浅谈公路工程双层连续配筋水泥路面的施工技术

　　摘要：本文作者根据多年的工作实践，结合工程实例，介绍了某公路工程双层连续配筋水泥路面滑模摊铺施工工艺及施工技术措施，施工后通过半年的通车营运，取得良好的效果。可供同行参考。
　　关键词：公路工程；配筋水泥路面；施工工艺；质量控制
　　1 前言
　　连续配筋水泥混凝土路面(简称CRCP)具有强度高、承载力大、使用寿命长、养护维修少等优点，同时也克服了普通水泥混凝土路面为减少沮缩和干缩作用引起的破坏。消除了使用时接缝外传荷能力低、平整度差，易产生渗水、哪泥、错台、脱空等病害继而成为混凝土断裂、破碎特严重病害的隐患。
　　在我国应用连续配筋水泥混凝土路面施工技术时间并不长，技术有待完善。下文通过对某公路工程双层连续配筋水泥路面的施工，从路面裂缝间距、裂缝宽度、钢筋内部应力、平整舒适度等方面都取得特别良好效果。
　　2设计、施工依据
　　依据连续配筋水泥混凝土路面纵横向配筋率、横向裂缝平均间距、允许最大裂缝宽度及钢筋屈服强度应满足设计理论及设计规范的要求。
　　3施工参数的确定
　　1).混凝土面层厚度h=0.28m。
　　2).水泥混凝土弯拉弹性模量Ec=31GPa。
　　3).混凝土线膨胀系数αc,通常取为1X10-5/℃。
　　4).混凝土标号为C40，查设计规范表F.5，得混凝土抗拉强度标准值，ft==3．5Mpa,粘结刚度系数Ks=34Mpa/mm，连续配筋混凝土干缩应变Esn=0.0002.
　　5).该地区最高日平均气温与最低日平均气温之差△T=35oC。该连续配筋路段施工温度为11℃～16℃。
　　6).设计选用HRB335螺纹钢筋，查规范附录F.4知弹性模量Es=200GPa、屈服强度fsv=335MPa。
　　7).双层连续配筋路面采用“上细密，下粗疏”的原则配筋，纵向钢筋直径上层为18mm、布设间距为15cm；下层为22mm、布设间距为30cm；上下两层横向钢筋直径为12mm，布设间距30cm。
　　4施工前的准备工作
　　1).基层面的清理：对基层面进行清扫，洒水润湿，施工好两端地锚梁和钢筋的绑扎安装。
　　2).原材料(水泥、碎石、砂、钢筋、减水缓凝剂等)符合规范要求。为达到摊铺中水泥混凝土容易通过两层钢筋下料及振捣密实，对碎石规格作了适当的调整，最大粒径限为26.5mm。
　　3).机械设备配置：拌和设备配置德国生产的ELBA型拌和楼两座，产量分别为120m3/h和150m3/h，摊铺设备配置维持根Spl600型滑模摊铺机一台。布料设备采用两台挖掘机进行布料。
　　5主要施工工艺流程
　　5.1混凝土的搅拌、运输
　　(1)某公路连续配筋水泥混凝土路面采用歇式搅拌楼，其拌和顺序是：先将骨料、水泥一起干拌8s，然后湿拌，拌和时间约38s，称量准确、精密。
　　(2)在混凝土运输过程中，应避免拌和物离析，根据拌和楼生产能力、现场施工摊铺能力及运输车性能、类型；运输道路；车辆的速度、运距、运量计算运输车辆合理数量。天气温度高或运输距离长时；车辆必须进行覆盖。确保水泥混凝土不离析和尽量减少坍落度的损失；保证混凝土的正常供应。
　　5.2布料
　　采用两台挖掘机在同一旁，一前一后同时挖掘均匀布料，必要时，在运输车箱内用挖斗作二次拌和后，再挖下路面进行布料。
　　5.3进行滑模摊铺施工时，摊铺开始前应检查，滑模导线是否符合要求，摊铺界面是否清洁并洒水湿润，积聚多余的水要清除。然后匀速进行摊铺施工。
　　5.4抗滑构造的制作
　　微观抗滑构造采用粗麻布拖毛，拖毛时间要掌握控制好，太早会心将影响平整度，太迟拖不出微观构造，经现场摊铺试验确定，在摊铺机摊铺过后30—45min为拖毛最佳时间。宏观抗滑构造采用软拉毛处理，减少连续配筋水泥路面裂缝处的局部破损。
　　5.5养生
　　宏观抗滑构造采用软拉毛处理后，采用喷洒养生剂加薄膜覆盖法。养生期14天，效果相当良好。
　　6施工技术工艺控制要点
　　6.1原材料的技术要求及控制
　　在连续配筋水泥路面施工中，碎石采用硬质花岗岩，要求采用反击破进行生产，按三级(4.75～9.5；9.5～19；19～26.5)进行控制，碎石强度达到100MPa以上。中(粗)砂的细度模数为3.0，水泥采用韶峰PO42.5水泥，进场温度必须达到55℃以下。减水缓凝剂采用科杰牌，并通过大量适应性试验进行化学成分的调整，确保发挥其应有的良好性能。
　　6.2调整施工配合比，确保水泥混凝土和易性
　　为有利于保证施工中水泥混凝土的和易性要求，使混凝土容易穿过钢筋网到达底部和振捣密实，对施工配合比通过试验作了适当的调整，与普通水泥混凝土路面施工配合比相比，降低了19～26.5档的用量，增加了9.5～19档的用量，砂和减水剂适当增加。
　　6.3施工坍落度的控制
　　由于拌和物的工作性直接影响到滑模摊铺路面的质量，为保证滑模摊铺的正常进行，摊铺混凝土的密实性、均匀性及表观良好，必须严格控制好混凝土的坍落度。是施工控制的一项重要指标，因此，是一项极为重要的工作。拌和楼配合比、水灰比计量必须准确、精密，必须设专人负责检测、控制。一般在拌和楼出料时其坍落度控制在30～40mm，摊铺时控制在15mm～3Omm为宜。坍落度太低，摊铺过后易麻面，坍落度太高表面浮浆太多，甚至产生漏浆，降低路面强度。
　　6.4摊铺设备技术参数的调整
　　在连续配筋水泥路面施工中，摊铺机的振捣频率比施工摊铺普通水泥混凝土路面调高了2000个振频，达到了10000～12000次/分钟。摊铺速度每分钟降低了O.2M，在O.7～1.O米／分钟之间。
　　6.5确保水泥混凝土匀质性的要求
　　水泥混凝土必须保证其均匀性，是确保路面平整度的重要措施，也是保证路面强度以及降低和减少路面裂缝的一项重要措施。应此，在控制好碎石、砂、水泥等原材料的前提下，必须做到分隔堆放，开工前准确检测砂、石的天然含水量。对拌和楼的计量系统每三个月必须安排进行标定，确保计量系统的准确性。然后进行准确、精密的称量，保证充足的拌和时间，使水泥、砂、石和水进行充分的搅拌，确保每槽混凝土的均匀性。
　　6.6水泥混凝土温度控制
　　控制好水泥混凝土整体温度是减少水泥路面开裂的重要措施，是达到连续配筋水泥路面裂缝要求的极为重要的技术措施之一。首先应控制水泥进场温度必须达到55℃以下，然后控制砂、石原材料的温度，采取搭棚覆盖或洒水降温措施。尽量选取在低温季节进行施工，水泥混凝土温度控制在25℃以下，减少裂缝和缝宽。
　　7检测验算及结果
　　7.1检测验算各技术指标
　　7.1.1配筋率验算
　　纵向配筋率Pl=1.O6％；
　　横向配筋率Pt=O.270％。
　　7.1.2横向裂缝间距计算
　　按设计规范(E.0.2—3)混凝土温缩应力系数
　　
　　查图E.0.2，得b=4.1,代入式（E.0.2-1）中：
　　
　　7.1.3裂缝宽度计算
　　由钢筋贡献率和b=4.1，查图E.0.3，得裂缝宽度系数λb=0.84，按式（E.0.3）计算裂缝宽度为
　　
　　7.1.4钢筋应力计算
　　根据钢筋贡献率和b=4.1，查图E.0.4，得筋温度应力系数λst=2.2，按式(E.0.4)计算钢筋应力为
　　
　　7.2验算结论
　　7.2.1配筋率
　　双层钢筋网纵向配筋率Pl=1.06%；横向配筋率Pl=0.27%。纵向配筋率比设计规范要求的O.6%～O.8%增大较多。横向配筋率为纵向配筋率的1/4，比设计规范要求的1/5～1/8略微增大。
　　7.2.2横向裂缝间距
　　双层配筋路面横向裂缝间距Ld=2.10m，满足设计规范对横向裂缝间距为1．O～2．5m的要求。
　　7.2.3裂缝宽度计算
　　双层配筋路面最大裂缝宽度bi=O．97mm。满足设计规范最大裂缝宽度小于1mm的要求。
　　7.2.4钢筋应力
　　双层钢筋应力σs=217MPa，应力满足屈服强度fsy=335Mpa的要求。
　　7.2.5结论
　　计算结果表明，双层钢筋网的横向裂缝间距、最大裂缝宽度、钢筋应力满足设计规范要求。
　　8结语
　　在某公路工程连续配筋水泥混凝土路面施工后，经过半年多的通车后，裂缝间距和缝宽无明显发展，路面平整舒适，效果相当良好。证明连续配筋水泥混凝土路面施工技术已趋向成熟。可以应用和进一步发展我国水泥连续配筋路面施工技术。

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