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连续配筋混凝土施工关键技术研究

2018-09-29仝战北

中国科技纵横 2018年16期
关键词:水泥混凝土路面施工工艺

仝战北

摘 要:作为我国公路工程路面结构的主要形式,水泥混凝土路面具备良好施工效果及经济性。随着交通运输行业的迅速发展,水泥混凝土路面在重载交通作用下弊端愈加显著。连续配筋混凝土路面作为一种新型路面形式,其特点为整体性好、耐久性强、使用寿命长等,因此在高等级公路施工中得到了广泛应用。

关键词:连续配筋混凝土;水泥混凝土路面;施工工艺

中图分类号:U416 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)16-0112-02

近年来,重载交通问题愈加严重,且呈现出全国性、普遍化的发展趋势。据相关数据显示,在交通量过大路段,重载交通问题更加严重,10t以上重型货车超载比例已超过40%,部分路段甚至高达80%左右,这种情况的长期存在,将严重损坏水泥混凝土路面,导致大量早期病害频繁发生,常见病害包括断裂、脱空、错台等,甚至局部路段出现完全破裂现象,大大降低了路面使用寿命,加快了路面使用性能衰减情况,致使养护成本大幅增加,最终影响行车安全,危害人民的生命安全。产生上述问题的另一个原因为混凝土路面为降低温宿、干缩作用产生的破坏程度,必须进行横缝、纵缝设置,但设置此类接缝,将导致路面复杂性地增加,进而带来大量不利影响,如接缝位置传荷能力弱、平整性差等。连续配筋混凝土路面是将一定量的钢筋连续地设置到路面纵向,以此对面板纵向收缩出现的裂缝加以控制。除此之外,还需将一定量钢筋布设到横向位置,用于纵向钢筋支撑。在施工过程中,无需进行膨缝、缩缝设置,即可構成一个平整性良好的路面。

1 工程概况

本文以公路大修改建工程为例,验证不同组成的连续配筋混凝土,以此进一步研究连续配筋混凝土施工技术。通过长期检测,以此对比分析不同组成连续配筋混凝土冲断、密集裂缝等,进而保证获取的连续配筋混凝土组成合理,有效。该大修改建工程总长度为65.466公里,沿线路段均为平原微丘地形,越岭位置具有较大起伏。为满足施工要求,需先确定试验路方案。试验段划分及结构类型如表1所示。根据施工现场实际情况,试验段大部分为自然成缝,其他则可通过SOFT-CUT软切缝机进行各类间距横缝预切处理。

2 连续配筋混凝土路面施工工艺

2.1 配合比设计

本工程选取石灰石作为试验段粗集料,水泥混凝土则选用4类配合比,具体如表2所示。

2.2 施工准备

施工前,需布设好各类施工场地,如堆放混凝土原材料的场地、拌合场地或钢筋加工场地等。同时需做好施工场地排水工作,在存储钢筋材料时,应分类放置,避免混乱。在运输及贮存环节,应避免污染钢筋材料,防止产生锈蚀现象。

在浇筑混凝土面层前,要求彻底清理干净基层,保证摊铺面板部位含水量合理,避免出现积水现象。除此之外,在摊铺前拉线上控制板厚,必须控制在面板标高误差范围以内,如存有误差,需对面板高程进行适当调整。钢筋绑扎施工前,需将边线放出,且向滑模摊铺基准线上引导路面标高。

2.3 端部处理

选取矩形地梁锚固端部,在施工现场绑扎端部矩形锚固地梁钢筋网。施工中,可根据设计要求进行地槽开挖,尽可能不影响周围结构物,且避免出现超挖现象。钢筋骨架安装后,需及时做好固定工作,随后浇筑水泥混凝土。如超挖现象过于严重,需进行侧模设置,拆模之后,可回填超挖位置,且进行路基、垫层夯实,一般可选取贫混凝土进行基层修复。

2.4 制作钢筋网

选取环氧树脂钢筋作为试验段钢筋,避免因钢筋网片锈蚀等问题,严重破坏混凝土路面。通常需在钢筋加工厂完成钢筋下料,其尺寸必须与设计要求相符。

施工过程中,需固定好纵横向钢筋,避免滑模施工中出现倾斜等问题。一般纵横向钢筋网需选取钢筋支架垫支法进行固定,75mm为支架横向间距,在支架上以点焊法进行横向钢筋施工,且在基层上放置,随后在横向钢筋上设置纵向钢筋,进而保证钢筋网支撑体系完善。在滑模施工过程中,因具有较快摊铺速度,必须先设置钢筋网,且按照施工进度确定其长度,以便于滑模摊铺施工。

2.5 布料

根据施工要求,需在滑模施工前完成钢筋网设置,因此运料车不能选用纵向进料法,应以侧向进料法为主,要求必须连续布料,避免混凝土离析现象产生。该工程可通过挖掘机+料斗的方式进行布料,在此施工过程中,严禁压弯或损坏钢筋。

2.6 摊铺混凝土

连续配筋混凝土路面滑模摊铺施工的重点在于振捣施工,要求在钢筋网上方2cm以上控制振捣棒插入深度,避免振捣棒接触钢筋网,对混凝土密实度造成不利影响。因振捣棒不能向钢筋网下混凝土内插入,则需选取高频低幅法进行振捣施工,进而提高钢筋网下混凝土质量。

浇筑混凝土后,需将保温材料覆盖到混凝土表面,降低内外温差,避免混凝土水分消散过快。为减少水泥、水用量,可适当掺加减水剂,以此增强早期混凝土塑性,避免早期裂缝产生。

2.7 养生

根据施工要求,需先进行养生剂喷洒,随后进行保湿膜等覆盖,并洒水保湿。一般可在14d以上控制养生周期。

3 连续配筋混凝土试验段观测分析

3.1 调查方式

连续配筋混凝土路面病害主要包括3类,即裂缝类、表面损害类与其他病害。为确定连续配筋混凝土施工效果,决定进行试验段路表观测分析,裂缝具体位置可利用拉尺进行确定,并将裂缝的基本形状、位置在米格纸上准确画出,尤其是Y型、密集裂缝等不利裂缝形状,以此统计、分析裂缝数量、危害程度。一般可选取裂缝探测仪测量裂缝宽度,选取尺子等工具直接测量切缝、胀缝宽度。

3.2 调查结果

基本类型选取TLM6,调查结果如表3所示。

3.3 调查分析

3.3.1 面层混凝土类型的影响

第一,相比TLM6基本类型,TLM3试验段性能更为良好。该试验段掺加了10%粉煤灰,其裂缝数量有所下降。

第二,相比TLM6基本类型,TLM1试验段仅面层类型有所改变,其冲断数目降低幅度较大,且使用效果显著。

第三,相比TLM6基本类型,TLM7试验段为钢纤维混凝土面层,横向裂缝数目降低,但冲断数目较大,由此可见,该类型使用效果不佳。

3.3.2 横向钢筋与公路前进方向夹角的影响

转变横向钢筋与公路前进方向夹角,即由90°进行60°转变,此时可大幅降低冲断数目。在连续配筋混凝土施工中,横向加筋的主要功能为进行纵向钢筋固定,但据大量实践可见,横向裂缝往往重合于横向钢筋,此时进行其夹角改变,可对横向裂缝的产生进行有效控制。

3.3.3 钢筋不同防锈措施的影响

相比TLM6基本类型,TLM2试验段为不防锈的普通钢筋,这种情况下,其冲断数目、总裂缝量则有所增加,且平均裂缝间距则会减小,由此可见,其使用效果不佳。

3.3.4 预切缝效果

为防止路面裂缝产生,可进行路面预切缝处理,以此降低路面病害发生几率。通过调查可见,横向裂缝仅在TLM3、TLM6試验段出现,且数量较少,则表明以1~5m间距进行预切缝,能够有效避免横向裂缝产生。在以上试验段并未出现纵向裂缝,则表明该方式在预防路面病害方面作用显著,可避免密集横向裂缝产生,有效控制冲断数目。

3.3.5 强度及模量的影响

第一,对比粉煤灰混凝土和普通混凝土。混凝土内掺入粉煤灰后,其早期强度及模量都有所下降,其主要原因在于掺入粉煤灰之后,胶凝材料水化速度减缓,强度增长速度减慢。90d后,相比普通混凝土,通过试验结果可见,混凝土掺加粉煤灰后的强度在其强度以上,主要原因为掺加适量粉煤灰,可对混凝土的晶体结构、孔结构进行有效改善,这有利于提高重交通路面的抗折性能。

第二,对比钢纤维混凝土和普通混凝土。混凝土内部微裂缝与宏观裂缝可通过钢纤维得以有效控制,同时钢纤维混凝土的应用,可对混凝土的各项性能加以改善,如抗拉、抗弯等,且延性良好。因此,相比普通混凝土,钢纤维混凝土强度及模量较高。

4 结语

综上所述,在社会经济高速发展的今天,我国公路建设事业得到了极大的发展。在公路工程施工中,连续配筋混凝土施工质量的优劣直接影响着工程整体施工质量,为此,必须重视连续配筋混凝土施工。不断提升施工技术水平,进一步规范施工工艺,保证工程施工整体质量。

参考文献

[1]张磊,黄卫,王斌,等.考虑温度与荷载耦合作用的连续配筋混凝土复合式路面损伤分析[J].土木工程学报,2011,(01):108-114.

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