贵州省兴义公路工程有限公司 贵州兴义 562400
摘要：采用水泥混凝土路面工程，具有典型的优势，比如寿命较长，养护费用较低，工作量不大，施工便利等。也因此，在国内外的公路工程中，都采用水泥混凝土路面设计。有数据显示，在欧美国家，超过50%以上的公路都是采用水泥混凝土路面设计施工建设的。而在我国的公路工程项目建设中，与沥青公路面比较，混凝土路面所占的比例相对还处于较低水平。这与以往水泥混凝土路面施工中的伸缩缝降低了行车舒适体验有关。无切缝水泥混凝土路面设计技术的出现，很好的弥补了这一点。对此，本文就无切缝水泥混凝土路面设计与施工展开了研究。
关键词：无切缝混凝土路面；稳定性；施工设计
引言
混凝土路面在施工过程中设置伸缩缝能有效避免温度引起的结构裂缝或破坏，但伸缩缝的存在不仅影响行车舒适性及行车安全，而且降低了路面的使用寿命。路面新材料的使用可以提升公路的建设质量和使用体验，故在公路工程中逐渐得到推广运用。混凝土路面与沥青路面相比，虽然在成本、环保等方面具有优势，但是由于伸缩缝的存在，导致行车舒适度较差，无切缝混凝土路面则能够有效避免此类问题。本文将首先对无切缝混凝土路面的设计方法进行阐述，然后结合实际工作经验，分别从模具设计、模具安装和混凝土浇筑等方面对无切缝混凝土路面的具体施工展开分析。
1.无切缝混凝土路面的设计
1.1工作原理
在无切缝混凝土路面设计施工中，通过设计建设高延性纤维强化了单纯的水泥与复合材料形成的路面结构，从而取代了传统水泥混凝土路面结构中的切缝，提升了路面行车的舒适性与安全性。在无切缝水泥混凝土路面中，其延展段与两侧的土板具有良好的链接，因而可以促使结构的变形集中在延展段区域，避免了发生在非界面处，导致路面裂纹。随着当前建筑结构设计的优化以及建筑材料性能的提升，对于以往混凝土路面出现的收缩、变形等都可以在延性水泥基上通过产生多条细密的裂纹予以补偿。其中，单条裂纹的宽度在100um以下，因而不会对结构的耐久性带来任何不利影响。而且，通过延伸段的设计施工，完善了混凝土路面施工设计，从而使得路面行车更加舒适。
1.2延伸段长度设计
对于延伸段的长度设计，其合理性与否直接影响无切缝混凝土路面的施工质量，甚至也影响了施工成本。所以，提升无切缝水泥混凝土路面的延伸段施工设计合理性，对于提升工程整体质量具有十分重要的作用。现代研究发现，影响公路混凝土施工的因素包括延性材料的性能、昼夜温差变化等多个方面。对此，在无切缝水泥混凝土施工过程中，施工人员要结合具体的施工环境与条件，对路面的延伸段的伸长长度进行计算设计，从而获得延伸段最适合的长度。在水泥基复合材料选择上，可根据计算的长度及施工环境，选择不同类型的极限拉伸长度纤维，并计算在单轴拉伸状态下获得的最大应变长度。就一般情况而言，延伸段的长度越大，则表明无切缝混凝土路面的变形能力也越强，公路就具有越长的使用寿命。不过由于多方面的因素影响，在工程设计施工中还需要考虑工程的实用性、施工成本等因素，延伸段的设计长度应变为300-450mm。
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1.3钢筋锚参数设计
表面锚固能力是影响无切缝水凝混凝土路面施工的重要因素。因此必须要高度重视。在混凝土路面的设计过程中，可通过增加额外的水平钢筋，提高分界面的锚固能力。在确定钢筋锚参数时，由于钢筋锚会直接固定在混凝土的连接板上，因此必须要保证两者之间的参数一致，以避免在使用过程中混凝土路面出现裂缝。对于钢筋锚的混您土设计主要包括两个方面：一是要计算水平钢筋的轴向力，避免轴向力过大或者过小，影响延性材料的性能；二是对锚固长度进行分析，以便于确定钢筋的直径、间距等，进而确定锚固长度。
2.无切缝混凝土路面的施工
2.1模具设计
不同混凝土公路对宽度、厚度以及质量等方面的要求不同，因此在进行无切缝混凝土施工时，要根据公路施工规划，设计符合施工要求的模具。其中用量较大的模具包括钢模板、伸缩杆和钢筋支架等。钢模板主要放置于混凝土公路的两侧，起到阻挡混凝土和确保混凝土稳定成型的作用。在钢模板上设计锚固钢筋卡槽，卡槽的宽度一般为15cm，深度有3种，分别为25mm，35mm和50mm。根据模具设计要求，要把水平方向锚固钢筋和垂直方向锚固钢筋的连接处焊接起来，形成一个相对稳定的支撑结构。
2.2模具安装
无切缝混凝土路面模具安装中用到的工具主要包括L形铝板、钢筋和伸拉杆等。其中L形铝板的作用主要是预留诱导缝。将铝板平铺在公路地基上，然后每隔1.0m进行钢钉固定，保持铝板顶端始终高于地基水平面，高度可以控制在20~30cm之间。与此同时，在延性段中线上设置若干条传力杆，便于后期模板安装时作为参照。在混凝土路面的两侧放置挡板，然后利用竖直锚进行挡板的固定。公路两侧竖直锚应当对称，可利用水平带肋钢筋将竖直锚连接起来。连接部位设置伸拉杆，可以根据需要调整公路两侧挡板的间距。
2.3混凝土浇筑施工
首先，向公路路基上均匀洒水，使路基面层充分湿润。要注意控制好水量，避免在路基坑洼处有积水。利用机械设备依次完成混凝土的摊铺、振捣和磨平等操作。如果当天浇筑工作没有完成，应在中断处设置施工缝，确保次日混凝土浇筑施工能够完美对接，避免混凝土因为干缩不一致而出现裂缝。振捣工作完毕后，应当观察路面混凝土是否有不平整的地方，然后进行针对性的修复，使路面尽量保持平滑。对于公路边角处，应当在浇筑完成后立即清除残留的泥浆；如果泥浆已经凝固、板结，可以用小型切割工具进行清理。完成上述施工任务后，还要注意开展混凝土路面养护工作。例如在路面铺一层塑料薄膜，方便混凝土拌和料充分水解，避免后期混凝土因为干缩速度过快而出现裂缝。
2.4高延性低干缩纤维增强水泥基复合材料（LSECC）浇筑
普通混凝土浇筑完成后让其自然干燥，24h后施工人员检查混凝土强度是否达标，如果达到标准即可进行拆模。先将混凝土公路两侧的伸缩杆松开，然后轻轻移动挡板，使挡板与混凝土分离，然后将模具整体提升，移到公路两侧。在模具挡板移动时要注意避免碰撞混凝土路面，此时混凝土尚未完全干燥，碰撞可能导致混凝土出现缺裂[1]。拆模后继续进行混凝土路面养护，大约5d左右，混凝土路面可完全干燥，此时可以进行LSECC的浇筑工作。LSECC浇筑前除了要将混凝土路面塑料薄膜揭开外，还要在路面设置滑移带，以增强路面的黏结性。如果现场配置LSECC，需要将各类物料（砂子、外加剂和纤维等）提前准备好，并对其质量和规格进行入场检查，然后将物料充分搅拌。此外也可以从附近的预制厂直接运输配制好的成品LSECC。将LSECC倒入预留槽，然后利用机械进行抹平。LSECC的和易性较好，抹平后即可将原混凝土路面连接成一个整体，避免因为切缝而产生错台等病害。
结论：
简而言之，本文结合当前现状，对无切缝水泥混凝土路面的设计与施工进行了全面分析，指出LSECC的浇筑质量对于整个路面的质量具有决定性影响，因而在配置各项材料时，要对各项材料质量、配制比例严格按照相关规范操作，以保证无切缝水泥混凝土工程施工质量。从其机构上来看，位于普通混凝土之上的延性段，能够通过自身的变形释放路面车辆负载对公路带来的压力，因而保护混凝土路面不会出现裂缝[2]。
参考文献：
[1]张帅，张英华.增稠剂对超高韧性纤维增强水泥基复合材料性能的影响[J].混凝土与水泥制品，2018（1）：34-37.
[2]郭蓓，何海涛，程传统.论半刚性基层裂缝或切缝对水泥混凝土路面结构的影响[J].华东公路，2018（6）：51-53.
论文作者:郭雷
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/14
标签：混凝土论文; 路面论文; 水泥论文; 公路论文; 钢筋论文; 延性论文; 锚固论文; 《防护工程》2019年10期论文;