韋遠(yuǎn)飛 張樂生
摘 要:近年來,國家對于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入力度不斷加大,有效拉動了地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,在一定程度緩解了城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展差距。公路作為基礎(chǔ)設(shè)施中的重要組成部分,其建設(shè)規(guī)模和數(shù)量也在不斷增加,只有不斷提高其施工質(zhì)量,才能滿足社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。連續(xù)配筋混凝土路面是路面結(jié)構(gòu)的主要形式之一,在耐久性、抗老化性方面有著獨特的優(yōu)勢。為此,路面施工中必須充分了解連續(xù)配筋混凝土路面的概況,掌握設(shè)計要點,規(guī)范施工工藝,確保公路工程建設(shè)施工質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:連續(xù)配筋混凝土路面;概況;設(shè)計要點;使用性能
1 連續(xù)配筋混凝土路面的概況
連續(xù)配筋混凝土路面的主要特點就是將連續(xù)縱向鋼筋設(shè)置于混凝土路面,施工縫、端頭接縫除外,將全部橫向接縫取消。因溫縮、干縮作用體積將產(chǎn)生改變,進(jìn)而導(dǎo)致大量毛細(xì)裂紋產(chǎn)生于路面。與普通混凝土收縮作用產(chǎn)生的端部縮縫現(xiàn)象有所不同。縱向配筋量不僅要與裂縫控制需求相符,還應(yīng)確保路面結(jié)構(gòu)具有連續(xù)性。其主要功能就是最大限度縮小裂縫寬度,避免雜物滲入,除此之外,還應(yīng)選取品質(zhì)相符的骨料進(jìn)行嵌鎖,從而提升荷載傳遞效率。
選取該路面結(jié)構(gòu)的根本原因在于后期維護(hù)造價少,或無需維護(hù)。據(jù)相關(guān)報告顯示,普通路面使用10—15年后的維護(hù)費用基本等同于配筋產(chǎn)生的早期投資,而使用壽命為15—18年。除此之外,連續(xù)配筋混凝土路面還具有良好使用性能、平整度,因此在較大交通量、重載路面使用。
2 連續(xù)配筋混凝土路面設(shè)計要點
按照某地區(qū)氣候情況,路面結(jié)構(gòu)設(shè)計、凍害保護(hù)為路面設(shè)計的重點,于路面結(jié)構(gòu)設(shè)計而言,并對兩個指標(biāo)加以重視,如路面板厚設(shè)計、配筋率。
其一,如何確定路面板厚,目前主要歸納為2點,第一,連續(xù)配筋混凝土路面板厚等同于普通混凝土路面板厚,選取相同程序?qū)煞N路面結(jié)構(gòu)厚度進(jìn)行計算;第二,與普通混凝土路面板厚相比,連續(xù)配筋混凝土路面板厚較薄一些。根據(jù)本地實際情況,本工程按照AASHTO經(jīng)驗設(shè)計法進(jìn)行CRCP設(shè)計,其不僅能夠?qū)炷谅访姘搴襁M(jìn)行準(zhǔn)確計算,還可對配筋率的合理性進(jìn)行驗證。
其二,避免路表損壞及鋼筋銹蝕是配筋設(shè)計的主要目的,為滿足此目標(biāo),必須確保配筋率與相關(guān)規(guī)定相符。一般縱向配筋率可設(shè)計為0.6%—0.7%,橫向配筋率可設(shè)計為0.05%—0.1%。
3 連續(xù)配筋混凝土路面施工要點
相比水泥混凝土路面施工,連續(xù)配筋混凝土路面施工具有一致性。為提高施工質(zhì)量,加快施工進(jìn)度,需重視技術(shù)施工細(xì)節(jié),如選擇鋼筋、施工縫處理等。具體施工要點如下:
1、基層施工。施工過程中應(yīng)做好基層施工作業(yè),保證在支撐鋼筋、施工機(jī)械方面具有良好穩(wěn)定性,且確保具有均勻的路面板厚。除此之外,還需做好基層排水施工,利于將板底、基層間的水順利排出,并提高基層抗沖刷能力,防止出現(xiàn)沖斷破壞隱患。
2、鋼筋施工。在金屬支架上通過人工方式合理設(shè)置橫向鋼筋,安設(shè)所需作用力為250kg,且具有充足數(shù)量,避免支撐架坍塌。按照上層混凝土實際厚度進(jìn)行支撐架數(shù)量的確定。
在橫向鋼筋上設(shè)置縱向鋼筋,且和橫向鋼筋捆綁起來。通常來講,可在面板厚度30%位置放置縱向鋼筋,以此避免裂縫擴(kuò)展。為防止鋼筋銹蝕,需將厚度適當(dāng)?shù)谋Wo(hù)層安設(shè)到鋼筋上部,根據(jù)以往施工經(jīng)驗,可選取150mm作為縱向鋼筋間距最小值,保證鋼筋保護(hù)層充足。一般選取焊接、綁扎的方式連接縱向鋼筋,當(dāng)選取綁扎方法,則可在(25—35)d控制搭接長度(鋼筋直徑為d)。相近施工段需錯開搭接,不得在相同橫斷面設(shè)置全部搭接位置。
3、自由端施工。溫度梯度作用下,連續(xù)配筋混凝土路面自由端可來回自由移動,在板體兩端安設(shè)端部結(jié)構(gòu),可對其周圍100m移動情況加以限制?;诮?jīng)濟(jì)性原則,端部移動處理可選取寬翼緣梁施工或橋梁伸縮縫處理。
4、澆筑混凝土。相比傳統(tǒng)混凝土路面,連續(xù)配筋混凝土澆筑施工基本一致,為滿足施工要求,必須做好振搗棒調(diào)整工作,避免其與鋼筋接觸。需將拉桿設(shè)置到縱向施工縫位置,為拉緊接縫兩端板體提供便利。結(jié)束每天混凝土攤鋪作業(yè)后,需合理設(shè)置橫向施工縫,避免拱起破壞問題產(chǎn)生于板體橫向施工縫部位。
4 工程概況
某公路工程試驗段1總長度為2km,本段選取MG-20型材料作為粒料基層材料,270mm為連續(xù)配筋混凝土板厚。3條車道及左路肩選取該路面結(jié)構(gòu),則設(shè)接縫的普通混凝土路面用于右路肩。配筋情況如表1所示。
選取碳素鋼作為鋼筋材料,90mm為混凝土保護(hù)層,要求將寬翼緣錨固墩安設(shè)至端部位置,數(shù)量為6個,并進(jìn)行枕梁設(shè)計,長度為200mm。以施工結(jié)束后具體使用情況分析,本試驗段施工效果良好,為更好提升施工質(zhì)量。針對鋼筋銹蝕破壞問題,展開第二項工程施工,采取了更好的保護(hù)措施。
試驗段2總長度為9.1km,舊路面碎石化處理后即可加鋪MG-20材料,需在水泥穩(wěn)定基層(100mm厚)鋪筑面板。275mm為連續(xù)配筋混凝土路面厚度。選取該結(jié)構(gòu)用于3條行車道,設(shè)接縫普通混凝土路面用于兩側(cè)路肩。為避免硬路肩橫縫影響連續(xù)配筋混凝土路面面板質(zhì)量,需切斷硬路肩板角位置縱縫,且根據(jù)設(shè)計要求,填滿可壓縮填縫料。其配筋特點如表2所示。
選取鍍鋅方式處理本試驗段所需鋼筋,100mm為混凝土保護(hù)層厚度,選取設(shè)接縫混凝土路面用于連續(xù)配筋混凝土兩端,當(dāng)做過渡板,此類過渡板需雙層配筋,且將75mm寬伸縮縫設(shè)置到路面端部。
5 連續(xù)配筋混凝土路面使用性能分析
截止目前,試驗段1已完成兩次系統(tǒng)性檢測,試驗段2完成一次檢測,檢測參數(shù)包含裂縫、平整度等。還需測量混凝土內(nèi)鹽溶液的滲透程度,其結(jié)果可為混凝土保護(hù)鋼筋腐蝕效果提供有力支撐。
1、裂縫。利用統(tǒng)計裂縫長度可獲取裂縫率,以150m為試驗段分段檢測長度,本工程檢測段分為4個。第一個冬季,4個檢測段裂縫率基本一致。建成2年后,第1個檢測段裂縫率為每平方米0.83m;第2個檢測段裂縫率為每平方米0.89m。平均裂縫率滿足試驗段配筋允許最小裂縫間距標(biāo)準(zhǔn)。同時通過統(tǒng)計顯示,0.2到0.6m為9%裂縫間距范圍;0.5到0.8m為20%裂縫間距范圍;0.8到3m為60%裂縫間距范圍,3m以上為8%裂縫間距范圍。少量裂縫間距在設(shè)計限值以下,通過詳細(xì)監(jiān)測,為出現(xiàn)破壞現(xiàn)象。
試驗路段施工中,選取對比法測量3種裂縫寬度,春冬季節(jié)測量得出裂縫寬度為0.183mm、0.057mm、0.055mm,0.998mm為平均值。高溫37℃測量與冬季裂縫張開量僅相差0.1mm,在1mm設(shè)計值以內(nèi)。
2、平整度。路面平整度可選取縱斷面測量,是指選取一個平整表面的不規(guī)則狀態(tài)作為路面輪跡部位縱剖面,平整度評價指標(biāo)以IRI為準(zhǔn)。路面鋪裝后,其取值范圍為每千米0—1.2m,絕對平整表面由0表示。施工規(guī)定顯示,平整度允許限制為每千米1.2m。試驗段2基于摩擦性規(guī)定,可在每千米1.8m控制平直度。通過長期觀測可見,連續(xù)配筋混凝土路面平整度基本無變化。
3、混凝土內(nèi)鹽溶液滲透量。混凝土內(nèi)鹽溶液的滲透量與路面類型無直接聯(lián)系,但與路面混凝土制作原材料類型聯(lián)系密切。選取延緩鋼筋銹蝕混凝土,對使用連續(xù)配筋混凝土極為重要。路面混凝土第一次添加三組分水泥(試驗段選取3組分水泥,由3個階段修筑)后,確定混凝土內(nèi)鹽溶液滲透比例。試驗點選取5個,根據(jù)時間、混凝土深度具體情況,進(jìn)行鹽離子濃度的測量。結(jié)果顯示,可忽略不計50到75mm深混凝土內(nèi)的鹽離子濃度,由此可見,合理使用3組分水泥對延遲鹽離子滲透作用具有積極意義。
6 結(jié)束語
綜上所述,伴隨國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提高,交通運輸需求量逐漸增大,促進(jìn)了公路工程建設(shè)的發(fā)展,對于其施工質(zhì)量也提出了更高要求。連續(xù)配筋混凝土路面作為公路工程重要組成部分,直接影響了公路行車舒適度及使用年限,必須根據(jù)具體情況選取相應(yīng)施工技術(shù),以提高路面施工質(zhì)量。
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