曹新新 許昌華通路橋監理檢測有限公司
近年來,我國交通事業取得了令人矚目的成績。在公路建設規模持續擴大的背景下,交通運輸量持續增大,運輸車輛逐步向大型化、重型化方向發展,這對路面質量提出了更高的要求。作為公路路面結構主要類型,水泥混凝土路面具有環境適應能力強、使用壽命長等優勢。作為一種較高耐壓強度的非金屬材料,水泥混凝土與瀝青材料相比,其水穩定性和熱穩定性較好。因此,在重載超載嚴重路段選擇此類材料應用效果良好。針對水泥混凝土板熱脹冷縮問題,一般可采用接縫設置的方式予以解決,但接縫部位往往是路面病害多發地,若處理不當,勢必會影響工程質量。因此,雙層連續配筋混凝土路面得到了廣泛應用,此類路面相比普通水泥混凝土路面,可大幅提升面層板整體性和穩定性。

表1 k0+000~k1+140 段路面結構形式

表2 k1+140~k9+500 段路面結構形式
雙層連續配筋混凝土路面是指將上、下兩層鋼筋分別布設在水泥混凝土路面板內,對混凝土來講,上、下兩層鋼筋均具有拉結效果,相比單層連續配筋混凝土路面,這種結構板塊具有良好的穩定性和整體性,從而滿足現代化重載交通需求。
一方面,雙層布筋可增強面層板的穩定性,在標準軸載作用下,相比單層布筋,雙層布筋受荷板豎向位移更小。在行車荷載長期作用下,對基層和基礎所造成的累積塑性變形更小,降低板底脫空的概率。另一方面,雙層布筋可大幅提高面層板的抗彎拉強度,減少斷板情況發生。
某公路工程建于2006 年,為普通水泥混凝土路面,寬8~12m。隨著沿線經濟的迅速發展,且本路段重工業發展迅速。2013 年對本路段進行了改擴建施工。但在重載超載長期作用下,路面病害嚴重,甚至局部路段損壞嚴重,對行車舒適性和安全影響較大。因此,決定進行養護維修施工,根據工程實際,可采取雙層連續配筋混凝土路面結構。路面結構組成設計中,針對兩路段進行分析,即k0+000~k1+140 段、k1+140~k9+500段,按照“上-下”的順序,兩路段路面結構組成情況如下表1、2 所示。
本工程雙層連續配筋混凝土面層厚度為30cm,在此結構內均采用HRB-400 三級螺紋鋼筋作為縱向、橫向鋼筋,Φ18mm 為上層縱向、橫向鋼筋直徑,Φ20mm 為下層縱向、橫向鋼筋直徑,16cm 為縱向與橫向鋼筋之間的距離。一般可在混凝土面層板頂面相距7cm 處布設上層鋼筋,在面層板底面相距4cm 處布設下層鋼筋。

圖1 雙層連續配筋混凝土面層施工流程
圖1 為雙層連續配筋混凝土面層施工流程,具體施工技術要點如下:
布設雙層鋼筋網是雙層連續配筋混凝土面層施工的重要工序,雙層鋼筋網的各項參數如上所述,根據施工具體情況,可采取鋼筋支架墊支法作為鋼筋架立方法,用于固定縱、橫向鋼筋網,材料為三級光面鋼筋,Φ12mm 為架立鋼筋直徑,布設呈梅花狀,其間距為縱、橫向鋼筋間距的3 倍。
本工程采用兩種方式進行鋼筋搭接,即 綁扎和焊接,焊接的間距為30~50m,綁扎的間距為10~20m。兩個相近接頭需錯開一定距離。焊接接頭需錯開50cm,綁扎接頭需錯開100cm。待鋼筋骨架校驗合格后,才能進行混凝土澆筑施工。
混凝土澆筑時,需合理控制出料溫度,根據工程實際情況,在拌和過程中合理控制所有原材料的用量。同時,做好拌和時間控制,若拌和效果不佳,混合料出現質量問題,則不得用于施工。待混合料拌和后,便可向鋪筑現場運送。由于已布設雙層鋼筋網,振搗施工困難,因此,可按照“高頻低幅”的原則進行振搗施工,可在100~200Hz之間控制振搗頻率,15s 為振搗時間,振搗后,便可采用三輥軸進行修面整平,遍數為3 遍,4mm 為提漿厚度。為避免施工中,混凝土離散性太大,影響橫向裂縫間距,或造成路面耐久性減弱,在施工過程中,必須盡可能降低因施工因素導致的參數變異現象,增加施工質量的穩定性。
在鋪筑完路面后,需及時進行養生,一般為28d 養護期,在此階段禁止交通通行,完成養護施工后,需及時將養護材料清除。保證面層混凝土拉彎強度符合設計要求。填縫結束后,即可開放交通。為增強路面的抗滑性能,需全線進行硬刻紋施工,一次刻槽寬度最小不得低于50cm。隨后將路面清理干凈。
施工暫停過程中,需將補強鋼筋設于施工縫內,補強鋼筋直徑和縱向鋼筋一致,在每兩根縱向鋼筋之間布設補強鋼筋,向兩側混凝土插入的深度需控制在1m 以上,從而保證施工縫處混凝土粘結效果良好。
橫向伸縮縫設于雙層連續配筋混凝土面層內,在伸縮縫施工中,需斷開伸縮縫部位,為80mm,并在斷開處安裝鋼筋。在溫度作用下,由于已設置伸縮縫,在連續配筋混凝土路面端部可以給予其充足的空間,用于適用膨脹、收縮變形情況。
綜上所述,作為國家交通基礎工程的重要組成成分,公路帶動了地區經濟的發展,同時也為人們的出行提供了便利。然而,隨著交通事業的高速發展,很多問題也逐步顯現,尤其是路面早期病害問題日益加重。水泥混凝土路面是常見的一種路面結構形式,相比瀝青路面,在重載路段水泥混凝土路面應用效果更好。為了減少路面病害,目前多采用雙層連續配筋混凝土路面,該路面的應用,可有效解決普通水泥路面的病害問題,改善路面使用性能,提高路面施工質量。