山区高速公路桥梁预制场硬化层的再利用技术

2013-08-23徐一鸣

山西建筑 2013年15期

徐一鸣车竞

(广东省长大公路工程有限公司，广东广州 510620)

1 研究背景

广东云浮(双凤)—罗定(榃滨)高速公路，全线长约64.759 km，起点位于云浮市郁南县东坝镇的双凤管理区，与广西境内的筋竹—岑溪高速公路相接。全线有特大桥1座、大桥58座、中小桥6座，桥梁总长19 864 m，预制梁板约8 000片。云罗高速全线地势起伏较大，交通运输极不便，受场地限制，梁板预制无法集中一处或两处生产，故按施工组织设计的要求全线需设预制场18个，如图1所示;为达到方便施工，节省土地资源，减少对周围环境的破坏，其中14个预制场设计在路基上，面积约10.5万m2。

图1 云罗高速公路1号预制场

按以往常规做法，建在路基上的桥梁预制场，在路面垫层施工之前，需要破除掉预制场的台座和混凝土硬化层，整平至路基顶层面标高，验收合格后方可施工路面层，耗费大量的资源及施工工期，同时弃渣堆放占用土地、对环境影响不利。

针对路基上的桥梁预制场存在场地清理工期长、耗费大量的资源、影响路面的摊铺浇筑等问题，我们做了大量的分析和经济技术比较，提出了再利用桥梁预制场混凝土硬化层作路面垫层、底基层的方案。

2 考虑预制场硬化层利用的复合式路面方案设计及验算［2，3］

2.1 复合式路面方案设计

2.1.1 沥青路面填方路段

路基填筑至路床顶标高后，验收路基弯沉等各项指标合格后施工桥梁预制场的混凝土硬化层，其厚度(20 cm C25水泥混凝土)与路面的垫层厚度(20 cm级配碎石)一致，如图2所示，预制场梁体预制完成后，保留预制场混凝土硬化层作为路面结构层的底基层使用。

2.1.2 沥青路面挖方及填挖交界路段

挖方及填挖交界路段桥梁预制场基础在路基回填或开挖至路基顶面设计标高以下2 cm之后(标准路面垫层厚为18 cm，故须下挖2 cm)，先铺筑20 cm级配碎石，再采用20 cm水泥混凝土硬化，以便于排水，如图3所示，20 cm级配碎石作为路面结构层中的垫层，20 cm水泥混凝土硬化层作为路面结构层的底基层使用。

图2 沥青路面填方路段预制场路面结构示意图

图3 沥青路面挖方及填挖交界路段预制场路面结构示意图

2.1.3 水泥路面填方段

路基填筑至路基顶标高以下5 cm后(标准路面垫层厚15 cm，故填筑标高比原设计标高低5 cm)，采用20 cm C25水泥混凝土硬化，见图4。预制场梁片预制完成后，预制场混凝土硬化层作为路面结构层的垫层使用。

图4 水泥路面填方路段预制场路面结构示意图

2.1.4 水泥路面挖方及填挖交界路段

挖方及填挖交界路段预制场基础在路基回填或开挖至路基顶面设计标高以下5 cm之后(标准路面垫层厚为15 cm，故必须下挖5 cm)，先铺筑20 cm级配碎石后，再采用20 cm水泥混凝土硬化，以便于排水，如图5所示。20 cm级配碎石作为路面结构层中的垫层，20 cm水泥混凝土硬化作为路面结构层的底基层使用。

图5 水泥路面挖方及填挖交界路段预制场路面结构示意图

2.2 复合式路面结构验算

复合式路面结构验算结果见表1。

表1 路面计算参数表

2.2.1 柔性—半刚性—刚性复合路面计算

柔性—半刚性—刚性复合路面计算结果见表2。

表2 柔性—半刚性—刚性复合路面计算结果表

根据表1，表2的计算结果，路面结构图2及图3满足交通荷载的要求，从而确定桥梁预制场硬化层作沥青路面的底基层及垫层应用。

2.2.2 刚性—半刚性—刚性复合路面计算

刚性—半刚性—刚性复合路面计算结果见表3。

表3 刚性—半刚性—刚性复合路面计算结果表 MPa

根据表3的计算结果，路面结构图4及图5满足交通荷载的要求，从而来确定桥梁预制场硬化层作水泥路面的底基层及垫层应用。

2.3 复合式路面结构实践检验

云罗高速公路一期目前已通车营运，路面状况良好。

3 复合式路面施工顺序及要求［4，5］

3.1 施工顺序

施工顺序如下:

路基填筑或开挖→路床验收→预制场硬化层施工→预制场台座施工→预制梁板→预制梁板施工完毕后凿除台座→修整混凝土硬化层→混凝土硬化层验收。

3.2 施工要求

预制场混凝土硬化层施工必须按路面基层垫层施工规范要求实施，做好防水措施，防止预制梁板时的养生水浸入路基，影响路基的稳定;预制场混凝土台座凿除时防止破坏混凝土硬化层，严禁爆破作业;对施工过程中损坏的硬化层要及时修整。

4 效益

4.1 经济效益

云罗高速公路对桥梁预制场水泥硬化层的再利用，全线共14个预制场可节省费用700万元，同时每个预制场可节省清理2期约20 d。为加快路面施工创造有利条件，同时对路面质量而言，由于利用混凝土硬化层代替路面垫层或底基层，整体性更好，且有效预防路面不均匀沉降的产生，同时提高了路面结构层质量，经济效益计算结果见表4。