隧道復(fù)合路面基層水泥砼精細(xì)化施工關(guān)鍵技術(shù)

厚恩

摘 ?要：隧道復(fù)合式路面中的瀝青層緩和沖擊能力強(qiáng)，能減少路面破壞的發(fā)生，同時(shí)也使輪胎磨耗、貨損等費(fèi)用減少。然而，復(fù)合式路面中由于水泥混凝土面板接縫的存在，在外力荷載作用下，接縫處相鄰板塊產(chǎn)生豎向位移差，會(huì)出現(xiàn)較大的剪切應(yīng)力，導(dǎo)致瀝青面層中出現(xiàn)反射裂縫，縮短面層的使用壽命。十堰至天水高速公路（甘肅段）隧道復(fù)合路面基層水泥混凝土從施工準(zhǔn)備、基底清理、標(biāo)準(zhǔn)帶設(shè)置、混凝土拌合運(yùn)輸、混凝土澆注、混凝土養(yǎng)護(hù)6個(gè)方面進(jìn)行精細(xì)化施工，有效地減少了反射裂縫的數(shù)量，延緩了反射裂縫的發(fā)展速度。

關(guān)鍵詞：復(fù)合路面 ?基層 ?水泥混凝土 ?施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：U414 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）06（b）-0025-03

Abstract：The asphalt layer in tunnel composite pavement has strong impact mitigation ability， which can reduce the occurrence of pavement damage， and also reduce the cost of tire wear and cargo loss. However， due to the existence of cement concrete slab joints in composite pavement， the vertical displacement difference between adjacent plates at the joints will occur under the action of external force， which will lead to larger shear stress， resulting in reflective cracks in asphalt surface and shortening the service life of the surface. The cement concrete base of Shiyan-Tianshui Highway（Gansu Section）tunnel composite pavement is refined from six aspects： construction preparation， base cleaning， standard belt setting， concrete mixing and transportation， concrete pouring and concrete maintenance， which effectively reduces the number of reflective cracks and delays the development speed of reflective cracks.

Key Words：Composite pavement; Base; Cement concrete; Construction technology

瀝青混凝土路面和水泥混凝土路面作為現(xiàn)有公路路面的兩種基本類型，有其各自的優(yōu)勢(shì)同時(shí)也有很多缺點(diǎn)。前者屬于柔性路面，行車舒適、適合機(jī)械化施工、沒(méi)有接縫，但受到瀝青材料感溫性的限制，瀝青面層結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度受溫度變化影響較大，高溫下易出現(xiàn)車轍、推移等病害，低溫下易出現(xiàn)開(kāi)裂，降低了路面的使用性能;后者具有強(qiáng)度高、變形小的特點(diǎn)，但易出現(xiàn)溫度裂縫，同時(shí)接縫的存在大大影響了路面使用性能[1]。為了充分發(fā)揮瀝青混凝土路面和水泥混凝土路面的各自優(yōu)勢(shì)，提高隧道中行車的舒適度，減少路面的變化次數(shù)，國(guó)內(nèi)的隧道路面已全面采用復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)，面層采用瀝青混凝土，基層采用水泥混凝土[2]。與單一路面相比，復(fù)合式路面中的瀝青層緩和沖擊能力強(qiáng)，能減少路面破壞的發(fā)生，同時(shí)也使輪胎磨耗、貨損等費(fèi)用減少。另外，這種復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)以剛為主，剛中有柔，瀝青層可大大緩和行車對(duì)路面板的沖擊。然而，復(fù)合式路面中由于水泥混凝土面板接縫的存在，在外力荷載作用下，接縫處相鄰板塊產(chǎn)生豎向位移差，會(huì)出現(xiàn)較大的剪切應(yīng)力，導(dǎo)致瀝青面層中出現(xiàn)反射裂縫，縮短面層的使用壽命。為減少反射裂縫的數(shù)量和延緩反射裂縫的發(fā)展速度，基層水泥混凝土應(yīng)精細(xì)化施工，嚴(yán)格控制工程質(zhì)量，減少路面板接縫處板下唧泥、沖蝕、脫空、斷板、錯(cuò)臺(tái)等病害[3]。十堰至天水高速公路（甘肅段）隧道復(fù)合式路面施工，從施工準(zhǔn)備、基底清理、標(biāo)準(zhǔn)帶設(shè)置、混凝土拌合運(yùn)輸、混凝土澆注、混凝土養(yǎng)護(hù)6個(gè)方面進(jìn)行精細(xì)化施工，取得了良好的效果。該項(xiàng)目在施工前，項(xiàng)目部編制《隧道路面基層施工工藝流程圖》（見(jiàn)圖1），作為各工序施工操作、保證施工進(jìn)度的依據(jù)，并懸掛在現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)施工。

1 ?施工準(zhǔn)備

隧道復(fù)合路面基層水泥混凝土路面施工準(zhǔn)備工作主要有技術(shù)準(zhǔn)備、施工場(chǎng)地準(zhǔn)備、機(jī)具準(zhǔn)備、材料準(zhǔn)備、人員配置5個(gè)方面[4]。

1.1 技術(shù)準(zhǔn)備

（1）在開(kāi)工前，對(duì)設(shè)計(jì)文件進(jìn)行審查和現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)，對(duì)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題及時(shí)提請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)單位澄清。

（2）完成實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)編制及報(bào)批。

（3）測(cè)量隊(duì)利用全站儀按照復(fù)核過(guò)的施工圖設(shè)計(jì)坐標(biāo)，沿隧道路線縱向每5m放樣路線中心點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員按每斷面3～5點(diǎn)測(cè)量相應(yīng)點(diǎn)位的標(biāo)高，確定基層厚度是否符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

（4）提交分項(xiàng)工程開(kāi)工報(bào)告，其內(nèi)容包括：工程名稱;現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人名單;施工組織和勞動(dòng)力安排;材料供應(yīng)、機(jī)械進(jìn)場(chǎng)等情況;材料試驗(yàn)及質(zhì)量檢查手段;水電供應(yīng);臨時(shí)工程的修建;施工方案;進(jìn)度計(jì)劃以及其他需要說(shuō)明的事項(xiàng)等。

（5）對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，使所有參與隧道基層施工的施工人員明確工藝、技術(shù)、質(zhì)量、安全、工期、環(huán)保等要求。交底可采用現(xiàn)場(chǎng)交底、會(huì)議、授課、觀看影像資料等形式。

（6）施工前進(jìn)行試驗(yàn)段試鋪，施工完成后進(jìn)行質(zhì)量狀況、工藝細(xì)節(jié)分析，找出施工中的不足并加以改正，形成正式書(shū)面報(bào)告后再進(jìn)行大面積施工。

1.2 施工場(chǎng)地準(zhǔn)備

（1）隧道施工現(xiàn)場(chǎng)至混凝土拌和站的施工便道貫通，隊(duì)道基層施工時(shí)需中斷該洞洞內(nèi)交通，提前做好洞內(nèi)施工通過(guò)橫洞從另一洞內(nèi)通行的道路改移工作。

（2）中心排水溝檢查井已施工完成，提前加蓋Φ800mm的鋼蓋板，并預(yù)留預(yù)制混凝土蓋板位置。

（3）洞身兩側(cè)電纜槽混凝土已澆注完畢，其強(qiáng)度已達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

1.3 機(jī)具準(zhǔn)備

混凝土集中拌和，配8m3混凝土攪拌車供應(yīng)。每作業(yè)隊(duì)配備：空壓機(jī)1臺(tái)、灑水車1臺(tái)、Φ50型振搗棒4支或平板振搗器2臺(tái)、三輥軸整平機(jī)1臺(tái)。所需槽鋼及模板提前加工制作并運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)。備用90kW發(fā)電機(jī)1臺(tái)。

1.4 材料準(zhǔn)備

混凝土拌和站準(zhǔn)備隧道洞內(nèi)基層C20混凝土所需的碎石、砂、PO.42.5水泥、減水劑，每批材料進(jìn)場(chǎng)后項(xiàng)目部試驗(yàn)室進(jìn)行檢驗(yàn)，自檢合格后報(bào)請(qǐng)?jiān)囼?yàn)監(jiān)理工程師進(jìn)行檢查驗(yàn)收。

1.5 人員配置

一個(gè)隧道基層正常作業(yè)需配備人員如表1所示，在施工過(guò)程中根據(jù)隧道二襯施工進(jìn)度適時(shí)繼續(xù)增加相應(yīng)人員，以確保基層施工形成流水作業(yè)。

2 ?基底清理

2.1 高程控制

現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員認(rèn)真檢查仰拱填充頂面的高程，必須滿足基層的最小厚度要求，對(duì)局部超岀設(shè)計(jì)標(biāo)高部位多的混凝土，必須提前鑿除，并嚴(yán)格控制仰拱填充頂面平整度。

2.2 雜物清理

現(xiàn)場(chǎng)施工人員將仰拱填充頂面的松散混凝土、油污、浮漿、泥土、浮塵等，利用清掃工具和空壓機(jī)配合清理，再用高壓水槍沖洗。

3 ?標(biāo)準(zhǔn)帶設(shè)置

正常段隧道洞內(nèi)基層單幅寬度為8.75m，單幅分2次澆注，第1次澆注寬度為4.5m，靠近電纜槽側(cè)采用小槽鋼通過(guò)沿仰拱填充頂每隔1m植Φ16鋼筋固定的方法作為標(biāo)準(zhǔn)帶，隧道中心線側(cè)采用18cm槽鋼作為側(cè)模和標(biāo)準(zhǔn)帶，并每隔1m在槽鋼兩側(cè)植Φ16鋼筋固定，槽鋼下緣與仰拱填充間采用M30砂漿調(diào)整，標(biāo)準(zhǔn)帶上每隔5m設(shè)置一個(gè)標(biāo)高點(diǎn)，并編號(hào)記錄，裝好標(biāo)準(zhǔn)帶后，復(fù)測(cè)各標(biāo)高點(diǎn)標(biāo)高，標(biāo)高要求準(zhǔn)確，誤差在2mm以內(nèi)，并保證線型平順。

澆注另外4.25m寬度范圍內(nèi)的基層時(shí)，僅在靠近電纜槽側(cè)采用小槽鋼通過(guò)沿仰拱填充頂每隔1m植Φ16鋼筋固定的方法作為標(biāo)準(zhǔn)帶，隧道中心線側(cè)可利用已澆的基層頂面作為標(biāo)準(zhǔn)帶。

4 ?混凝土拌合運(yùn)輸

4.1 混凝土拌合

混凝土拌合站專職試驗(yàn)員測(cè)定拌合站料場(chǎng)砂、石的含水量，根據(jù)試驗(yàn)室提供的混凝土配合比換算施工配合比，交付拌合站嚴(yán)格按施工配合比拌制混凝土[5]。

混凝土拌合站按施工配合比準(zhǔn)確稱量混凝土原材料，其最大允許偏差應(yīng)符合下列規(guī)定（按重量計(jì)）：膠凝材料（水泥、礦物摻合料等）為±1%;外加劑為±1%;粗、細(xì)骨料為±2%;拌合用水為±1%[6]。

混凝土攪拌時(shí)間≥90s，確保混凝土和易性，混凝土拌合坍落度控制在100～140mm，坍落度在滿足施工機(jī)具和規(guī)范要求的同時(shí)應(yīng)盡量減小到下限，所拌制的混凝土應(yīng)有良好的和易性。每車混凝土出站前，試驗(yàn)人員檢測(cè)混凝土的出站坍落度，不合格不予出站。

4.2 混凝土運(yùn)輸

混凝土攪拌車的數(shù)量應(yīng)適應(yīng)混凝土凝結(jié)速度和澆注速度的需要，保證澆注過(guò)程連續(xù)進(jìn)行。運(yùn)輸過(guò)程中，應(yīng)確保混凝土不發(fā)生離析、漏漿、泌水及坍落度損失過(guò)多現(xiàn)象，運(yùn)至澆注地點(diǎn)的混凝土應(yīng)保持均勻和規(guī)定的坍落度[7]。

在運(yùn)輸過(guò)程中攪拌車以2～4r/min的轉(zhuǎn)速攪動(dòng)。當(dāng)攪拌運(yùn)輸車到達(dá)澆注現(xiàn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)高速旋轉(zhuǎn)20～30s后再進(jìn)行澆注。

5 ?混凝土澆注

5.1 仰拱填充頂面濕潤(rùn)

混凝土澆注前，提前灑水濕潤(rùn)仰拱填充頂，以保證基層混凝土與仰拱填充良好粘接。

5.2 混凝土澆注

隧道基層混凝土澆注時(shí)，每段以車行橫洞所在位置為澆注終點(diǎn)分段立模澆筑，基層端頭部位應(yīng)設(shè)于與二襯沉降縫同樁號(hào)處。現(xiàn)場(chǎng)采用人工指揮攪拌車直接卸料到澆注位置，人工攤平后，先用振搗棒或平板振搗器振搗均勻，然后采用帶有振搗器的三輥軸整平機(jī)整平，攤鋪時(shí)混凝土高于標(biāo)準(zhǔn)帶5～20mm，輔以人工找平，以防三輥軸整平機(jī)振動(dòng)提漿后，因表面高度不均勻造成平整度偏差超標(biāo)。

三輥軸整平機(jī)作業(yè)單元長(zhǎng)度為10～15m，以防作業(yè)長(zhǎng)度過(guò)短，機(jī)械頻繁來(lái)回移動(dòng)，難以攤平，或作業(yè)長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，軸前高出的混凝土拌合料被長(zhǎng)距離推移，在振動(dòng)軸的離心力作用下，將逐漸分層離析。三輥軸整平機(jī)在一個(gè)作業(yè)單元長(zhǎng)度內(nèi)，采用前進(jìn)振動(dòng)、后退靜滾的方式作業(yè)，反復(fù)進(jìn)行2～3遍。三輥軸振動(dòng)時(shí)，調(diào)整好振動(dòng)軸的高度，使之與標(biāo)準(zhǔn)帶頂面留2mm的間隙，有利于振動(dòng)軸只能振搗拌合料表面，避免與標(biāo)準(zhǔn)帶頂面剛性接觸。

在三輥軸整平機(jī)作業(yè)時(shí)，安排專人觀察混凝土拌合料表面的高低情況，積料過(guò)多時(shí)，輔以人工鏟除，軸下有間隙時(shí)，采用同一作業(yè)單元內(nèi)的拌合料人工找平。隨時(shí)刮去標(biāo)準(zhǔn)帶頂上留下的余漿，以保證兩根整平軸始終接觸標(biāo)準(zhǔn)帶頂面。振動(dòng)滾振壓完成后，用整平軸前后靜滾整平，靜滾遍數(shù)一般為4～8遍，以平整度符合要求，表面砂漿和水灰比均勻?yàn)橹埂?/p>

5.3 抹面拉毛

在三輥軸整平機(jī)整平后，安放自行加工的腳手板搭于兩側(cè)標(biāo)準(zhǔn)帶上，工人站在搭板上用大木抹多次抹面至表面無(wú)泌水為止，抹面修整時(shí)，每次與上次抹過(guò)的痕跡重疊一半，在低洼處要補(bǔ)充混凝土找平，嚴(yán)禁事后用水泥砂漿找補(bǔ)。

在混凝土初凝前，拆除靠近電纜槽側(cè)的標(biāo)準(zhǔn)帶并用同標(biāo)號(hào)混凝土填補(bǔ)，人工用木抹進(jìn)行二次收漿和壓光，使混凝土表面出現(xiàn)的細(xì)微裂隙閉合，最后進(jìn)行混凝土表面的拉毛工作，拉毛采用棕絲掃把順橫橋向拉毛，往返各一次，深度控制在1～2mm，拉毛盡可能均勻一致。

隧道中心線側(cè)的槽鋼側(cè)模待混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa后拆除，并對(duì)已澆的基層側(cè)面進(jìn)行鑿毛處理，以利于新舊混凝土的粘結(jié)。

6 ?混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土面凝結(jié)后，及時(shí)覆蓋土工布灑水養(yǎng)生，在覆蓋前出現(xiàn)塑性裂縫和干縮裂縫采用二次抹壓的方法消除，養(yǎng)護(hù)不少于7d。隧道洞內(nèi)基層混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%以前，禁止任何施工車輛與機(jī)械在上面通行或作業(yè)。

7 ?結(jié)語(yǔ)

十堰至天水高速公路（甘肅段）隧道復(fù)合式路面基層水泥混凝土在施工準(zhǔn)備、基底清理、標(biāo)準(zhǔn)帶設(shè)置、混凝土拌合運(yùn)輸、混凝土澆注、混凝土養(yǎng)護(hù)等施工全過(guò)程進(jìn)行精細(xì)化施工，混凝土強(qiáng)度、厚度、平整度、縱坡高程、橫坡全部達(dá)到合格以上，有效地減少了反射裂縫的數(shù)量，延緩了反射裂縫的發(fā)展速度，保證了行車的安全性和舒適性。

參考文獻(xiàn)

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[7] 混凝土拌和站工序質(zhì)量控制手冊(cè)[EB/OL].https：//www.docin.com/p-1388014949.html.