万家寨引黄工程水泥混凝土路面施工

曹永健

（山西省水利建筑工程局 山西太原 030006）

1 工程概况

山西省万家寨引黄工程以万家寨水利枢纽为取水口，将黄河水引入山西省太原、大同、朔州三个能源重化工基地。工程由总干线、北干线、南干线和联接段组成，输水线路总长451.8 km。一期工程即总干线及南干线已于2002年10月通水。太原平万公路至南干二级泵站闸门井公路路面工程，全长13.5 km，是由水利部天津水利水电勘测设计研究院在原有公路的基础上进行的路面重新设计。根据设计要求，原有路线的走向和主要技术指标，如转弯半径、路面纵向的坡度等基本不动，只对原有路面进行修整，清除尘土浮石，整平路面；原有路面宽度不够的加宽路面；清理公路沿线排水沟。新筑路面工程包括7 m宽20 cm厚的水泥石灰碎石稳定层和6 m宽20 cm厚的C30水泥混凝土路面板。工程需完成土方回填3 000 m3，闸门井连接公路路基砂砾料回填19 640 m3，浆砌石2 628 m3，路面修整78 477 m2，水泥石灰稳定碎石 96 145 m2，C30 水泥混凝土 81 810 m3，传力杆补强筋、纵缝拉杆共计钢筋183 t。

1.1 路面混凝土

路面混凝土分段长度为150 m，以路中心为界分为两半，先浇筑其中一半路面，当混凝土浇筑强度达到设计强度的80%以上时，再浇筑另一半路面。

路面基层完成后，根据测量放线进行立模，侧面模型采用长1.5 m，宽0.2 m的钢模板，在纵缝侧按设计要求放样打眼，以便纵缝拉杆的安装。挡头模板采用20 cm高的木板。模型加固利用φ48 mm钢管、铅丝、短钢筋进行固定。在浇筑混凝土前要调整模型的高度、间隔，使其符合规范要求。校正传力杆使其平行路面和路中心线，纵缝拉杆平行路面，垂直路中心线。

路面混凝土开浇时，先在安装补强筋的隅角处摊铺一层混凝土拌和物，摊铺高度要比补强筋设计位置预加一定的坍落度。就位后用混凝土拌和物压住。

设计路面混凝土厚度为20 cm，故采用一次摊铺成型，混凝土摊铺采用人工和温州工程机械厂生产的水泥路面摊铺整平机配合进行，人工摊铺时要用铁锹反扣，不得抛掷和耧耙，以防止拌和物分离。振捣时用插入式振捣器、平板振捣器和摊铺整平机配合使用，最后人工将混凝土面抹平，压实，沿横向用机械压槽。混凝土终凝后开始养护，使用5 t洒水车拉水，进行洒水养护，养护期不少于14 d。混凝土在养护期间其强度未达到规范要求时，不允许车辆通行。

1.2 接缝

胀缝采用顶头木模固定传力杆安装方法。传力杆长度的一半应穿过端头挡板，固定于外侧定位模板中，混凝土浇筑时，先摊铺下层混凝土，用插入式振捣器振实，并及时校正传力杆位置后，再浇筑上层混凝土。浇筑相邻混凝土路面时拆除顶头木模，设置胀缝板、木制嵌条和传力杆套管。

缩缝采用切缝法施工。当混凝土达到设计强度25%～30%时，采用切缝机进行切割。

纵缝设置拉杆，缝侧模板根据拉杆设计位置放样打眼。相邻块浇筑时，对已浇筑混凝土缝侧涂刷沥青，缝的上部压成规定深度的缝槽。

填缝采用灌入式填缝施工。

引黄南二泵站小区公路设计为混凝土路面，混凝土标号为C30。路宽6 m，厚20 cm，横坡为1.5。每150 m设置一道胀缝，每4 m设一横向假缝。沿路中心线设一纵缝。另外，在桥、涵两侧及凹曲线纵坡变换处设置胀缝。每道胀缝布置19根传力杆。传力杆为长50 cm，φ25的圆钢，一半涂刷沥青并配有10 cm长小套子，与传力杆端头间距3 cm。内填纱头。

每块板（4 m长）设5根φ16纵缝拉杆，长为80 cm，四角设2φ14的补缝筋。

2 施工方法和技术措施

2.1 模板工程

根据测量提供的中心线、高程以及转弯处为超高加宽等数据，进行弹线放样，然后立模。模板采用[200×75槽钢，亦可用路缘石代替外模。若采用路缘石作外模，要用100号砂浆将路缘石之间和路缘石与基层之间砌筑牢固，然后拍好路肩。用以支撑路缘石。

2.2 钢筋

传力杆：采用顶头木模固定的方法。纵缝拉杆，采用在模型中间按设计要求打间距为90 cm，φ16的孔。拉杆应涂刷10 cm沥青。

补强筋安装：在相应位置摊铺一层混凝土拌和物，摊铺高度应比钢筋设计位置预加一定的坍落度，就位后用混凝土拌和物压实。

2.3 混凝土

混凝土拌和采用有自动称量系统的50拌和站进行拌料，搅拌机容量为1 m3，最短搅拌时间不应小于60 s。

混凝土运输采用自卸汽车，由汽车直接入仓卸料。为了保证拌和物在运输过程中不离析，控制车速，尽量不发生颠簸现象。

在铺筑时的卸料高度，不应超过1.5 m。如有明显离析时，应重新拌匀。混凝土摊铺人工进行。在摊铺时，拌和物应用铁锹反扣，不能抛掷和耧耙。以防止拌和物离析。根据现场实际情况确定混凝土振捣后坍落度，以便确定松散高度。为了保证路面质量，决定混凝土路面分两层施工，第一层18 cm厚设计配比为二级配的C30混凝土，第二层2 cm，C30的细石混凝土。

第一层混凝土拌和物用插入式振捣器进行顺序振捣，振捣器移动间距不大于作用半径的1.5倍，至模板的距离不大于振捣器作用半径的0.5倍。振捣器在每一位置振捣的持续时间，应以拌和物停止下沉，不再冒气泡并泛出水泥浆为准，一般不少于20 s。

第二层铺至设计高度后，用振动梁振动拖平，然后进行做面。做面前先清边整缝，清除黏浆，修补掉缺角，不得在面板混凝土洒水，撒水泥粉。做面分两次进行，先找平抹平，待混凝土表面无泌水时，再作第二次抹平，并压光。

接缝施工：胀缝施工时必须保证胀缝与路面中心线垂直，缝壁必须垂直，缝隙宽度必须一致，缝中不得连浆。上部6 cm浇灌沥青砂浆，下部设置沥青软木板。

横缝采用切缝机进行切缝施工。切缝时，待混凝土强度达到设计强度的25%～30%时，再进行施工。切缝机用水冷却。但不能使冷却水渗入基层和土基。

纵缝施工，对已浇筑混凝土板的缝壁应涂刷沥青，浇筑相邻板时，缝的上部应压成5 cm深，0.5 m宽的缝槽。

养护：采用塑料布覆盖进行养护，塑料布按头要严密，不能透气，以免水分蒸发。养护时间14～21 d。

在混凝土养护期间和填缝前，严禁车辆通行。混凝土达到设计强度的40%后，方可允许行人通过。

3 施工注意点

水泥混凝土的搅拌与摊铺是水泥混凝土路面施工的关键注意点。

在进行水泥混凝土搅拌时，应注意以下几点：

第一，在实际生产过程中，要对砂石实际含水量进行重新测量，从而可以精确地对其进行补偿，有效控制混凝土坍落度。

第二，合理控制添加剂用量。在水泥混凝土的添加剂用量控制上要加以重视，因为如果过多使用添加剂，则会造成混凝土的部分化学、物理性能出现改变。

第三，对水泥秤与水秤在称量时出现的偏差进行合理处理，通常来说，这两者的偏差值都是稳定的，但是如果利用水计量方法的，则会使偏差不稳定且数值较大。

第四，正确认识混凝土坍落度与水泥温度之间的关系，正常情况下水泥仓的容量范围在100 t至150 t左右，这就往往造成水泥并没完全冷却就进行搅拌制备，使得混凝土温度过高，这样一来就会导致其吸水过多造成坍落。

第五，正确认识混凝土坍落度与含水量之间的关系，搅拌混凝土过程中要先对骨料含水量利用水秤进行测量，要注意将含水量从测量值中扣除，从而保证骨料含水量准确。

第六，在混凝土搅拌中，保证上料骨料级配的稳定性，以使制备出的混凝土具备稳定的级配。

在进行水泥混凝土摊铺时，则应注意以下几点：

第一，切缝作业的时间要基于对添加剂、路面厚度、风速、湿度以及温度的综合考虑。这样不仅能够对切割设备、刀片进行有效保护，还能保证切割速度以及切割效率。

第二，对摊铺速度应合理控制，保证摊铺设备能够平稳运行，从而避免因摊铺设备频繁作业而造成设备磨损，导致路面平整质量出现问题。

第三，在摊铺过程中，应及时调整路面基层与边模板的间距，避免两者接触形成支撑点，导致挤压混凝土而出现漏浆等现象。

第四，对振捣器振捣的间隔应作适当调整，而调整的依据则应以密实度、坍落度、和易性以及级配等因素进行综合考虑，以避免塌边现象产生。除此之外，振捣能力会随着振捣器的长时间使用而出现下降，对于这种情况，也要对振捣器进行及时调整。

第五，路面平整度与自卸汽车卸料也有着密切的关系，应该在施工中予以重视。如果堆料过多或过少都会一定程度对路面平整度造成影响。所以在实际施工过程中，施工人员应通过隔段实测面层的基准线以及基层表面的方法对卸料量进行确定，从而避免因卸料而造成路面不平整。

第六，做好摊铺前的洒水准备，洒水量要基于对风速、温度、湿度以及基础材料等因素进行考虑，不仅要使洒水均匀，不出现存水现象，而且还要使基层整体达到湿润的效果。如果洒水量不足，则会导致细小裂纹大量出现在路面底部。