斜向预应力混凝土路面施工技术的应用

2016-06-20关开群河南省路桥建设集团有限公司

珠江水运 2016年10期

◎ 关开群　河南省路桥建设集团有限公司

斜向预应力混凝土路面施工技术的应用

◎ 关开群河南省路桥建设集团有限公司

摘要：为满足社会经济发展需求，必须做好基础建设工作。斜向预应力混凝土路面作为公路工程建设的重要构成部分，为全面提升工程安全性与质量，需确定斜向预应力混凝土路面的构成，做好各项施工作业，确定达到规范施工工艺，提高施工质量，且满足交通需要及路网规划的要求。

关键词：斜向预应力混凝土路面施工工艺

普通水泥混凝土路面具有强度高、造价低、夜间行车可视性强、稳定性好等特点，但由于设置的接缝较多，容易出现接缝位置损害等问题，预应力混凝土路面横向接缝较少，其满足路面平整、行车安全等需求，但传统预应力混凝土路面需纵向布设预应力筋，横向预应力不会出现，在荷载影响下，极易产生纵向裂缝，为有效解决此类问题，本文以斜向预应力混凝土路面进行分析，通过对混凝土抗压强度在抗拉强度以上特征的充分运用，事先将斜向预应力施加到工作截面上，确保纵向、横向各个方向的压应力在板内出现，以此对混凝土路面承载力有效提升，降低横向接缝产生机率，消除纵向裂缝，进而对行车舒适度、路面耐久性进行有效提升。

1.斜向预应力混凝土路面的构成

地基、垫层、基层与斜向预应力混凝土路面板为斜向预应力混凝土路面构成的重要部分。混凝土板、预应力筋为组成斜向预应力混凝土路面板的主要成分。将滑动层设置到斜向预应力混凝土板和基层之间，可达到摩擦力减少的目的。

（1）混凝土路面板。相比普通混凝土路面板，斜向预应力混凝土路面板材料选择、配合比设计基本一致。

（2）斜向预应力筋。选取无粘结预应力钢绞线作为斜向预应力混凝土路面预应力筋，和预应力施加的混凝土之间，应具备相对滑动状态。无粘结预应力钢绞线可不进行留孔、灌浆施工，特点为施工便捷、孔道具有较小摩擦力。

（3）滑动层。普通混凝土路面由于具有较小板尺寸，于路面而言，板底摩阻力较小，因此板底摩阻力可忽略不计。但斜向预应力混凝土路面具有较长板长，于路面而言，板底摩阻力影响较大，为避免预应力严重损失或无法约束板底，需采取相应措施处理基层顶面，通过滑动层的铺设，可对摩擦系数进行有效降低。一般可将滑动层分为以下类型：①基层顶面铺设细砂层与防水材料；②基层顶面铺设土工织物或其他材料；③选取沥青表面处理或下封层选取乳化沥青稀浆，因其具有较好施工效果，下封层可直接作为滑动层。

（4）基层及以下结构层。相比普通水泥混凝土路面，斜向预应力混凝土路面基层及以下结构层基本一致。

2.斜向预应力混凝土路面施工工艺

2.1施工准备

设计单位进行技术交底需在斜向预应力混凝土路面施工前期进行，应确保具备完整的设计文件、图纸与资料。要求基层及以下各结构层工程质量必须与我国施工技术标准相符，根据有关规定材料进场前需做好材料验收工作，且对所需材料的数量、质量等进行详细检查，确保其满足施工要求。

2.2立模板

选取钢模作为模板材料，预应力筋需进行相应张拉长度的预留，相隔一定距离需在模板上开设一个矩形槽。模板底面需紧贴基层顶面，预先通过水泥砂浆把局部低洼位置的空隙铺平。完成模板安装工作后，需对接头位置的高差、模板内侧错位等情况进行详细检查，并在3mm以内合理控制接头位置的高差。

2.3滑动层铺设

在基层顶面安设滑动层，平整无凹陷为基层的要求。相比室内试验，滑动层设置应具备统一性，要求将细砂层（10mm）均匀铺设到基层顶面，0.3mm为细砂最小直径，同时将2层聚乙烯薄膜铺设到细砂层上。

2.4安装固定端锚具

在路肩一侧进行预应力筋张拉，固定端为路面纵缝一侧，选取挤压锚，利用挤压机在预应力筋上安装挤压锚。

2.5U型模板与螺旋式间接钢筋摆放

严格遵循施工图纸进行U型模板与螺旋式间接钢筋摆放。利用电焊机对U型板与模板进行点焊连接，以此固定U型板位置。

2.6构造钢筋安放

分2层布设纵向构造钢筋，各层分别设置2根，完成纵向构造钢筋铺设工作后，通过细铁丝将横向构造钢筋绑扎到纵向构造钢筋上。要求构造钢筋铺设位置必须对混凝土最小保护层厚度需求进行充分考虑。将双向钢筋网设置到板端无预应力筋区域，其尺寸为850cm×450cm，间距为25cm。

2.7布设、校直预应力筋及安装各类传感器

预应力筋需严格遵循设计间距、角度进行布设。预应力筋的位置需通过钢筋小马凳进行固定。完成预应力筋布设工作后需及时进行校直作业，确保预应力钢绞线垂直U型板。通过铁丝将路面监测传感器在预应力筋上绑扎固定。

2.8混凝土面板浇筑

摊铺施工可选取三滚轴进行，需一次完成全长摊铺作业，因预应力筋张拉要求，必须由一端依次向另一端进行预应力混凝土板摊铺施工，以此满足浇筑后第一次张拉需求。为防止跑位现象出现在预应力筋施工中，张拉端部必须做好振捣作业，确保其密实度符合施工规定。

2.9养护

混凝土浇筑完成后的第一个夜晚为极易出现长路面板裂缝的时间，尤其是混凝土浇筑时如具有较高气温伴随气温降低，较早浇筑的混凝土往往会产生裂缝，当温度降低混凝土面板并没有避免裂缝产生的应变能力。基于此，在浇筑斜向预应力混凝土路面表面后需将一层杨虎模喷洒到该位置，避免预应力施加后早期浇筑混凝土有收缩裂缝产生。同时，养护过程中还需覆盖土工布或浸湿的草袋，养护周期一般为2周左右，随后即可将覆盖物清除。

2.10张拉预应力筋

分2次张拉预应力筋，将一定预应力施加到长预应力路面板后，即可避免裂缝的产生，如混凝土具有较高强度在锚具下可避免超限应力的出现，因此需将初始预应力尽可能早地施加给混凝土，有利于防止路面板收缩过程中因摩擦约束出现的拉应力。

相比室内模型试验，预应力筋张拉需具有一致性，通过对称顺序进行张拉施工。1395Mpa为张拉控制应力，混凝土试件抗压强度试验需在第一次张拉前进行，17Mpa为平均抗压强度，应超过设计强度30%，279Mpa为张拉控制应力值，混凝土试块抗压强度在第二次张拉前测量为35.5Mpa，超过设计强度75%，即可实施第二次张拉，为降低预应力分次张拉出现的预应力消耗，可选取超张拉法进行施工，1465Mpa张拉控制应力值，持荷2分钟，卸荷后即可进行锚固施工。选取单幅进行试验路施工，应在路肩一侧进行预应力张拉施工，全幅施工，可将夹片锚设置到路面两侧，且在路面两侧路肩张拉预应力筋。

2.11混凝土封锚与伸缩缝施工

结束预应力筋张拉工作后，需将过长预应力筋切除，一般选取机械施工进行，要求切断钢绞线后需在夹片锚具外露出相应长度。混凝土路面张拉端封锚，浇筑时可选取C35之上混凝土进行施工。

2.12试验路表面构造处理

完成混凝土摊铺作业后，如表面水膜消失，可进行人工拉毛施工，刻槽施工需在混凝土满足设计强度40%后进行。一般可选取纵向、横向刻槽施工。形状为梯形，6mm为上槽宽度，3mm为下槽宽度，5mm为槽深，15mm槽间距。因纵向刻槽具有极差的路面排水性，相隔10m试验段需进行横向刻槽，相比纵向刻槽，横向刻槽参数需具有一致性。横向刻槽纵向防滑能力较强，因路拱横坡度原因，横向刻槽对路面排水可起到良好的辅助作用。