超薄水泥混凝土罩面在舊水泥混凝土路面的應(yīng)用

姜長領(lǐng)

摘 要：改革開放以后，我國國民經(jīng)濟(jì)快速增長，公路交通量及汽車載重量日益倍增，加劇了路面結(jié)構(gòu)損壞程度，是早期修建的水泥混凝土路面呈現(xiàn)出不同程度的病害問題。這些病害的產(chǎn)生將對(duì)行車的速度、舒適性及安全性造成嚴(yán)重影響。為此，本文結(jié)合具體工程案例，在充分掌握超薄水泥混凝土路面概況的基礎(chǔ)上，對(duì)舊水泥混凝土路面超薄水泥混凝土罩面施工準(zhǔn)備及技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：超薄水泥混凝土罩面；舊水泥混凝土路面；工程概況

中圖分類號(hào)：U416.216 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）11-0129-02

1 工程概況

某公路工程為水泥混凝土路面，20cm為水泥混凝土面板厚度，5.4m為路面寬度，板塊尺寸為2.7×5.4m。本道路通車年數(shù)較多，在長期荷載壓力作用下，路面呈現(xiàn)出大量病害，如面板斷板、接縫損壞、表面剝落等，但其仍具備基本穩(wěn)定的路面情況。根據(jù)實(shí)地調(diào)查表明，本工程破損最為嚴(yán)重的路段為K10+240～K11+450，針對(duì)此類路段以往都會(huì)選用挖除重建、加鋪罩面的舊路面養(yǎng)護(hù)維修方式。根據(jù)養(yǎng)護(hù)規(guī)劃設(shè)計(jì)要求，決定選取K10+935～K11+450段為試驗(yàn)段進(jìn)行施工分析。設(shè)計(jì)方案如下：

5.0mpa為水泥混凝土設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度，30000mpa為混凝土彎拉彈性模量。初步設(shè)計(jì)8cm為路面板厚度，平面為正方形板，尺寸為1.1×1.1m。通過相關(guān)計(jì)算后，初擬方案可滿足層間完全連續(xù)狀態(tài)時(shí)的要求，但完全滑動(dòng)時(shí)則與要求不符。為確保使用期具有良好耐久性，必須適當(dāng)調(diào)整此設(shè)計(jì)方案。經(jīng)調(diào)整后，決定路面板厚度增為9cm，路面板平面尺寸仍為1.1×1.1m。通過計(jì)算得出，完全連續(xù)狀態(tài)與完全滑動(dòng)狀態(tài)均與要求相符。為此，可橫向把5.5m寬路面進(jìn)行5塊板劃分，并鋪筑超薄水泥混凝土罩面。

2 超薄水泥混凝土路面的概況

超薄水泥混凝土路面簡稱UTW，是指厚度為50～100mm，接縫間距較小的水泥混凝土罩面層，在原有舊路面粘結(jié)的路面結(jié)構(gòu)。此路面選用高早強(qiáng)混凝土，且通過纖維增強(qiáng)，提高自身承載力，降低了厚度，能夠充分利用有限的資源，達(dá)到降低工程成本的目的。按照施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，在混凝土配合比設(shè)計(jì)中，部分水泥可選用粉煤灰代替，能夠滿足廢物資源化的需求，對(duì)可持續(xù)發(fā)展極為有利。同時(shí)，此類路面可縮小接縫間距，降低板內(nèi)荷載應(yīng)力，對(duì)后期養(yǎng)護(hù)維修等極為有利。

3 UTW路面水泥混凝土配合比及原材料準(zhǔn)備

3.1 原材料準(zhǔn)備

作為一種舊路面修復(fù)技術(shù)，超薄水泥混凝土路面所選用的水泥混凝土材料為高早強(qiáng)水泥混凝土，為達(dá)到增強(qiáng)目的，適量摻加了纖維，以此提高路面抗折強(qiáng)度、耐磨性等。在選擇試驗(yàn)段材料的過程中，應(yīng)與施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況相結(jié)合，滿足設(shè)計(jì)要求。

（1）水泥。作為水泥混凝土的主要構(gòu)成材料，水泥可選取42.5級(jí)及其以上的硅酸鹽水泥。要求其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均與國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定相符。（2）集料。其一，細(xì)集料。為提高水泥混凝土工作性能及耐久性，必須合理選用水泥混凝土細(xì)集料，以此達(dá)到節(jié)約水泥材料的目的。因此類路面都會(huì)選用纖維增強(qiáng)，必須重視其和易性。要求選用細(xì)度模數(shù)在2.3～3.0之間的中砂作為細(xì)集料，其特點(diǎn)為堅(jiān)硬、無風(fēng)化、潔凈。其二，粗集料。因超薄水泥混凝土路面厚度較低，因此必須在30mm以下合理控制粗集料的粒徑最大值。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，需選用機(jī)軋碎石，且在3級(jí)以上控制粗集料強(qiáng)度。（3）水。選取無污染、無雜質(zhì)的自來水即可。（4）外加劑。選取高早強(qiáng)水泥混凝土用于超薄水泥混凝土路面，并適量摻加纖維增強(qiáng)。基于此，可將一定量外加劑添加到水泥混凝土內(nèi)。本工程選取NF-1型高效減水劑作為外加劑，2%為水泥摻加量。（5）增強(qiáng)纖維。超薄水泥混凝土路面要求具備較高強(qiáng)度及較低彈性模量，也就是說必須增強(qiáng)其柔韌性。為此，水泥混凝土可通過纖維增強(qiáng)，本工程選取網(wǎng)狀聚丙烯纖維作為增強(qiáng)纖維材料。

3.2 配合比設(shè)計(jì)

根據(jù)我國當(dāng)前現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定，超薄水泥混凝土路面配合比計(jì)算選取經(jīng)驗(yàn)公式法，其指標(biāo)為抗彎拉強(qiáng)度，按照推薦的增強(qiáng)纖維摻量進(jìn)行添加，且按照室內(nèi)試驗(yàn)進(jìn)行配合比計(jì)算，保證其與規(guī)范規(guī)定相符。

水泥混凝土配合比為水泥：水：砂：粗集料=1：0.42：1.50：3.34。

以42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥作為水泥材料，選取嵌鎖密實(shí)型水泥混凝土進(jìn)行集料級(jí)配組成設(shè)計(jì)，如表1所示。以網(wǎng)狀聚丙烯纖維作為增強(qiáng)纖維，每立方米摻加量為0.9kg。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在5.5mpa以上控制水泥混凝土抗彎拉強(qiáng)度，且能夠與本路段交通量需求相符。

4 超薄水泥混凝土罩面施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1 舊路面處理

因本路段舊路面損壞類型不同，破損程度不一，為此，必須合理選用舊水泥混凝土路面處理方法。第一，裂縫選取土工布進(jìn)行有效封閉，以此達(dá)到良好施工效果；第二，將舊水泥砼路面挖除，并進(jìn)行貧水泥混凝土填補(bǔ)；第三，如局部需保留板塊，則需鑿毛其表面，以此達(dá)到層間結(jié)合能力提升的目的。完成表面處理后，表面極易存在松動(dòng)部位或塵渣，此時(shí)可選取高壓水+鋼絲刷的方法進(jìn)行清理，確保表面干凈，當(dāng)表面干燥之后，即可進(jìn)行以下施工。

4.2 成面法施工

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，合理選用各類施工設(shè)備，如攪拌機(jī)、拉毛器、鋸縫機(jī)等。嚴(yán)格按照施工能力，合理配置各類設(shè)備，保證能夠及時(shí)供料，施工工序連貫。在處理表面后，待檢驗(yàn)其質(zhì)量合格，即可根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行模板安裝。本工程選取“一振一拖滾二抹一拉毛”的成面法施工。也就是說，在拌和水泥混凝土后，選取運(yùn)輸車向施工現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)送，并通過人工方式進(jìn)行攤鋪施工。完成攤鋪?zhàn)鳂I(yè)后，則選取平板振搗器進(jìn)行振搗施工，隨后選取拖滾整平，最后進(jìn)行2次收面及壓紋處理。

4.3 鋸縫與封縫

水泥混凝土成型，且滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求后，可根據(jù)路面板平面尺寸進(jìn)行準(zhǔn)確鋸縫，縫隙填補(bǔ)則選取改性瀝青材料。要求將脹縫分別設(shè)置到道路跨越構(gòu)造物的兩端。

4.4 養(yǎng)護(hù)

依據(jù)施工階段的天氣情況及溫度，對(duì)收面后的路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)施工，通常需覆蓋薄膜進(jìn)行養(yǎng)生。如氣溫較高，則需適當(dāng)灑水，保證其含水量滿足最佳含水量需求。

5 結(jié)語

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國公路工程建設(shè)規(guī)模越來越大，施工質(zhì)量也引起了人們的普遍關(guān)注。在重載車輪反復(fù)荷載影響下，因彎拉強(qiáng)度、抗疲勞性能降低，極易出現(xiàn)路面病害問題，為有效提升工程質(zhì)量，必須合理選用施工方法。將超薄水泥混凝土罩面合理應(yīng)用于舊水泥混凝土路面施工中，可有效提升路面承載力，延長工程使用壽命。

參考文獻(xiàn)

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