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连续配筋混凝土路面施工技术的应用

2017-10-21韦远飞张乐生

卷宗 2017年3期
关键词:使用性能概况设计要点

韦远飞 张乐生

摘 要:近年来,国家对于基础设施建设投入力度不断加大,有效拉动了地区经济发展,在一定程度缓解了城乡经济发展差距。公路作为基础设施中的重要组成部分,其建设规模和数量也在不断增加,只有不断提高其施工质量,才能满足社会经济发展需求。连续配筋混凝土路面是路面结构的主要形式之一,在耐久性、抗老化性方面有着独特的优势。为此,路面施工中必须充分了解连续配筋混凝土路面的概况,掌握设计要点,规范施工工艺,确保公路工程建设施工质量。

关键词:连续配筋混凝土路面;概况;设计要点;使用性能

1 连续配筋混凝土路面的概况

连续配筋混凝土路面的主要特点就是将连续纵向钢筋设置于混凝土路面,施工缝、端头接缝除外,将全部横向接缝取消。因温缩、干缩作用体积将产生改变,进而导致大量毛细裂纹产生于路面。与普通混凝土收缩作用产生的端部缩缝现象有所不同。纵向配筋量不仅要与裂缝控制需求相符,还应确保路面结构具有连续性。其主要功能就是最大限度缩小裂缝宽度,避免杂物渗入,除此之外,还应选取品质相符的骨料进行嵌锁,从而提升荷载传递效率。

选取该路面结构的根本原因在于后期维护造价少,或无需维护。据相关报告显示,普通路面使用10—15年后的维护费用基本等同于配筋产生的早期投资,而使用寿命为15—18年。除此之外,连续配筋混凝土路面还具有良好使用性能、平整度,因此在较大交通量、重载路面使用。

2 连续配筋混凝土路面设计要点

按照某地区气候情况,路面结构设计、冻害保护为路面设计的重点,于路面结构设计而言,并对两个指标加以重视,如路面板厚设计、配筋率。

其一,如何确定路面板厚,目前主要归纳为2点,第一,连续配筋混凝土路面板厚等同于普通混凝土路面板厚,选取相同程序对两种路面结构厚度进行计算;第二,与普通混凝土路面板厚相比,连续配筋混凝土路面板厚较薄一些。根据本地实际情况,本工程按照AASHTO经验设计法进行CRCP设计,其不仅能够对混凝土路面板厚进行准确计算,还可对配筋率的合理性进行验证。

其二,避免路表损坏及钢筋锈蚀是配筋设计的主要目的,为满足此目标,必须确保配筋率与相关规定相符。一般纵向配筋率可设计为0.6%—0.7%,横向配筋率可设计为0.05%—0.1%。

3 连续配筋混凝土路面施工要点

相比水泥混凝土路面施工,连续配筋混凝土路面施工具有一致性。为提高施工质量,加快施工进度,需重视技术施工细节,如选择钢筋、施工缝处理等。具体施工要点如下:

1、基层施工。施工过程中应做好基层施工作业,保证在支撑钢筋、施工机械方面具有良好稳定性,且确保具有均匀的路面板厚。除此之外,还需做好基层排水施工,利于将板底、基层间的水顺利排出,并提高基层抗冲刷能力,防止出现冲断破坏隐患。

2、钢筋施工。在金属支架上通过人工方式合理设置横向钢筋,安设所需作用力为250kg,且具有充足数量,避免支撑架坍塌。按照上层混凝土实际厚度进行支撑架数量的确定。

在横向钢筋上设置纵向钢筋,且和横向钢筋捆绑起来。通常来讲,可在面板厚度30%位置放置纵向钢筋,以此避免裂缝扩展。为防止钢筋锈蚀,需将厚度适当的保护层安设到钢筋上部,根据以往施工经验,可选取150mm作为纵向钢筋间距最小值,保证钢筋保护层充足。一般选取焊接、绑扎的方式连接纵向钢筋,当选取绑扎方法,则可在(25—35)d控制搭接长度(钢筋直径为d)。相近施工段需错开搭接,不得在相同横断面设置全部搭接位置。

3、自由端施工。温度梯度作用下,连续配筋混凝土路面自由端可来回自由移动,在板体两端安设端部结构,可对其周围100m移动情况加以限制。基于经济性原则,端部移动处理可选取宽翼缘梁施工或桥梁伸缩缝处理。

4、浇筑混凝土。相比传统混凝土路面,连续配筋混凝土浇筑施工基本一致,为满足施工要求,必须做好振捣棒调整工作,避免其与钢筋接触。需将拉杆设置到纵向施工缝位置,为拉紧接缝两端板体提供便利。结束每天混凝土摊铺作业后,需合理设置横向施工缝,避免拱起破坏问题产生于板体横向施工缝部位。

4 工程概况

某公路工程试验段1总长度为2km,本段选取MG-20型材料作为粒料基层材料,270mm为连续配筋混凝土板厚。3条车道及左路肩选取该路面结构,则设接缝的普通混凝土路面用于右路肩。配筋情况如表1所示。

选取碳素钢作为钢筋材料,90mm为混凝土保护层,要求将宽翼缘锚固墩安设至端部位置,数量为6个,并进行枕梁设计,长度为200mm。以施工结束后具体使用情况分析,本试验段施工效果良好,为更好提升施工质量。针对钢筋锈蚀破坏问题,展开第二项工程施工,采取了更好的保护措施。

试验段2总长度为9.1km,旧路面碎石化处理后即可加铺MG-20材料,需在水泥稳定基层(100mm厚)铺筑面板。275mm为连续配筋混凝土路面厚度。选取该结构用于3条行车道,设接缝普通混凝土路面用于两侧路肩。为避免硬路肩横缝影响连续配筋混凝土路面面板质量,需切断硬路肩板角位置纵缝,且根据设计要求,填满可压缩填缝料。其配筋特点如表2所示。

选取镀锌方式处理本试验段所需钢筋,100mm为混凝土保护层厚度,选取设接缝混凝土路面用于连续配筋混凝土兩端,当做过渡板,此类过渡板需双层配筋,且将75mm宽伸缩缝设置到路面端部。

5 连续配筋混凝土路面使用性能分析

截止目前,试验段1已完成两次系统性检测,试验段2完成一次检测,检测参数包含裂缝、平整度等。还需测量混凝土内盐溶液的渗透程度,其结果可为混凝土保护钢筋腐蚀效果提供有力支撑。

1、裂缝。利用统计裂缝长度可获取裂缝率,以150m为试验段分段检测长度,本工程检测段分为4个。第一个冬季,4个检测段裂缝率基本一致。建成2年后,第1个检测段裂缝率为每平方米0.83m;第2个检测段裂缝率为每平方米0.89m。平均裂缝率满足试验段配筋允许最小裂缝间距标准。同时通过统计显示,0.2到0.6m为9%裂缝间距范围;0.5到0.8m为20%裂缝间距范围;0.8到3m为60%裂缝间距范围,3m以上为8%裂缝间距范围。少量裂缝间距在设计限值以下,通过详细监测,为出现破坏现象。

试验路段施工中,選取对比法测量3种裂缝宽度,春冬季节测量得出裂缝宽度为0.183mm、0.057mm、0.055mm,0.998mm为平均值。高温37℃测量与冬季裂缝张开量仅相差0.1mm,在1mm设计值以内。

2、平整度。路面平整度可选取纵断面测量,是指选取一个平整表面的不规则状态作为路面轮迹部位纵剖面,平整度评价指标以IRI为准。路面铺装后,其取值范围为每千米0—1.2m,绝对平整表面由0表示。施工规定显示,平整度允许限制为每千米1.2m。试验段2基于摩擦性规定,可在每千米1.8m控制平直度。通过长期观测可见,连续配筋混凝土路面平整度基本无变化。

3、混凝土内盐溶液渗透量。混凝土内盐溶液的渗透量与路面类型无直接联系,但与路面混凝土制作原材料类型联系密切。选取延缓钢筋锈蚀混凝土,对使用连续配筋混凝土极为重要。路面混凝土第一次添加三组分水泥(试验段选取3组分水泥,由3个阶段修筑)后,确定混凝土内盐溶液渗透比例。试验点选取5个,根据时间、混凝土深度具体情况,进行盐离子浓度的测量。结果显示,可忽略不计50到75mm深混凝土内的盐离子浓度,由此可见,合理使用3组分水泥对延迟盐离子渗透作用具有积极意义。

6 结束语

综上所述,伴随国民经济发展水平不断提高,交通运输需求量逐渐增大,促进了公路工程建设的发展,对于其施工质量也提出了更高要求。连续配筋混凝土路面作为公路工程重要组成部分,直接影响了公路行车舒适度及使用年限,必须根据具体情况选取相应施工技术,以提高路面施工质量。

参考文献

[1]何文晓.公路连续配筋混凝土路面施工技术[J].江西建材,2016年07期

[2]聂增芳.连续配筋水泥混凝土路面施工技术探讨[J].华东公路,2014年06期

[3]董亚辉.浅析连续配筋水泥混凝土路面的施工技术[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2010年12期

[4]兰波.公路连续配筋混凝土路面施工技术研究[J].科技与企业,2015年15期

[5]陈高峰,韩璐.公路工程水泥混凝土路面施工技术探析[J].技术与市场,2016年08期

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