摘要:在公路施工中,路面的质量直接影响整条公路的质量,公路路面质量不仅影响汽车通行体验,还会引发安全问题,公路路面问题不容小觑。水泥混凝土作为公路路面施工的主要使用材料,在之中也起着关键性作用。本文以水泥混凝土在施工中是使用状况进行探讨,为公路路面施工提出切实可行的建议。
关键词:公路施工;性能研究;安全性
1.引言
随着我国社会生活水平的不断提高,对于公路交通的需求不断增加,我国公路交通建设也在这一进程中取得了长足的发展。根据调查表明,到2007年底为止,中国的公路通车总里程达357.3万公里,在这之中,高速公路的里程数达到了5.36万公里。有21个省区市高速公路里程超过1000公里,其中,河南、山东两省突破4000公里;江苏、广东两省突破3000公里。【1】从这些数据中不难看出,我国公路交通发展迅速,同时,由于公路需求与发展的不同步,会引发许多问题。水泥因其在工程性能、节能、经济和生态等方面的卓越性能成为了整个土木界不可取代的和应用量最大的建筑材料。【2】水泥混凝土是我国公路路面的主要施工用料,加深对水泥混凝土在路面公路施工的探讨是十分有必要的。
2.公路路面的概念及施工状况
我们说说的路面,是用各种材料混合了混合辅料筑在路基上供车辆形式的层状结构物。其按材料主要可分为土路面、砂石路面、块体路面、沥青路面、水泥路面、复合式路面等路面类型。其中,水泥混凝土、沥青混凝土、厂拌沥青碎石、整齐石块或条石引起材料的稳定性和抗压性,能满足大量的通车需求,属于高级路面铺设材料,适用于告诉公路、一级公路和二级公路。由此,我们也能看出,水泥混凝土是十分优质的路面铺设材料。
一般来说,一个路面上下至少铺设6-7层,由下至上分别为:15cm石灰土(石慧掺量12%,≥0.8MPa/7b,压实度≥96%)、18cm水泥稳定碎石(≥3.5MPa/7b。骨架密实型,压实度≥97%)、18cm水泥稳定碎石(≥4.0MPa/7b,骨架密度型,压实度≥98%)、稀浆封层(ES-3)(1cm,不计入路面总厚度)、10cm中粒式沥青混凝土(AC-20C)(抗车辙改性剂)、6cm中粒式沥青混凝土(AC-20C)(抗车辙改性剂)、4cm中粒式沥青混凝土(AC-13C)(SBS改性剂)。
路面一般由面层、基层、垫层组成。面层是直接承受行车荷载作用、大气降水和温度变化影响的路面结构层次。应具有足够的结构强度、良好的温度稳定性,耐磨、抗滑、平整和不透水。沥青路面面层可由许多层组成,但表面层应根据设计要求进行铺设沥青层;中间层、下面层要依据公路的级别、表面层的厚度、实地天气情况等条件来确定沥青结构层。基层应铺设在面层的下面,并和面层一起把车轮压力的重复作用传递到底基层、垫层、土基等起主要的承重层。基层材料必须具有足够的强度、水稳性、扩散荷载的性能。在沥青路面基层下铺筑的次要承重层称为底基层。基层、底基层可以根据公路级别以及该公路的汽车通行量来确定铺设的层数。如果基层、底基层比较厚,需要分两层进行施工时,就可以将他们分别叫做上基层和下基层。另外,还有垫层。由于路基的土质相对较差,而水温状况也不好不,应该在基层(或底基层)之下铺设垫层,起到排水、隔水、防冻、防污或扩散荷载应力等作用。面层、基层和垫层是路面结构的基本层次。为了保证车轮荷载的向下扩散和传递,较下一层应比其上一层的每边宽出0.25m。
3.水泥混凝土的施工状况
水泥混凝铺就的土路面包括普通混凝土(素混凝土)、装配式混凝土、连续配筋混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土、钢纤维混凝土和混凝土小块铺砌等面层板和基(垫)层这七种类型所组成的路面。【3】目前采用最广泛的是就地浇筑的普通混凝土路面,简称混凝土路面。
对于水泥混凝土的施工,对于原材料也是有所要求的。首先,水泥必须使用正规厂家生产的硅酸盐水泥。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆作为拌料使用的粗集料,则要求使用质地坚硬、耐久、洁净的碎石和鹅卵石,技术指标和级配范围要符合设计和规范的要求。细集料也有同样的要求,应该采用质地坚硬、耐久、洁净的天然砂、机制砂或混合砂,技术指标和配给范围符合设计和规范要求。
完成前期材料准备工作,还要对基层进行检测,测量放样和安设模板完成了全部的检查准备工作,方可开始进行施工工作。
测量放样是水泥混凝土路面施工的一项重要工作。首先,要依据原先的设计图纸,做好中心线和边线的测绘,然后确定缩缝、胀缝、纵坡转折点和曲线起讫点等位置;其次,依据提前设置好的中心线及边线,检查校对施工图纸的混凝土分块线,在现成进行实地确认,在放样时,必须保持横向分块线与路中心线呈90°,以确保曲线地段中线内外的侧车道混凝土块的划分是合理的;最后,再次对测量放样进行反复对比检查保证不出过大的偏差。
在模板安装阶段,按放线位置,从基层两侧打孔,放入铁钎进行固定,在弯道和交叉路口边缘处,要根据实际情况进行适当地加密。模板安装完毕后,应该重新检查一次模板相接处的是否存在高差以及模板内侧的不平整等情况,如果高度差>3mm,模板错位或不平整应该拆去重新安装。以上条件都满足后,就在内侧面,涂刷一薄沥青,这样是为木模或钢模的拆卸做准备,钢模多采用型钢或槽钢,长度3m~4m,其高度应与混凝土面层板厚度基本一致。在模板安装的时候,根据按放线位置,用在铁钎打入基层两侧,做好固定,对弯道和交叉路口边缘处用材料进行加密。
要合理使用混凝土摊铺机,混凝土摊铺机的使用状况会直接影响路面铺设的情况。振捣器间隔的间隔距离会对成型的路面的密实度及其质量造成直接的影响。如果振捣程度不够,会使捣制的混凝土中产生大量的气孔、蜂窝等,在车辆通过的压力作用下产生反应力集中,会导致路面出现裂缝;如果振捣过量,则会导致粗骨料下沉,混凝土变态,达不到原先的要求,直接影响水泥混凝土的强度达不到路面的要求。因此,振捣器的间距应该根据不同的混凝土的和易性、等级、会产生的坍塌度以及摊铺成路面后的密实度状况进行调整,振捣器的距侧模板也应该根据实际状况进行适当的调整,以满足铺设的需求。
另外,我们会通过使用液压缸来调整摊铺机边模板的升降。在实地的操作中,要求边模板和基层的距离保持固定,不能超过限定距离,边距过大会导致严重的漏浆。摊铺行进过程中,会因为基层而产生变化,边模板直接与基层接触,导致边模板作为一个支承点,这样的作用力会严重影响成型模对混凝土的挤压,影响最终的成型,因此也要随时进行调整。在施工中宜将摊铺速度控制在1m/min~2m/min,保证摊铺机平稳运行,在保证路面平整度的同时,也能保证连续摊铺作业。
在完成基本路面铺设工作之后,还有最后一道十分重要的工作需要完成,接缝施工。纵缝应该依据原先设计文件进行施工。在立模后浇筑混凝土之前,拉杆应提前设置好,纵向施工缝的拉杆则穿过模板的拉杆孔设置,等混凝土变硬达到一定硬度后,应该用锯缝机锯切开一定位置,作为纵缝槽;当然,在浇筑过程中也可以预留接缝板,这就要求我们等到混凝土刚刚凝固时拔出接缝板,这就是缝槽。最后一道工序,可以根据混凝土的强度来确定,一般来说强度达到5MPa~10MPa就可以进行锯缝,也可以等到现场,根据实际情况,试锯来确定。横缩缝宜在混凝土硬结后锯成,如果条件没有达到要求,也可在新浇混凝土中压缝而成,但在此情况下锯缝必须及时。在夏季施工时,宜每隔3~4块板先锯一条,然后补齐;也允许每隔3~4块板先压一条缩缝,否则,还没进行锯缝,混凝土板就会向自行爆裂。横胀缝应与缝壁必须保持呈90°,缝隙的宽度保持一致,不能出现连浆,在缝隙下部设胀缝板,上部灌封缝料。预制胀缝板应提前设置好,嵌大前,要保持缝壁干燥,清洁,并且保证其与经壁完全紧密贴合。油浸纤维板(或软木板)、海绵橡胶泡沫板通常被作为是胀缝板的材料。
当完成全部路面铺设有,后期还要根据铺设路面的天气,路况等条件进行摊铺后的养护。混凝土的养护是十分重要的一个环节,养护工作做好,能有效地预防和阻止收缩裂缝的产生,因此一定要加强混凝土的早期养护。待混凝土表面收浆后,要及时地覆盖并进行洒水,注意控制好养护的时间,实际养护天数应该根据混凝土的实际状况而定,一般宜为14d~21d。
4.总结
水泥混凝土是我国高速公路、一级公路和二级公路铺设的主要用料,对着交通技术的发展,本着满足日益增长的交通需求的原则,我们必须加强对于交通运输工程的投入。如何使混凝土的各种性能得以发挥,满足公路建设的需求,从本质上提高水泥混凝土的耐久性,从而延长水泥混凝土路面的使用寿命,成为我们公路路面建设发展的一个突破口,这为缓解公路建设压力提供了一个新的思路。
参考文献
[1]吴坤.公路水泥混凝土面层及基层施工质量控制系统研究[D].重庆交通大学,2009.
[2]陈拴发,胡长顺.公路结构物水泥混凝土耐久性研究动态[J].公路,2003,(05):122-127.
[3]张凤冬.对建筑防水工程施工中的几点思考[J].科技创业家,2012,(5):62.
论文作者:杨洪波
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/7
标签:混凝土论文; 路面论文; 基层论文; 公路论文; 水泥论文; 面层论文; 模板论文; 《建筑学研究前沿》2017年第30期论文;