高速公路橋梁預制場硬化層再利用技術

呂國強

【摘 要】隨著國家交通網絡的建設，高速公路建設的熱點區域逐漸向西部轉移，該地區在線路以外的其他地方往往不具備建設橋梁預制場的條件，多選擇在路基上建設，施工完成后進行拆除，會產生大量的棄渣，占用土地、污染環境。在汕頭至昆明高速公路龍川至懷集段TJ9合同段建設過程中，對設置在路基上的橋梁預制場硬化層進行再利用，將其作為路面墊層和底基層，經濟效益和社會效益明顯，可為類似工程參考和借鑒。

【Abstract】With the construction of the national transportation network， the hot spot area of highway construction is gradually shifting to the west， the area outside the line is often not equipped with the conditions for the construction of the bridge prefabricated field， and more choices are made on the subgrade construction， after the construction is completed， demolition will result in a large amount of waste residues， occupying the land and polluting the environment. In the construction process of Longchuan to Huaiji section in Shantou to Kunming expressway， the TJ9 section of the contract， the hardened layer of bridge precast yard installed on the subgrade is reused as the pavement cushion and the base course. The economic and social benefits are obvious and can be used as reference for similar projects.

【關鍵詞】高速公路；預制場硬化層；再利用

【Keywords】expressway； precast yard hardened layer； reuse

【中圖分類號】U445.47 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）03-0168-02

1 工程概況

汕頭至昆明高速公路龍川至懷集段TJ9合同段，線路全長13.85km，地貌表現為中低山、低山丘陵為主，地形起伏，變化較大。沿線設置17座橋梁，橋梁預制任務大，受地形影響，沿線無合適場地可作為橋梁預制場使用，只有選擇在路基上設置預制場。根據生產任務，需設置橋梁預制場3個，路基上硬化層總面積達1.96萬m2。如果在預制任務完成后鑿除預制場硬化層將會造成大量棄渣，棄渣占用土地，從而產生水土流失、揚塵等環境問題。將預制場硬化層作為路面墊層和底基層進行再利用，有利于保護環境、節約資源、縮短工期、減少建筑垃圾。

2 硬化層再利用方案設計

本項目路面設計為5cm改性瀝青（AC-16C）+6cm改性瀝青（AC-20C）+8cm普通瀝青（AC-25）+下封層+20cm5%水泥穩定級配碎石+20cm5%水泥穩定級配碎石+20cm4%水泥穩定級配碎石+15cm未篩分碎石，預制場路基段按照要求施工至路床頂以下10cm（路面結構層墊層厚度15cm），然后攤鋪一層20cm未篩分碎石，并進行平整、壓實，再攤鋪25cm厚 C25混凝土對預制場梁場進行硬化，最后進行臺座施工，預制場高程嚴格按照路面設計高程進行控制。臺座在生成任務完成后進行拆除，場內預留的排水溝、電纜溝等用高標號混凝土回填，振搗密實，并對破損部位進行修補，最后將未篩分碎石層、混凝土層分別作為路面墊層和底基層使用。

3 硬化層結構驗算

3.1 結構驗算參數取值

結構驗算采用JTG D40-2011《公路水泥混凝土路面設計規范》彈性地基單層板模型，采用40mT梁作為荷載對象，計算6軸運梁車最大軸載在四邊自由板臨界荷位處產生的荷載應力，應小于混凝土的彎拉強度[1]。

①混凝土：彎拉強度3.5MPa，厚度hc=25cm，彈性模量Ec=2800MPa，泊松比vc=0.2。

②未篩分碎石：彈性模量Ex=180MPa，厚度hx=20cm。

③最大單軸重P=200KN，路基回彈模量E0=40MPa（填挖交界）/80MPa（挖方）。

3.2 結構驗算

由上述驗算可知，在填挖交界及填方區、挖方區，混凝土硬化層四邊自由板臨界荷位處的荷載應力均小于C25混凝土的彎拉強度，而路面在實際運行使用時，車輛所產生最大單軸重小于運梁車產生的單軸重，所以該方案可行。

4 質量控制

4.1 路基

填料碾壓前要控制其含水量在最佳含水量±2%范圍內。當填料含水量較低時，及時采用灑水措施，并跟蹤檢測含水量，直至現場填料含水量調整到最佳含水量±2%范圍內。當填料含水量過大，采用推土機攤開旋耕犁翻曬的方法降低含水量，達到最佳壓實含水量±2%時進行碾壓，碾壓采用大噸位壓路機，確保壓實度。

路塹開挖采用“分級開挖，分級防護原則，”自上而下，開挖一級，加固防護一級，嚴禁一挖到底，回頭做防護，確保邊坡穩定。

路基填挖作業時，應根據地形設置截排水設施，永臨結合，做好路基排水，防止雨季排水不暢，浸泡路基。

4.2 未篩分碎石墊層

現場鋪筑整形施工采用推土機和平地機聯合作業，壓路機壓實，施工前應通過試驗確定松鋪系數。用推土機推平料堆，達到布料均勻一致，布料結束后即用平地機按松鋪標高、橫坡要求進行整形粗平，粗平過程中及時均勻灑水，使未篩分碎石含水量稍大于（增加1%～2%）最佳含水量。壓路機碾壓不到位的地方，采用小型夯實機具壓實。

4.3 混凝土硬化層

模板采用鋼模板，角鋼三角架支撐，立模采用“支一行、空一行”的支模形式，用水泥砂漿灰餅支墊模板，高程微小調節用薄墊片（0.5～1mm）鐵片調整。模板頂面高程即為頂面設計高程。

在混凝土拌和時，根據氣候條件定時地測定砂、碎石骨料的含水量，必須采取措施保持骨料含水率穩定。混凝土罐車運輸至現場，混凝土從攪拌機出料到卸放在鋪筑現場的時間最長不超過30min。攤鋪時混合料需預留振實的沉落度一般控制在板厚的10%～15%。

采用三輥軸混凝土攤鋪機振搗、整平，插入式振搗棒進行輔助振搗，在三輥軸前后人工用鐵鍬等工具輔助放料、移料、補料、找平，振搗至混凝土表面平整并翻漿。

第一次抹面在作業面上架立作業平臺，人工用木抹子進行第一次抹面，第一次抹面將混凝土表面的水泥漿抹出，表面應平整，不得有露石、泌水等現象。第二次抹面采用電動抹光機進行壓光作業，消除混凝土收縮裂縫，應避免混凝土表明留下腳印、拖痕。

混凝土頂面采用人工拉毛，拉毛采用φ5mm和φ0.6mm膠棒制成毛刷拉毛法，在混凝土表面收漿壓光之后，即可對混凝土表面用毛刷進行拉毛，紋理深度不小于0.8mm。混凝土面層終凝后（用手指輕壓道面不顯痕跡）及時進行養護，養護采用噴灑養生劑+保濕覆蓋的方式，養護時間不得少于7天。

混凝土切縫應避免切縫過早導致邊緣損傷、石子松動，也應避免切縫過晚導致混凝土板塊出現斷板；切割時，應精確定位，并用墨線彈出標記，隨后采用切縫機進行切縫。縱縫按已形成的施工縫切割，避免形成雙縫，切橫縫時應注意相鄰板縫位置的連接，不得錯縫，保持直線。

5 結論

汕頭至昆明高速公路龍川至懷集段TJ9合同段橋梁預制場硬化層再利用節約費用115萬元，并提高了路面結構層整體性，可有效防止路面不均勻沉降，同時減少了混凝土棄渣的產生，減輕了棄渣場水土流失、揚塵等對環境的破壞，經濟效益和社會效益明顯。

【參考文獻】

【1】JTG D40-2011.公路水泥混凝土路面設計規范[S].