重載高速公路水泥路面設計與施工的技術研究

劉戰均

摘 要：針對水泥混凝土路面施工技術研究，文章重點闡述了重載高速公路水泥混凝土路面結構優化設計與施工準備內容，尤其對攤鋪工藝、水泥混凝土養護、接縫施工等施工工藝技術進行了重點分析，保證了施工的順利進行，為重載高速公路水泥混凝土路面施工提供借鑒。

關鍵詞：公路優化設計 面層滑模鋪筑 面層養護

1.路面結構設計與施工準備

1.1公路優化設計要點

水泥混凝土路面厚度設計需考慮實際交通流量情況，優化設計指標。

在水泥混凝土與基層之間設置功能層，能有效改善應力情況。同時能提高吸水性能，延長水泥混凝土路面使用壽命。

確定科學合理的基層剛度，改善接縫傳遞荷載的能力，為了減少滲水沖刷影響工程質量，在混凝土路面結構內部設置排水基層與縱向邊緣的排水系統。通過設置瀝青混凝土功能層（如：AC～13、 AC～16等不同標準），改善面板受力情況，消除裂縫的反射。

考慮到不同地區溫差變化情況的不同，為了減少溫度應力的影響，應合理劃分水泥混凝土路面板塊，按照車道位置將板縫設在路面標線位置。考慮車輛輪胎荷載在同軸板塊的作用，將板縫設在行車道的中線上，表面荷載同時落在同一板塊，減少整塊板集中受力的概率，降低斷板發生率，延長面板壽命。

1.2施工準備

機具選型：對于攤鋪機應合理選型，采用滑模自動攤鋪機，能提高水泥混凝土路面施工質量與施工效率，通過機械自動化傳力桿的運用，提高位置的準確性。

拌合后臺布置：設置在攤鋪路段最經濟的位置，滿足運輸半徑與攤鋪時間的需求，必須排水通暢，穩定供應攪拌、清洗與養生用水，且控制水質。拌合場應設置蓄水池，滿足日常攪拌量。提供充足電力，滿足施工用電設備與照明設備的運行。砂石料分級堆放，儲料區建在上風向，避免造成灰塵污染。

原材料：水泥采用硅酸鹽水泥，強度等級為42.5級。標準粘稠度用水量滿足規范≤28%，控制各批次波動為1%以內。砂石原石料最小尺寸應≥10cm，碎石最大公稱粒徑為26.0mm，做好隔離，防止集料混雜。使用Ⅰ級砂，至少不能低于Ⅱ級，應使用中砂，控制細度模數在2.5以上。

混凝土配合比：水泥混凝土路面設計彎拉強度一般為5.0MPa，控制攤鋪機前坍落度為3～5cm，根據運輸情況與塌落度損失，控制拌合物出機坍落度。對于拌合物的含氣量，宜控制在3%～4%，防止含氣量過大造成損失。

2.混凝土路面攤鋪施工技術

2.1面層滑模鋪筑

（1）基準線設置。采用單向坡雙線式或單向坡單線式基準線形式，前者適合分幅攤鋪過程中先攤鋪的一幅使用，后者適用于多幅攤鋪下后幅攤鋪時的情況?；鶞示€寬度必須滿足攤鋪寬度要求，控制兩側有一定距離橫向支距，一般控制在650～1000mm之間，其寬度滿足滑模攤鋪機履帶的行駛寬度。如表1所示為基準線設置精度要求。

（2）布料。布料時將料位控制在布料器的上方15cm處，控制出料穩定，避免缺料?？刂瞥隽吓c布料速度的均勻，可采用輔助設備協助布料，提高攤鋪質量。不能將攤鋪機用作推土機?？刂苹備仚C與布料機間距為5～10m施工距離。

（3）攤鋪作業技術。結合實際情況，一般將攤鋪速度控制在1.0～1.5m/min。根據物料變化情況，可通過振搗調整，確保攤鋪作業的穩定進行。攤鋪作業應做到勻速緩慢，循序漸進，不能求快或過慢，控制勻速，確保連續攤鋪不出現剪斷，嚴格控制平整度，避免產生橫向槽。隨時調整松方高度板，調整進料位置，初始階段可以調高，然后控制高度在振搗棒100mm以上位置。料位高度波動不能太大，應控制在±30mm以內?？刂凭鈮毫?，確保底板與混凝土之間壓力平衡，防止平整度出現問題。

一般將振搗頻率控制在6000～11000rpm之間。控制振搗質量，防止發生漏振、欠振、過振問題。判斷混凝土稠度變化來調整振搗頻率，稠度大則振搗頻率大，反之則小?？刂普駬v緩慢推進，確保兩側密實度的均勻一致。

對于縱坡施工，滑模攤鋪機能滿足上坡5%、下坡6%。在上坡時，適當控制仰角，降低抹平板壓力。如果坡度較大，應調整擠壓底板前仰角，避免過載。下坡時將前仰角調大，增加抹平板壓力。

在平曲線與緩曲線端面，為了避免對路面邊緣造成壓垮，應隨時調整內外側抹面距離。在手控情況下，操作人員在進出路面漸變段應控制路面幾何尺寸的準確性，分級消除路拱。

（4）抹面。采用自動抹面裝置，在攤鋪的全部過程自動抹平路面。對于混凝土表面出現的麻面與缺料部位，在尚未抹平前應補充半合料，采用搓平梁裝置與抹平板修整機械，保證攤鋪路面不會出現局部拉裂與麻面缺陷。

2.2混凝土面層養護

一般采用養護劑養護。人工抹面結束后，應快速噴灑混凝土養生劑。養護劑的顏色應為白色，要均勻噴灑，確保形成完全封閉的薄膜，且噴灑后不改變表面顏色。要注意觀察漏噴處，界限較顯著。應在混凝土泌水后噴灑，高度控制在0.1～0.3m以內。養護劑的噴灑設備不能出現噴頭的堵塞現象，要控制壓力均勻，噴灑均勻。要求設備能夠自動噴灑，空壓泵能提供穩定壓力，噴灑面不會出現重疊或漏噴，具備防風裝置?？稍谠囼炿A段進行噴灑演練，提高熟練度。

3.混凝土面板接縫施工技術

3.1縱縫施工

按照模板的劃分要求，如果不能一次性全橫斷面施工，則應分幅施工，就會形成縱向施工縫。采用拉桿插入機械裝置，避免人工手動，在滑模機行走后，需用側模支擋一段時間，避免側壁崩塌。要注意側模板寬度與插入拉桿的時間，時間太久可能就插不進去。

插入拉桿后，應將拉桿的外端向下傾斜彎曲，形成L型的拉桿，靠近混凝土板邊界。插入過程中必須保證拉桿牢固，不能松動或碰撞，如果出現松動則應在相鄰攤鋪前重新鉆孔插入拉桿。為了提高美觀性，確?？v向施工縫的順直，應對施工縫進行切割處理。通?？刂魄懈钌疃葹?0cm，切割邊應劃線切齊，切割面利用清水洗凈，干燥后立刻用鉗縫專用的雙面膠粘在切割面。厚度為5mm，雙面膠與混凝土粘結力必須符合相應要求。

3.2橫縫施工

對縮縫、脹縫等橫縫根據設計選用傳力桿，施工中傳力桿設置進行重點控制：傳力桿等距設置、方向設置與中線一致、表面做防銹蝕處理。

對橫向縮縫，可以通過前置鋼筋支架，對傳力桿的位置進行精準的標注，倒料后完善傳力桿安裝工作，再利用射釘槍進行基層固定，確保傳力桿與鋼筋支架焊定。同時，傳力桿的一段與鋼筋支架固定，另一端搭放而不固定，沿傳力桿水平方向自由活動。攤鋪前對基層放樣，精確控制傳力桿位置，確保鋼筋支架的剛度，防止攤鋪中支架滑動。

3.3切縫施工

現場控制在混凝土不崩邊的情況下開始切縫，應在窗口期切割。采用的切縫時間、水泥用量、緩凝劑、集料等應結合天氣情況，如果是夏季施工，切縫時間可定在施工結束后的5～12h內，如果是春秋季節，宜在24h后開始。具體可通過熱電偶記錄混凝土內部5cm深度的溫度來決定切縫時間，當成熟度達到360℃/h，即可切割。應采用350×50×3.2mm的鋸片作為初始切割刀具，然后采用5.5mm刀片擴縫。切割接縫時應做好清洗與吸塵，擴縫完成后應當用高壓水清洗。

4. 結束語

綜上所述，根據工程實際中對混凝土路面設計與施工工藝開展的研究總結，對于重載交通修建水泥混凝土路面還是存在其必要性和可行性，針對后期損毀情況分析應重視高速公路的運營養護管理。文章攤鋪工藝、水泥混凝土養護、接縫施工是從成功的案列中總結提煉的，對類似工程起到一定的推廣價值。

參考文獻：

[1]張浩.重載交通瀝青混凝土路面結構的耐久性分析[D].鄭州：鄭州大學，2014.

[2]李埃軍.重載高速公路水泥砼路面設計與施工的技術研究[D].西安：長安大學，2013.

[3]李鎮.重載交通水泥混凝土路面結構設計與施工關鍵技術研究[D].西安：長安大學，2012.

[4]吳海波.G314線庫車-阿克蘇段高速公路瀝青路面配合比設計研究[D].長春：吉林大學，2012.

[5]古蕓琳.山區高速公路路面設計關鍵技術研究[D].重慶：重慶交通大學，2013.endprint