無切縫水泥混凝土路面設計與施工研究

李曉峰

（佳木斯市公路管理處， 黑龍江 佳木斯 154003）

采用水泥混凝土路面工程，具有典型的優勢，比如壽命較長，養護費用較低，工作量不大，施工便利等。也因此，在國內外的公路工程中，都采用水泥混凝土路面設計。有數據顯示，在歐美國家，超過 50%以上的公路都是采用水泥混凝土路面設計施工建設的。而在我國的公路工程項目建設中，與瀝青公路面比較，混凝土路面所占的比例相對還處于較低水平。這與以往水泥混凝土路面施工中的伸縮縫降低了行車舒適體驗有關。無切縫水泥混凝土路面設計技術的出現，很好的彌補了這一點。對此，本文就無切縫水泥混凝土路面設計與施工展開了研究。

1 無切縫混凝土路面的設計

1.1 工作原理

在無切縫混凝土路面設計施工中，通過設計建設高延性纖維強化了單純的水泥與復合材料形成的路面結構，從而取代了傳統水泥混凝土路面結構中的切縫，提升了路面行車的舒適性與安全性。在無切縫水泥混凝土路面中，其延展段與兩側的土板具有良好的鏈接，因而可以促使結構的變形集中在延展段區域，避免了發生在非界面處，導致路面裂紋。隨著當前建筑結構設計的優化以及建筑材料性能的提升，對于以往混凝土路面出現的收縮、變形等都可以在延性水泥基上通過產生多條細密的裂紋予以補償。其中，單條裂紋的寬度在100um以下，因而不會對結構的耐久性帶來任何不利影響。而且，通過延伸段的設計施工，完善了混凝土路面施工設計，從而使得路面行車更加舒適。

1.2 延伸段長度設計

對于延伸段的長度設計，其合理性與否直接影響無切縫混凝土路面的施工質量，甚至也影響了施工成本。所以，提升無切縫水泥混凝土路面的延伸段施工設計合理性，對于提升工程整體質量具有十分重要的作用。現代研究發現，影響公路混凝土施工的因素包括延性材料的性能、晝夜溫差變化等多個方面。對此，在無切縫水泥混凝土施工過程中，施工人員要結合具體的施工環境與條件，對路面的延伸段的伸長長度進行計算設計，從而獲得延伸段最適合的長度。在水泥基復合材料選擇上，可根據計算的長度及施工環境，選擇不同類型的極限拉伸長度纖維，并計算在單軸拉伸狀態下獲得的最大應變長度。就一般情況而言，延伸段的長度越大，則表明無切縫混凝土路面的變形能力也越強，公路就具有越長的使用壽命。不過由于多方面的因素影響，在工程設計施工中還需要考慮工程的實用性、施工成本等因素，延伸段的設計長度應變為300-450mm。

1.3 鋼筋錨參數設計

表面錨固能力是影響無切縫水凝混凝土路面施工的重要因素。因此必須要高度重視。在混凝土路面的設計過程中，可通過增加額外的水平鋼筋，提高分界面的錨固能力。在確定鋼筋錨參數時，由于鋼筋錨會直接固定在混凝土的連接板上，因此必須要保證兩者之間的參數一致，以避免在使用過程中混凝土路面出現裂縫。對于鋼筋錨的混您土設計主要包括兩個方面：一是要計算水平鋼筋的軸向力，避免軸向力過大或者過小，影響延性材料的性能；二是對錨固長度進行分析，以便于確定鋼筋的直徑、間距等，進而確定錨固長度。

2 無切縫混凝土路面的施工

2.1 模具設計

在無切縫水泥混凝土路面設計施工中，由于不同的混凝土公路寬度、厚度等要求不相同，因而設計模具時要綜合具體的施工規劃與要求進行設計。一般，應用較多的模具主要有鋼板、伸縮桿、支架等。在實際應用中，鋼模板會放置在公路兩側，保證混凝土成型；同時，鋼模板上增加錨固鋼筋卡槽，寬度設定為15cm，深度可根據實際施工需求，設定為25cm，35cm，50cm不同的檔次。

2.2 模具安裝

模具的安裝示意圖如圖1所示。在模具安裝過程中，主要使用的工具包括 L形鋁板，伸拉桿、鋼筋等。應用 L型鋁板的作用是在施工過程中預留誘導縫，具體先將鋁板平放于公路地基上，每間隔1.0m用鋼釘進行固定，在施工過程中要確保鋁板的頂端位于地基水平面之上，一般應不超過30cm。此外，要在延性段的中線上設置多條傳力桿，安裝模板時可直接參照安裝。可在混凝土兩側放置擋板，并進行固定，連接部位也可以設置一些神拉桿，并根據工程需求對擋板距離進行調整。

2.3 混凝土澆筑施工

對于混凝土工程的澆筑施工，在施工前要先向公路的路基灑一些水，保持路基的濕潤，當然也要控制灑水量，避免路基上存有積水。隨后，使用攤鋪設備對混凝土進行攤鋪、振搗、磨平等操作流程，進行澆筑。如果當天澆筑沒有全部完成，必須要在中斷的位置設置施工縫，便于次日澆筑時完全對接。完成振搗后，還應該觀察路面的混凝土中是否存在不平整，并對于不憑證的地方進行修復，保持路面的平滑；對于路面的邊角，在澆筑完成后要立即清除邊角的殘留泥漿，以免凝固、板結，而對于已經發生凝固、板結的混凝土，可通過小型切割設備進行切割后清理，保持路面邊角的的整齊。完成上述工作后，還要注意對混凝土的路面進行養護，比如在路面上鋪層塑料薄膜，便于混凝土中的各種拌和材料完善的水解，提高澆筑質量，以免后期由于干縮速度太快導致路面出現裂縫。

2.4 水泥基復合材料澆筑

對于高延性低干縮纖維增強水泥基復合材料（LSECC）的澆筑，是保證無切縫水泥混凝土路面澆筑質量的重要因素。對此，在澆筑過程中完成澆筑后使其自然干燥，并在24h后有專業檢查人員對混凝土的強度達標情況進行檢查，若達標，則可直接拆模。在這一過程中，先將混凝土路面兩側的伸縮桿全部松開，然后緩慢移動擋板，使擋板與混凝土慢慢分離，之后提升模具，將其移動到路面的西側。要注意，移動過程中應當細心，以免碰撞到混凝土的路面，對路面造成損壞。模具拆除后，要注意混凝土的養護工作及時跟進，應當在拆模后 5天左右，進行高延性低干縮纖維增強水泥基復合材料澆筑。在澆筑過程中，一是要揭開路面澆筑材料的塑料薄膜，并在路面上設置滑移帶，提高路面黏結性。對于各項澆筑物料，都提前準備，并嚴格對其質量進行檢查，保證中充分攪拌。倒入預留槽后，采用機械抹平。抹平后，由于混凝土路面具有較好的和易性，因而可直接連接為一個整體，但要避免切割等操作造成的錯臺等現象，降低澆筑效果。

3 結語

本文結合當前現狀，對無切縫水泥混凝土路面的設計與施工進行了全面分析，指出LSECC的澆筑質量對于整個路面的質量具有決定性影響，因而在配置各項材料時，要對各項材料質量、配制比例嚴格按照相關規范操作，以保證無切縫水泥混凝土工程施工質量。從其機構上來看，位于普通混凝土之上的延性段，能夠通過自身的變形釋放路面車輛負載對公路帶來的壓力，因而保護混凝土路面不會出現裂縫。