特长隧道水泥路面平整度的影响因素及控制

2014-06-06平甍

山西建筑 2014年16期

平甍

(榆平高速公路建设管理处，山西晋中 031800)

0 引言

路面的平整度是反映路面使用品质和行驶舒适性的重要指标之一，也是水泥路面耐久性的重要影响因素之一，在路面施工质量控制、养护质量评价和工程交(竣)工验收中受到高度重视［1］。平整度是以几何平面为基准，表现为路面纵向和横向的凹凸程度，是实际路面表面与设计平面的偏离程度［2］。水泥路面由于其刚度大，通常给人的印象是行驶舒适性不良，其实这种感觉与普通水泥路面固定间距缩缝的存在有很大关系，但是造成水泥路面平整度指标较差，行驶舒适性不良的因素除其自身特性外，施工控制也是一大原因。隧道水泥混凝土路面有其特殊的地方，如基层一般为贫混凝土、施工空间有限、存在检查井的影响。本文结合宝塔山特长隧道两种不同水泥路面结构平整度的控制与评价进行介绍［4］。

1 隧道水泥路面平整度的影响因素

1.1 基层平整度对路面平整度的影响

隧道内一般采用贫混凝土基层，基层的平整度直接影响面层的平整度，因为基层的凹凸不平给模板的安装带来不便和不稳定，直接影响面板的平整度;基层凹凸不平也会引起混凝土松铺厚度不均匀，从而导致振捣后混凝土面板厚度不均一，不同厚度的混凝土在温缩干缩作用下容易产生不同的变形，造成表面不平整。如果提供平整度好的基层顶面，既可为模板安装提供良好的条件，也会浇筑出厚度均匀的混凝土板，经过良好的表面施工，路面平整度才有保障。因此，提高基层的平整度对保证隧道水泥路面的平整度是非常重要的。

1.2 混凝土质量对路面平整度的影响

水泥混凝土的离析和坍落度是影响路面平整度的重要因素，要特别把好原材料质量关和水灰比。众所周知，水灰比控制不好，就会造成水泥混凝土施工过程中收缩不均匀，从而造成平整度差。要控制好水灰比，除了做好单位用水量的控制外，砂石原材料的含水量也必须严格测定，及时调整，坍落度控制在30 mm左右。夏季高温施工时，混凝土混合料表面失水、坍落度损失大，严重影响混合料的工作性，应根据运输距离在运输车辆上加盖苫布，避免混凝土水分散失和坍落度损失过大。在运输过程中，防止混凝土离析，运距不宜超过5 km［5］。

1.3 施工机械对水泥路面平整度的影响

由于隧道内空间有限，而且存在交叉作业，无法采用滑模摊铺机，三辊轴摊铺机配以排式振捣器可以实现其功效。但是三辊轴机组在控制路面平整度方面有其特别注意的地方。三辊轴摊铺机振幅、振频不合理，会使摊铺成型的路面产生波浪横纹，影响路面平整度。振动提浆过后会有小范围不平整的地方，应及时采用人工找平，再振动提浆，但次数不宜过多，一般不超过3次，以免表面砂浆过厚而流失。并且辅以静滚，次数不宜超过2次。一般作业单元控制在10 m左右。

1.4 施工工艺对水泥路面平整度的影响

1)模板安装精度。三辊轴机组施工时，三辊轴机要在固定好的模板上行走，模板的安装精度直接影响三辊轴机组摊铺的平整度，且由于三辊轴机自重较大，其振动作用可能使模板松动，应随时注意观察模板情况，如有松动、变形，应随时校正;同时应选用足够刚度的钢模型，加强下部支垫。

2)三辊轴摊铺机工作时，由于振动轴的偏心振动，会在拌和物表面形成有规律的波浪。同时当混凝土坍落度较小或布料高度过高时，振动轴前会有过多的拌和物堆积，三轴机向前移动时会因受阻而产生“爬坡”现象，导致拌和物表面的不平整;规范三辊轴作业流程，施工过程严格遵循前进振动、后退静滚的方式，在摊铺、振密、提浆作业完毕后，必须进行4遍～8遍静滚作业。

3)人工操作随意性较大影响路面平整度，在摊铺过程中随意洒水，待混凝土表面硬化收缩后形成局部水洼降低了路面平整度。

1.5 接缝对水泥路面平整度的影响

普通混凝土路面由于接缝的存在，接缝处理不当，直接影响路面平整度，连续配筋混凝土路面在纵向配置了一定数量的钢筋，施工时避免了横向接缝的设置，但是每次施工结束后的平缝处理不当也会引起路面平整度下降，行车舒适性变差。应搞好施工结束时施工缝制作和第二天的连接摊铺工作，消除施工缝不平的现象。此外，应充分发挥配套机械的生产效率，增加每个台班的铺筑长度，以减少工作缝，提高整体平整度水平。

1.6 检查井对水泥路面平整度的影响

隧道路面不同于其他路面，由于隧道自身的排水系统的存在，在路面中央设有检查井，井盖的设置与路面存在缝隙，也是影响路面平整度的一个因素。可采用铸铁井盖上安装预制混凝土井盖的方法提高其与路面的整体性。

1.7 宝塔山隧道连续配筋路面

榆平高速宝塔山隧道右线设计为特重车道，采用连续配筋水泥混凝土路面，结构形式为28 cm厚CRCP。混凝土设计弯拉强度为5 MPa，设计水灰比为0.37，砂率38%，水泥用量376 kg/m3，外加剂1%，纵向配筋率为0.61%，纵筋采用φ16 mm间距12.5 cm，横筋采用φ12 mm间距50 cm。路面施工采用配有排式振捣器的三辊轴机组分超车道3.75 m和行车道4 m两幅摊铺。CRCP面层按钢筋网片布置位置分两层(下层19 cm+上层9 cm)进行铺筑(见图1)。

施工方法:路面采用分幅施工，右侧行车道4 m、左侧超车道3.75 m，分幅施工。

施工工艺流程:施工准备→基层验收→测量放线→模板安装固定→底层混凝土铺筑→铺设钢筋网片→上层混凝土铺筑及找平→糙面加工→纵向刻纹及养护(见图2)。

图2 施工工艺流程图

2 平整度的检测方法和评定指标

平整度测定的方法和仪器很多，相应采用的指标也各不相同。常见的平整度检测方法见表1。

表1 平整度检测方法比较

3 工程应用

榆平高速公路宝塔山特长隧道全长10.48 km，左右线根据交通量的不同情况，分为特重交通方向和重交通方向，特重交通方向路面结构形式采用连续配筋混凝土路面，重交通方向则为缩缝设传力杆的普通水泥混凝土路面。

普通水泥混凝土路面存在缩缝的处理工序，但并不是说有缩缝，平整度就会下降，而是只有在缩缝处出现错台、剥落等情况时，平整度才会变差。因此普通水泥混凝土路面施工中关于平整度的控制就增加了一项缩缝处理的工艺，把握切缝时机和切缝工艺，不仅对路面平整度控制意义重大，而且对今后路面缩缝处是否出现病害具有重要意义。

从现场3 m直尺测量结果看，两种路面结构形式的平整度并无孰优孰劣的情况，主要是受混凝土的质量和施工工艺的影响。但是从使用颠簸累积仪检测发现连续配筋混凝土路面的平整度明显优于普通水泥混凝土路面。

施工中还发现相比普通水泥混凝土路面，连续配筋混凝土路面能够连续摊铺，工作效率高，平整度易控制。