滑模施工技术在公路工程中的应用
2022-08-03何亚楼
何亚楼
(唐山市交通运输综合行政执法支队,河北 唐山 063000)
近年来,我国公路施工技术快速发展,采用滑模摊铺机进行路面施工不仅可以保证路面工程质量,还可以缩短工期。本文在试验路段采用滑模摊铺机进行施工,施工完成后,对试验路段采用三米直尺检测其平整度,采用立方体劈裂抗拉试验检测其抗拉强度,为公路修筑和提高道路稳定性提供借鉴。
一、工程概况
某公路全线长108km,双向四车道,设计车速100km/h,起点桩号为k540+000,终点桩号为k650+000,路基宽40m,路基平均填高4m,最大填高6m,最小填高3.2m。为研究滑模技术对高速公路施工质量的影响,本文采用项目工程k540+000~k541+000道路右侧作为试验路段,并优选建筑材料,保证施工质量。
二、施工工艺
(一)滑模混凝土原材料
为保证项目工程滑模施工满足规范要求,本文优选水泥、集料、砂等原材料,并对原材料性能进行检测。
(二)制备滑模混凝土
1.水灰比
制备滑模混凝土首先需要结合工程质量设计混凝土强度,根据该强度计算水灰比[1],再依照工程所处环境进行耐久性检测,确定满足施工要求的水灰比,并进行耐久性检测,检测结果满足要求才能进行施工。
2.引气剂掺量
混凝土制备过程中掺入引气剂,会产生大量微小气泡,微小气泡不仅可以使混凝土水化反应更加彻底,还会增加混凝土弯拉强度,故本文研究不同引气剂掺量对混凝土性能的影响,分别设计混凝土引气剂掺量为0%、0.2%、0.4%、0.6%,并对其塌落度、维勃稠度、28天抗压强度和28天抗折强度进行试验检测[2],检测结果如表1所示。
表1 不同引气剂掺量混凝土性能检测结果表
(三)布设基准线
高速公路滑模技术施工中最重要也是关键的一步就是布设基准线,基准线的布设将直接影响工程质量,而且路面平整度和摊铺精确度也主要取决于基准线的布置,因此基准线的布置工作必须精准且满足施工要求。
为保证高速公路路面平整度和摊铺精确度,本文基准线的布置工作采用拉线法,施工中需要注意:
第一,基准线布置宽度应大于700mm,且施工布设宽度与设计宽度误差在2mm以内;第二,基准线在直线段布置时,最小纵向间距不能超过9m;在竖曲线最小纵向间距在3±0.5m为佳,在平曲线路段最小纵向间距不能超过2.5m,且不得小于2m;第三,基准线一次放线长度不得大于500m,超过500m时需要进行多次放线工作[3];第四,基准线必须满足精度要求,精度要求如表2所示。
表2 基准线精度规范要求值
(四)拌和与运输
对所用混凝土水泥、集料、砂等原材料性能指标进行检测,检测结果满足施工要求才能投入使用。本文选择项目工程k540+000~k541+000道路右侧作为试验路段,进行滑模技术施工,根据上文水灰比要求,通过计算得到本工程混凝土水灰比为0.47,进行耐久性检测,检测结果满足施工要求,并选用引气剂掺量为0.4%掺入混凝土中进行拌和。拌和工作原材料投放顺序应满足要求,先投放水泥、集料、砂等原材料,搅拌一段时间后再添加水,最后投入引气剂,混合料拌和完成后,应立即送至施工现场。装车时在运输车车壁内涂抹润滑剂,防止混合料黏附在车内壁,导致清洗困难。混合料装卸作业时要保证运输车平稳。运输过程中,运输车应匀速行驶,避免出现紧急制动导致混合料出现离析。
(五)摊铺
滑模摊铺工作应连续施工,中途不能停止施工。工作前,对混凝土性能进行检测,摊铺速度应控制在2.0m/min~3.0m/min之间,振捣频率应控制在5000r/min~10000r/min之间,本文试验路段振捣频率采用8000r/min。
三、路用性能检测
(一)平整度检测
为研究滑模施工技术对高速公路路面平整度的影响,本文根据规范要求采用三米直尺测得路面平整度,在检测点使用三米直尺底面与路面之间的最大间隙距离表示路面的平整度,依据《公路工程质量检验评价标准》沥青路面三米直尺测量值允许误差为5mm。并根据公式将试验路段三米直尺测量值转换为IRI值,转换公式为:
IRI=O.3803-0.4537
上式中:X为三米直尺测量值,单位为mm。试验路段平整度检测结果如表3所示。
表3 试验路段平整度检测
由表3可知,三米直尺测量值分别为3.86mm、3.94mm、3.86mm、3.64mm,试验路段k540+000~k541+000三米直尺测量平均值为3.83m,依据《公路沥青路面施工技术规范》要求国际平整度IRI应当小于2m/km,试验路段k540+000~k541+000滑模技术施工后,国际平整度IRI为1.00m/km,且1km试验路段平整度都小于2m/km,合格率高达100%,满足施工要求。
(二)强度检测
为研究滑模施工技术对高速公路路面强度的影响,本文根据规范采用立方体劈裂抗拉试验来检测混凝土抗拉强度。试验路段劈裂抗拉检测结果如表4所示。
表4 试验路段平整度检测
由表4可知,三米直尺测量值分别为3.86MPa、4.10MPa、3.75MPa、3.96MPa,试验路段k540+000~k541+000劈裂抗拉强度平均值为3.92MPa,满足规范要求。
四、结语
本文依托实际工程,选择引气剂掺量为0%、0.2%、0.4%、0.6%制备混合料,检测其塌落度、维勃稠度、28天抗压强度和28天抗折强度,选择引气剂最佳掺量为0.4%,在试验路段进行滑模技术施工,对平整度和强度进行检测,合格率高达100%,能够提高路面使用性能。