董麗華
(山西路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司,山西 太原 030006)
水泥路面的快速養(yǎng)護(hù)問題一直是管養(yǎng)部門關(guān)注的焦點(diǎn),采用普通水泥按照現(xiàn)澆的方式進(jìn)行整體修補(bǔ),一般需要14~28 d才能正常開放交通,超長時(shí)間的養(yǎng)護(hù)作業(yè)方式給予該路段很大通行壓力??煊菜?、早強(qiáng)水泥雖能滿足快速養(yǎng)護(hù)的要求,但一般都是在工程搶險(xiǎn)救援或低溫下應(yīng)急施工,規(guī)模應(yīng)用較小,且成本相對(duì)較高[1]。為了解決常規(guī)方法不易解決的混凝土路面快速養(yǎng)護(hù)問題,完成混凝土破碎斷板的根本性養(yǎng)護(hù),借鑒橋梁預(yù)制梁施工應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn),將預(yù)制混凝土面板,即裝配式路面修復(fù)技術(shù)引入混凝土路面的快速養(yǎng)護(hù)中,主要特點(diǎn)包括:
a)快速養(yǎng)護(hù),擠占交通時(shí)間短。裝配式路面修復(fù)技術(shù)的面板成型是在預(yù)制場(chǎng),在確定面板施工尺寸后即可在混凝土面板預(yù)制場(chǎng)集中制備,在需要安裝的路段按照要求分別安裝。單一面板的安裝時(shí)間通常在夜間施工后白天即可放行交通,整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)的時(shí)間可不大于2 h,規(guī)模性裝配式路面板修復(fù)速率更高。
b)環(huán)保,廢棄物較少。與傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)拌合修復(fù)方式相比,裝配式路面修復(fù)技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)無需產(chǎn)生廢渣、廢水,因混凝土面板切割、破損而產(chǎn)生的少量殘?jiān)趽Q填面板之前已經(jīng)清理回收干凈,過程中對(duì)空氣的污染可降至最低。
c)不受氣候的影響。降雨、低溫等極端天氣對(duì)施工影響較小,預(yù)制板無需看天氣安裝。
d)成本低[2]。裝配式路面修復(fù)技術(shù)制備的混凝土面板所采用的原材料為普通水泥和鋼筋,與快速修復(fù)用各種早強(qiáng)水泥相比,價(jià)格更低。且板塊的重復(fù)利用率更高,一般可重復(fù)利用2~3次,經(jīng)濟(jì)價(jià)值顯著。
裝配式路面施工方法主要包括兩部分內(nèi)容,包括預(yù)制板前期制作和預(yù)制板現(xiàn)場(chǎng)安裝。
預(yù)制板制作主要包括前期測(cè)量和批量制作兩大塊工作,應(yīng)根據(jù)板塊施工應(yīng)用路段的基本情況進(jìn)行統(tǒng)一測(cè)量,統(tǒng)一設(shè)計(jì),兼顧預(yù)制板批量制作和個(gè)別預(yù)制板特殊制作的方式集中預(yù)制成型。
相較預(yù)制板制作,預(yù)制板現(xiàn)場(chǎng)安裝更為復(fù)雜,過程控制要點(diǎn)較多。主要流程包括:
a)測(cè)繪施工區(qū)域,破碎舊面板,移除石塊等雜物。
b)整平基層,如基層強(qiáng)度和高度不達(dá)標(biāo),需現(xiàn)場(chǎng)添加穩(wěn)定土,強(qiáng)夯處置。
c)根據(jù)預(yù)制板傳力桿孔安裝位置在周邊舊面板上打眼留孔。
d)安裝傳力桿。
e)預(yù)制板安裝,運(yùn)輸、吊裝預(yù)制板至指定位置,周邊預(yù)留10~20 mm的接縫,面板底部凹槽位置預(yù)留砂漿流動(dòng)槽。
f)灌漿,灌封新舊面板之間的接縫。
g)檢測(cè)灌漿強(qiáng)度,達(dá)標(biāo)后開放交通。
預(yù)制板的制作過程中必須保證模板的穩(wěn)定性和精確性,避免養(yǎng)護(hù)成型過程中脹模情況的出現(xiàn),同時(shí)處理好模板間的接頭,提高預(yù)制板的精度。在成型過程中,應(yīng)嚴(yán)格控制水灰比、振搗時(shí)間和養(yǎng)護(hù)時(shí)間,注意底面、側(cè)面的平整度,控制高度變化和模板的局部變形[3],在實(shí)踐中模板精度控制可參照表1。
表1 裝配式模板精度控制偏差范圍 mm
混凝土原面板破損很大一部分原因是基層出現(xiàn)病害,常常伴隨裂縫、脫空等問題,需在處置好以上病害后重新基層找平??捎酶砂枭皾{對(duì)基層進(jìn)行表面修復(fù),在實(shí)踐中,干拌砂漿易刮抹,并可隨壓實(shí)成型逐漸硬化,為裝配式預(yù)制板與原路面之間提供有力支撐,砂漿層厚度需嚴(yán)格控制在20 mm以內(nèi),超出此范圍砂漿層易出現(xiàn)應(yīng)力集中,影響后期面板的耐久性。
裝配式預(yù)制板之間的調(diào)平處理相較預(yù)制板與原有路面之間的調(diào)平處理較為簡(jiǎn)單,通過統(tǒng)一調(diào)平底基層,調(diào)整傳力桿的搭接即可實(shí)現(xiàn)面板之間的平整。而對(duì)于預(yù)制板與原路面之間的調(diào)平,預(yù)制板下基層經(jīng)過填埋砂漿、調(diào)整傳力桿后還不能調(diào)平的,需要采用輔助調(diào)平構(gòu)件進(jìn)行輔助調(diào)平。通常根據(jù)相鄰板錯(cuò)臺(tái)量,調(diào)整預(yù)制板4個(gè)板角的調(diào)平構(gòu)件,擰動(dòng)調(diào)平螺栓用以實(shí)現(xiàn)板塊與原路面的平整,之后再用早強(qiáng)水泥在面板對(duì)應(yīng)位置進(jìn)行灌漿處理,實(shí)現(xiàn)板塊的最終固定,調(diào)平示意圖見圖1。
圖1 裝配式路面調(diào)平示意圖
面板之間的接縫涉及到面板間載荷的傳遞,根據(jù)預(yù)制板類型的不同通常分為兩種。一種是帶企口的預(yù)制板順序搭接,見圖2,該方法通常用于預(yù)制板的連續(xù)搭接,需在預(yù)制成型階段預(yù)留企口,現(xiàn)場(chǎng)榫接,最后用聚氨酯灌封膠進(jìn)行填縫防水處理。該方法的優(yōu)點(diǎn)是面板間的拼接效果較好,路面平整度高,板間傳荷能力強(qiáng),實(shí)測(cè)傳荷系數(shù)普遍在80%以上,具體見表2。但在應(yīng)用過程中,由于該種預(yù)制板精細(xì)化要求較高,現(xiàn)場(chǎng)容錯(cuò)率較低,推廣應(yīng)用程度一般。
表2 企口搭接面板傳荷數(shù)據(jù)表
圖2 預(yù)制板企口榫接
另一種是不帶企口的常規(guī)拼接,圖3。該方法只需現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整板塊之間的位置,板塊之間預(yù)留10~20 mm的接縫即可。在處理接縫方面,有集料嵌鎖法、早強(qiáng)水泥灌漿法、碎石環(huán)氧灌縫法以及TST改性瀝青灌入法供現(xiàn)場(chǎng)選擇[4]。出于傳荷效果、成本和實(shí)際應(yīng)用的考慮,工程上應(yīng)用TST改性瀝青灌入法更為普遍。
圖3 不帶企口的常規(guī)裝配式路面拼接
TST改性瀝青灌入法是集料嵌鎖法的改良升級(jí),在灌封施工時(shí)為了保證板塊之間的傳荷效果應(yīng)盡量選用和縫隙同尺寸粒徑的碎石,插搗穩(wěn)固后灌入熔融狀態(tài)的TST改性瀝青,按照該方法分2~3次分層施工至面板平齊,保證面板頂面以下10~20 mm的接縫表層為TST改性瀝青,以保證封水的效果。在工程應(yīng)用中,對(duì)預(yù)制板間的載荷進(jìn)行測(cè)試,發(fā)現(xiàn)傳荷效果在70%以上,數(shù)據(jù)見表3。雖較企口搭接法傳荷效果有所下降,但施工迅速,養(yǎng)護(hù)時(shí)間短,滿足快速養(yǎng)護(hù)的實(shí)際需求。
表3 非企口搭接面板灌入TST改性瀝青傳荷數(shù)據(jù)表
裝配式路面因其快速養(yǎng)護(hù),環(huán)保污染物少,可冬季施工的特點(diǎn)越來越多地被用到道路快速養(yǎng)護(hù)、短期工程路面硬化工程中。在施工過程中應(yīng)嚴(yán)格控制預(yù)制板前期制作和預(yù)制板現(xiàn)場(chǎng)安裝,在預(yù)制板制作階段,必須保證模板的穩(wěn)定性和精確性,嚴(yán)格控制預(yù)制板的平整度和局部變形?;鶎犹幚響?yīng)采用易刮抹的干拌砂漿,砂漿層厚度不得大于20 mm。在接縫處理方面,帶企口的預(yù)制板搭接法傳荷效果達(dá)80%以上,不帶企口的搭接面板配合灌入TST改性瀝青法的傳荷效果達(dá)70%以上,雖較企口搭接法傳荷效果有所下降,但施工迅速,滿足快速養(yǎng)護(hù)的根本需求。