韋遠飛 張樂生

摘 要:近年來,國家對于基礎設施建設投入力度不斷加大,有效拉動了地區經濟發展,在一定程度緩解了城鄉經濟發展差距。公路作為基礎設施中的重要組成部分,其建設規模和數量也在不斷增加,只有不斷提高其施工質量,才能滿足社會經濟發展需求。連續配筋混凝土路面是路面結構的主要形式之一,在耐久性、抗老化性方面有著獨特的優勢。為此,路面施工中必須充分了解連續配筋混凝土路面的概況,掌握設計要點,規范施工工藝,確保公路工程建設施工質量。
關鍵詞:連續配筋混凝土路面;概況;設計要點;使用性能
1 連續配筋混凝土路面的概況
連續配筋混凝土路面的主要特點就是將連續縱向鋼筋設置于混凝土路面,施工縫、端頭接縫除外,將全部橫向接縫取消。因溫縮、干縮作用體積將產生改變,進而導致大量毛細裂紋產生于路面。與普通混凝土收縮作用產生的端部縮縫現象有所不同。縱向配筋量不僅要與裂縫控制需求相符,還應確保路面結構具有連續性。其主要功能就是最大限度縮小裂縫寬度,避免雜物滲入,除此之外,還應選取品質相符的骨料進行嵌鎖,從而提升荷載傳遞效率。
選取該路面結構的根本原因在于后期維護造價少,或無需維護。據相關報告顯示,普通路面使用10—15年后的維護費用基本等同于配筋產生的早期投資,而使用壽命為15—18年。除此之外,連續配筋混凝土路面還具有良好使用性能、平整度,因此在較大交通量、重載路面使用。
2 連續配筋混凝土路面設計要點
按照某地區氣候情況,路面結構設計、凍害保護為路面設計的重點,于路面結構設計而言,并對兩個指標加以重視,如路面板厚設計、配筋率。
其一,如何確定路面板厚,目前主要歸納為2點,第一,連續配筋混凝土路面板厚等同于普通混凝土路面板厚,選取相同程序對兩種路面結構厚度進行計算;第二,與普通混凝土路面板厚相比,連續配筋混凝土路面板厚較薄一些。根據本地實際情況,本工程按照AASHTO經驗設計法進行CRCP設計,其不僅能夠對混凝土路面板厚進行準確計算,還可對配筋率的合理性進行驗證。
其二,避免路表損壞及鋼筋銹蝕是配筋設計的主要目的,為滿足此目標,必須確保配筋率與相關規定相符。一般縱向配筋率可設計為0.6%—0.7%,橫向配筋率可設計為0.05%—0.1%。
3 連續配筋混凝土路面施工要點
相比水泥混凝土路面施工,連續配筋混凝土路面施工具有一致性。為提高施工質量,加快施工進度,需重視技術施工細節,如選擇鋼筋、施工縫處理等。具體施工要點如下:
1、基層施工。施工過程中應做好基層施工作業,保證在支撐鋼筋、施工機械方面具有良好穩定性,且確保具有均勻的路面板厚。除此之外,還需做好基層排水施工,利于將板底、基層間的水順利排出,并提高基層抗沖刷能力,防止出現沖斷破壞隱患。
2、鋼筋施工。在金屬支架上通過人工方式合理設置橫向鋼筋,安設所需作用力為250kg,且具有充足數量,避免支撐架坍塌。按照上層混凝土實際厚度進行支撐架數量的確定。
在橫向鋼筋上設置縱向鋼筋,且和橫向鋼筋捆綁起來。通常來講,可在面板厚度30%位置放置縱向鋼筋,以此避免裂縫擴展。為防止鋼筋銹蝕,需將厚度適當的保護層安設到鋼筋上部,根據以往施工經驗,可選取150mm作為縱向鋼筋間距最小值,保證鋼筋保護層充足。一般選取焊接、綁扎的方式連接縱向鋼筋,當選取綁扎方法,則可在(25—35)d控制搭接長度(鋼筋直徑為d)。相近施工段需錯開搭接,不得在相同橫斷面設置全部搭接位置。
3、自由端施工。溫度梯度作用下,連續配筋混凝土路面自由端可來回自由移動,在板體兩端安設端部結構,可對其周圍100m移動情況加以限制。基于經濟性原則,端部移動處理可選取寬翼緣梁施工或橋梁伸縮縫處理。
4、澆筑混凝土。相比傳統混凝土路面,連續配筋混凝土澆筑施工基本一致,為滿足施工要求,必須做好振搗棒調整工作,避免其與鋼筋接觸。需將拉桿設置到縱向施工縫位置,為拉緊接縫兩端板體提供便利。結束每天混凝土攤鋪作業后,需合理設置橫向施工縫,避免拱起破壞問題產生于板體橫向施工縫部位。
4 工程概況
某公路工程試驗段1總長度為2km,本段選取MG-20型材料作為粒料基層材料,270mm為連續配筋混凝土板厚。3條車道及左路肩選取該路面結構,則設接縫的普通混凝土路面用于右路肩。配筋情況如表1所示。
選取碳素鋼作為鋼筋材料,90mm為混凝土保護層,要求將寬翼緣錨固墩安設至端部位置,數量為6個,并進行枕梁設計,長度為200mm。以施工結束后具體使用情況分析,本試驗段施工效果良好,為更好提升施工質量。針對鋼筋銹蝕破壞問題,展開第二項工程施工,采取了更好的保護措施。
試驗段2總長度為9.1km,舊路面碎石化處理后即可加鋪MG-20材料,需在水泥穩定基層(100mm厚)鋪筑面板。275mm為連續配筋混凝土路面厚度。選取該結構用于3條行車道,設接縫普通混凝土路面用于兩側路肩。為避免硬路肩橫縫影響連續配筋混凝土路面面板質量,需切斷硬路肩板角位置縱縫,且根據設計要求,填滿可壓縮填縫料。其配筋特點如表2所示。
選取鍍鋅方式處理本試驗段所需鋼筋,100mm為混凝土保護層厚度,選取設接縫混凝土路面用于連續配筋混凝土兩端,當做過渡板,此類過渡板需雙層配筋,且將75mm寬伸縮縫設置到路面端部。
5 連續配筋混凝土路面使用性能分析
截止目前,試驗段1已完成兩次系統性檢測,試驗段2完成一次檢測,檢測參數包含裂縫、平整度等。還需測量混凝土內鹽溶液的滲透程度,其結果可為混凝土保護鋼筋腐蝕效果提供有力支撐。
1、裂縫。利用統計裂縫長度可獲取裂縫率,以150m為試驗段分段檢測長度,本工程檢測段分為4個。第一個冬季,4個檢測段裂縫率基本一致。建成2年后,第1個檢測段裂縫率為每平方米0.83m;第2個檢測段裂縫率為每平方米0.89m。平均裂縫率滿足試驗段配筋允許最小裂縫間距標準。同時通過統計顯示,0.2到0.6m為9%裂縫間距范圍;0.5到0.8m為20%裂縫間距范圍;0.8到3m為60%裂縫間距范圍,3m以上為8%裂縫間距范圍。少量裂縫間距在設計限值以下,通過詳細監測,為出現破壞現象。
試驗路段施工中,選取對比法測量3種裂縫寬度,春冬季節測量得出裂縫寬度為0.183mm、0.057mm、0.055mm,0.998mm為平均值。高溫37℃測量與冬季裂縫張開量僅相差0.1mm,在1mm設計值以內。
2、平整度。路面平整度可選取縱斷面測量,是指選取一個平整表面的不規則狀態作為路面輪跡部位縱剖面,平整度評價指標以IRI為準。路面鋪裝后,其取值范圍為每千米0—1.2m,絕對平整表面由0表示。施工規定顯示,平整度允許限制為每千米1.2m。試驗段2基于摩擦性規定,可在每千米1.8m控制平直度。通過長期觀測可見,連續配筋混凝土路面平整度基本無變化。
3、混凝土內鹽溶液滲透量。混凝土內鹽溶液的滲透量與路面類型無直接聯系,但與路面混凝土制作原材料類型聯系密切。選取延緩鋼筋銹蝕混凝土,對使用連續配筋混凝土極為重要。路面混凝土第一次添加三組分水泥(試驗段選取3組分水泥,由3個階段修筑)后,確定混凝土內鹽溶液滲透比例。試驗點選取5個,根據時間、混凝土深度具體情況,進行鹽離子濃度的測量。結果顯示,可忽略不計50到75mm深混凝土內的鹽離子濃度,由此可見,合理使用3組分水泥對延遲鹽離子滲透作用具有積極意義。
6 結束語
綜上所述,伴隨國民經濟發展水平不斷提高,交通運輸需求量逐漸增大,促進了公路工程建設的發展,對于其施工質量也提出了更高要求。連續配筋混凝土路面作為公路工程重要組成部分,直接影響了公路行車舒適度及使用年限,必須根據具體情況選取相應施工技術,以提高路面施工質量。
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