仝戰北
摘 要:作為我國公路工程路面結構的主要形式,水泥混凝土路面具備良好施工效果及經濟性。隨著交通運輸行業的迅速發展,水泥混凝土路面在重載交通作用下弊端愈加顯著。連續配筋混凝土路面作為一種新型路面形式,其特點為整體性好、耐久性強、使用壽命長等,因此在高等級公路施工中得到了廣泛應用。
關鍵詞:連續配筋混凝土;水泥混凝土路面;施工工藝
中圖分類號:U416 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2018)16-0112-02
近年來,重載交通問題愈加嚴重,且呈現出全國性、普遍化的發展趨勢。據相關數據顯示,在交通量過大路段,重載交通問題更加嚴重,10t以上重型貨車超載比例已超過40%,部分路段甚至高達80%左右,這種情況的長期存在,將嚴重損壞水泥混凝土路面,導致大量早期病害頻繁發生,常見病害包括斷裂、脫空、錯臺等,甚至局部路段出現完全破裂現象,大大降低了路面使用壽命,加快了路面使用性能衰減情況,致使養護成本大幅增加,最終影響行車安全,危害人民的生命安全。產生上述問題的另一個原因為混凝土路面為降低溫宿、干縮作用產生的破壞程度,必須進行橫縫、縱縫設置,但設置此類接縫,將導致路面復雜性地增加,進而帶來大量不利影響,如接縫位置傳荷能力弱、平整性差等。連續配筋混凝土路面是將一定量的鋼筋連續地設置到路面縱向,以此對面板縱向收縮出現的裂縫加以控制。除此之外,還需將一定量鋼筋布設到橫向位置,用于縱向鋼筋支撐。在施工過程中,無需進行膨縫、縮縫設置,即可構成一個平整性良好的路面。
1 工程概況
本文以公路大修改建工程為例,驗證不同組成的連續配筋混凝土,以此進一步研究連續配筋混凝土施工技術。通過長期檢測,以此對比分析不同組成連續配筋混凝土沖斷、密集裂縫等,進而保證獲取的連續配筋混凝土組成合理,有效。該大修改建工程總長度為65.466公里,沿線路段均為平原微丘地形,越嶺位置具有較大起伏。為滿足施工要求,需先確定試驗路方案。試驗段劃分及結構類型如表1所示。根據施工現場實際情況,試驗段大部分為自然成縫,其他則可通過SOFT-CUT軟切縫機進行各類間距橫縫預切處理。
2 連續配筋混凝土路面施工工藝
2.1 配合比設計
本工程選取石灰石作為試驗段粗集料,水泥混凝土則選用4類配合比,具體如表2所示。
2.2 施工準備
施工前,需布設好各類施工場地,如堆放混凝土原材料的場地、拌合場地或鋼筋加工場地等。同時需做好施工場地排水工作,在存儲鋼筋材料時,應分類放置,避免混亂。在運輸及貯存環節,應避免污染鋼筋材料,防止產生銹蝕現象。
在澆筑混凝土面層前,要求徹底清理干凈基層,保證攤鋪面板部位含水量合理,避免出現積水現象。除此之外,在攤鋪前拉線上控制板厚,必須控制在面板標高誤差范圍以內,如存有誤差,需對面板高程進行適當調整。鋼筋綁扎施工前,需將邊線放出,且向滑模攤鋪基準線上引導路面標高。
2.3 端部處理
選取矩形地梁錨固端部,在施工現場綁扎端部矩形錨固地梁鋼筋網。施工中,可根據設計要求進行地槽開挖,盡可能不影響周圍結構物,且避免出現超挖現象。鋼筋骨架安裝后,需及時做好固定工作,隨后澆筑水泥混凝土。如超挖現象過于嚴重,需進行側模設置,拆模之后,可回填超挖位置,且進行路基、墊層夯實,一般可選取貧混凝土進行基層修復。
2.4 制作鋼筋網
選取環氧樹脂鋼筋作為試驗段鋼筋,避免因鋼筋網片銹蝕等問題,嚴重破壞混凝土路面。通常需在鋼筋加工廠完成鋼筋下料,其尺寸必須與設計要求相符。
施工過程中,需固定好縱橫向鋼筋,避免滑模施工中出現傾斜等問題。一般縱橫向鋼筋網需選取鋼筋支架墊支法進行固定,75mm為支架橫向間距,在支架上以點焊法進行橫向鋼筋施工,且在基層上放置,隨后在橫向鋼筋上設置縱向鋼筋,進而保證鋼筋網支撐體系完善。在滑模施工過程中,因具有較快攤鋪速度,必須先設置鋼筋網,且按照施工進度確定其長度,以便于滑模攤鋪施工。
2.5 布料
根據施工要求,需在滑模施工前完成鋼筋網設置,因此運料車不能選用縱向進料法,應以側向進料法為主,要求必須連續布料,避免混凝土離析現象產生。該工程可通過挖掘機+料斗的方式進行布料,在此施工過程中,嚴禁壓彎或損壞鋼筋。
2.6 攤鋪混凝土
連續配筋混凝土路面滑模攤鋪施工的重點在于振搗施工,要求在鋼筋網上方2cm以上控制振搗棒插入深度,避免振搗棒接觸鋼筋網,對混凝土密實度造成不利影響。因振搗棒不能向鋼筋網下混凝土內插入,則需選取高頻低幅法進行振搗施工,進而提高鋼筋網下混凝土質量。
澆筑混凝土后,需將保溫材料覆蓋到混凝土表面,降低內外溫差,避免混凝土水分消散過快。為減少水泥、水用量,可適當摻加減水劑,以此增強早期混凝土塑性,避免早期裂縫產生。
2.7 養生
根據施工要求,需先進行養生劑噴灑,隨后進行保濕膜等覆蓋,并灑水保濕。一般可在14d以上控制養生周期。
3 連續配筋混凝土試驗段觀測分析
3.1 調查方式
連續配筋混凝土路面病害主要包括3類,即裂縫類、表面損害類與其他病害。為確定連續配筋混凝土施工效果,決定進行試驗段路表觀測分析,裂縫具體位置可利用拉尺進行確定,并將裂縫的基本形狀、位置在米格紙上準確畫出,尤其是Y型、密集裂縫等不利裂縫形狀,以此統計、分析裂縫數量、危害程度。一般可選取裂縫探測儀測量裂縫寬度,選取尺子等工具直接測量切縫、脹縫寬度。
3.2 調查結果
基本類型選取TLM6,調查結果如表3所示。
3.3 調查分析
3.3.1 面層混凝土類型的影響
第一,相比TLM6基本類型,TLM3試驗段性能更為良好。該試驗段摻加了10%粉煤灰,其裂縫數量有所下降。
第二,相比TLM6基本類型,TLM1試驗段僅面層類型有所改變,其沖斷數目降低幅度較大,且使用效果顯著。
第三,相比TLM6基本類型,TLM7試驗段為鋼纖維混凝土面層,橫向裂縫數目降低,但沖斷數目較大,由此可見,該類型使用效果不佳。
3.3.2 橫向鋼筋與公路前進方向夾角的影響
轉變橫向鋼筋與公路前進方向夾角,即由90°進行60°轉變,此時可大幅降低沖斷數目。在連續配筋混凝土施工中,橫向加筋的主要功能為進行縱向鋼筋固定,但據大量實踐可見,橫向裂縫往往重合于橫向鋼筋,此時進行其夾角改變,可對橫向裂縫的產生進行有效控制。
3.3.3 鋼筋不同防銹措施的影響
相比TLM6基本類型,TLM2試驗段為不防銹的普通鋼筋,這種情況下,其沖斷數目、總裂縫量則有所增加,且平均裂縫間距則會減小,由此可見,其使用效果不佳。
3.3.4 預切縫效果
為防止路面裂縫產生,可進行路面預切縫處理,以此降低路面病害發生幾率。通過調查可見,橫向裂縫僅在TLM3、TLM6試驗段出現,且數量較少,則表明以1~5m間距進行預切縫,能夠有效避免橫向裂縫產生。在以上試驗段并未出現縱向裂縫,則表明該方式在預防路面病害方面作用顯著,可避免密集橫向裂縫產生,有效控制沖斷數目。
3.3.5 強度及模量的影響
第一,對比粉煤灰混凝土和普通混凝土。混凝土內摻入粉煤灰后,其早期強度及模量都有所下降,其主要原因在于摻入粉煤灰之后,膠凝材料水化速度減緩,強度增長速度減慢。90d后,相比普通混凝土,通過試驗結果可見,混凝土摻加粉煤灰后的強度在其強度以上,主要原因為摻加適量粉煤灰,可對混凝土的晶體結構、孔結構進行有效改善,這有利于提高重交通路面的抗折性能。
第二,對比鋼纖維混凝土和普通混凝土。混凝土內部微裂縫與宏觀裂縫可通過鋼纖維得以有效控制,同時鋼纖維混凝土的應用,可對混凝土的各項性能加以改善,如抗拉、抗彎等,且延性良好。因此,相比普通混凝土,鋼纖維混凝土強度及模量較高。
4 結語
綜上所述,在社會經濟高速發展的今天,我國公路建設事業得到了極大的發展。在公路工程施工中,連續配筋混凝土施工質量的優劣直接影響著工程整體施工質量,為此,必須重視連續配筋混凝土施工。不斷提升施工技術水平,進一步規范施工工藝,保證工程施工整體質量。
參考文獻
[1]張磊,黃衛,王斌,等.考慮溫度與荷載耦合作用的連續配筋混凝土復合式路面損傷分析[J].土木工程學報,2011,(01):108-114.