故發(fā)生，及時(shí)采取措施，確保施工進(jìn)度。

（作者單位：山東省棗莊市山亭區(qū)農(nóng)村公路管理處）