水泥混凝土路面接缝施工技术要求探究
2018-12-13罗金平
罗金平
湖南常德公路工程总公司,湖南长沙 415000
水泥混凝土路面是一种刚性比较强的高级路面,具有稳定性好、耐久性好、抗滑、强度高、适应性好、养护费用低的特点,因此,该路面被广泛用于高等级的公路。随着水泥混凝土路面修筑量的增加,各种问题随之暴露,特别是接缝技术,是路面设计、施工中的重点及难点。在水泥混凝土路面接缝施工期间,若施工工艺技术不当,将严重损害路面,降低行车安全性,增加维护成本。本文将从几点探讨水泥混凝土路面接缝技术要求。
1 接缝的主要作用
混凝土面层多是混凝土面板,常随着外界温度变化而变化,混凝土板也会随之收缩和膨胀。白天温度升高时,混凝土板顶面温度高于底面,导致面板中间突起。而夜间温度降低时,混凝土板顶面温度低于底面,造成面板四周翘起。这些变形会受到基础面板间的粘结力、摩阻力和荷载的约束,增加板内应力,导致面板断裂。因此,水泥混凝土路面施工期间,多在纵横方面设置裂缝,将所有路面划为多个板块,预防上述现象的发生[1]。
一般来讲,接缝多分为横缝、纵缝2种,其中,纵缝是平行于路面中线的接缝,而横缝则是垂直于路面中线的接缝。在实际施工中,无论使用哪种施工技术,接缝方式、技术都无明显差异。而且,接缝效果也会受路面使用时间、性能等因素影响,接缝处理不当会使路面出现渗水、断板等现象,对行车安全十分不利,所以对接缝进行处理非常重要。
2 横缝及其构造
2.1 胀缝
胀缝设置的主要目标是为混凝土板膨胀提供足够空间,减轻热压应力。通常情况下,胀缝要贯穿至底,与缝壁垂直。在传力杆上涂抹沥青,并加设10cm左右的套子,套底和传力杆间预留一定的缝隙。于下端设置接缝板,上端3~4cm左右填充缝料。与结构物连接的胀缝,若无法设置传力杆,可使用边缘钢筋进行设定,以免影响施工。由于施工过程中传力杆设置不当,或封缝不良,导致胀缝处面板碎裂[2]。不设或少设胀缝,虽然为施工提供了便利,但是也约束了面板的位移。减少接缝缝隙,增加传荷能力,预防碎裂、错台等现象的发生。因此,胀缝只能设置在以下场合:和柔性路面相接处、邻近桥梁处、隧道口、板厚改变处。除上述位置外,其余的胀缝尽量不设或少设,并根据施工温度、集料膨胀性等明确间距。
2.2 横向施工缝
拉杆是为了预防板块位移而设置在纵缝上的钢筋,多使用螺纹钢,设置在板厚中间,并在拉杆中间10cm左右做防锈处理。传力杆是为了保证接缝传荷能力以及路面平整度,预防错台现象发生,多用于横向接缝,常为光圆钢筋。由于其在缩缝、胀缝作用不同,尺寸上也存在巨大差异。对于设置在缩缝处的传力杆,需要在长度的一半加设5cm,并涂抹沥青,使用传力杆的平缝形式,如图1所示。对于胀缝处的传力杆,需要在涂抹沥青的一端设置套子,预留3cm左右的间隙,填充泡沫塑料。难度大需要设在缩缝间时,可使用拉杆的企口缝形式,如图2所示。
图1 设传力杆的平口缝
图2 设传力杆的企口缝
2.3 横向缩缝
横向缩缝的目标是降低混凝土收缩应力,常使用假缝形式,不设置传力杆。但是在特殊的公路上,由于荷载反复作用,加快接缝传荷能力的下降速度,导致错台现象频发,所以需要加设传力杆[3]。在其他的公路上,自由端缩缝或邻近胀缝,缝隙都会随着混凝土面板的伸缩打开,为保证接缝的传荷能力,需要在相邻胀缝处设置传力杆。
3 纵向接缝施工
3.1 纵向缩缝
如果机械的铺筑宽度多于2个车道,可设置纵向缩缝,多为假缩缝形式。纵向缩缝可借助机械自动插入拉杆,并经由切缝法将假纵缝切断。当铺筑宽度多于4.5m时,可使用假缝拉杆型纵缝,其位置参照车道宽度,摊铺过程中使用专用拉杆装置将拉杆插入。一般而言,拉杆多使用螺纹钢筋,并将其放于板厚中央,于中端100mm左右防锈处理。施工布设期间,结合横向接缝位置调整拉杆间距,保证最外端拉杆、横峰距离在100mm以上。纵向缩缝使用假缝方式,深度多于槽口深度。粒料基层使用过程中,槽口厚度是板厚的1/3;半刚性基层使用期间,槽口深度则是板厚的2/5。
3.2 纵向施工缝
铺筑宽度小于路面时,设置纵向施工缝,使用拉杆平缝方式[4]。在缝的上段切槽口,深度处于30~40mm,宽度处于3~8mm,于槽内填塞缝料。固定模板施工形式使用过程中,通过侧模保留孔插入拉杆。在另一路面浇筑中,在凹槽壁安装缝板,随后再摊铺混凝土。模板拆除时,避免影响混凝土板企口,特别是上端混凝土。涉及到横向施工缝的时候,需要在已经凝固的板壁上涂抹沥青,将其嵌入到压缝板中,做好浇筑。
4 切缝和灌缝施工
4.1 灌缝
灌缝时要保证缝内洁净,满足增加填筑、排除异物的需求。由于使用材料的不同,常出现加热灌缝、常温灌缝的现象。同时,还要保证填缝均匀、饱满、厚薄一致,禁止出现断裂、填料缺失等现象。填缝结束后,结合温差采用合适的养护措施,养护期间禁止通车。
4.2 切缝
近年来,切缝技术发展快速,切缝机样式丰富,切缝方式包括软切缝、硬切缝、软硬结合切缝,通过温差变化、材料温缩系数选择切缝方式。对于分幅铺筑的路面,要在铺筑结束后预留标记,为后续施工奠定基础。对于存在拉杆的位置,为预防断板现象的出现,需要预先使用软切缝处理。同时,还要保证切割深度不超过板厚的1/3,最浅处也要在70mm以上。为预防拉杆插入处混凝土断裂,应适当增加切缝深度。切缝宽度越小越好,通常为7mm,只有这样才能预防异物进入,增强防护效果[5]。
5 接缝施工的注意事项
水泥混凝土路面接缝施工期间,无论使用的是热接缝技术,还是冷接缝技术,都要保证摊铺带边缘平整,为满足该需求,需要机械行驶时始终保持正确的位置,可在摊铺带一侧设置导向线,并在机械上安装悬杆,让驾驶员对准到导向线行驶即可。接缝施工要尽量避开下面层、结构物接缝,保证碾压不受任何阻挡。接缝处要整齐切割,禁止用清水冲洗,或立即涂抹粘层油,预防粘连成整体。路面摊铺前需要提前预热摊铺机,速度不能过快或过慢,以免影响结构厚度。摊铺机和振捣器要同步进行,禁止停在接缝处不动,预防混合料密度不均衡现象的出现。另外,摊铺前还要及时清除表面残渣,及时整平路面,保证碾压结果。摊铺层施工结束后,用直尺对平整度进行检查[6]。对于不符合要求的情况,应在混合料未冷却前处理,保证接缝路面平整。
除此之外,选用性能高的机械碾压,碾压速度要慢,时刻保持转向、换向平稳,不可操之过急。在老路面错轮后,再用相同的方式处理,直到整个接缝断面都压完整,再恢复正常的碾压速度,保证接缝质量。
6 结语
综上所述,在水泥混凝土路面施工中,多会出现忽视接缝施工的现象。接缝作为混凝土路面施工的薄弱环节,若接缝施工技术不合理,将严重影响施工质量,增加后期的养护成本,减少使用寿命。因此,需要结合施工条件、混合料特性、路面宽度等选择接缝技术,严格按设计图纸和相应规范施工,保障接缝质量,提升行车安全,延长使用寿命。