平 甍
(榆平高速公路建設(shè)管理處,山西晉中 031800)
路面的平整度是反映路面使用品質(zhì)和行駛舒適性的重要指標(biāo)之一,也是水泥路面耐久性的重要影響因素之一,在路面施工質(zhì)量控制、養(yǎng)護(hù)質(zhì)量評(píng)價(jià)和工程交(竣)工驗(yàn)收中受到高度重視[1]。平整度是以幾何平面為基準(zhǔn),表現(xiàn)為路面縱向和橫向的凹凸程度,是實(shí)際路面表面與設(shè)計(jì)平面的偏離程度[2]。水泥路面由于其剛度大,通常給人的印象是行駛舒適性不良,其實(shí)這種感覺(jué)與普通水泥路面固定間距縮縫的存在有很大關(guān)系,但是造成水泥路面平整度指標(biāo)較差,行駛舒適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,如基層一般為貧混凝土、施工空間有限、存在檢查井的影響。本文結(jié)合寶塔山特長(zhǎng)隧道兩種不同水泥路面結(jié)構(gòu)平整度的控制與評(píng)價(jià)進(jìn)行介紹[4]。
隧道內(nèi)一般采用貧混凝土基層,基層的平整度直接影響面層的平整度,因?yàn)榛鶎拥陌纪共黄浇o模板的安裝帶來(lái)不便和不穩(wěn)定,直接影響面板的平整度;基層凹凸不平也會(huì)引起混凝土松鋪厚度不均勻,從而導(dǎo)致振搗后混凝土面板厚度不均一,不同厚度的混凝土在溫縮干縮作用下容易產(chǎn)生不同的變形,造成表面不平整。如果提供平整度好的基層頂面,既可為模板安裝提供良好的條件,也會(huì)澆筑出厚度均勻的混凝土板,經(jīng)過(guò)良好的表面施工,路面平整度才有保障。因此,提高基層的平整度對(duì)保證隧道水泥路面的平整度是非常重要的。
水泥混凝土的離析和坍落度是影響路面平整度的重要因素,要特別把好原材料質(zhì)量關(guān)和水灰比。眾所周知,水灰比控制不好,就會(huì)造成水泥混凝土施工過(guò)程中收縮不均勻,從而造成平整度差。要控制好水灰比,除了做好單位用水量的控制外,砂石原材料的含水量也必須嚴(yán)格測(cè)定,及時(shí)調(diào)整,坍落度控制在30 mm左右。夏季高溫施工時(shí),混凝土混合料表面失水、坍落度損失大,嚴(yán)重影響混合料的工作性,應(yīng)根據(jù)運(yùn)輸距離在運(yùn)輸車輛上加蓋苫布,避免混凝土水分散失和坍落度損失過(guò)大。在運(yùn)輸過(guò)程中,防止混凝土離析,運(yùn)距不宜超過(guò)5 km[5]。
由于隧道內(nèi)空間有限,而且存在交叉作業(yè),無(wú)法采用滑模攤鋪機(jī),三輥軸攤鋪機(jī)配以排式振搗器可以實(shí)現(xiàn)其功效。但是三輥軸機(jī)組在控制路面平整度方面有其特別注意的地方。三輥軸攤鋪機(jī)振幅、振頻不合理,會(huì)使攤鋪成型的路面產(chǎn)生波浪橫紋,影響路面平整度。振動(dòng)提漿過(guò)后會(huì)有小范圍不平整的地方,應(yīng)及時(shí)采用人工找平,再振動(dòng)提漿,但次數(shù)不宜過(guò)多,一般不超過(guò)3次,以免表面砂漿過(guò)厚而流失。并且輔以靜滾,次數(shù)不宜超過(guò)2次。一般作業(yè)單元控制在10 m左右。
1)模板安裝精度。三輥軸機(jī)組施工時(shí),三輥軸機(jī)要在固定好的模板上行走,模板的安裝精度直接影響三輥軸機(jī)組攤鋪的平整度,且由于三輥軸機(jī)自重較大,其振動(dòng)作用可能使模板松動(dòng),應(yīng)隨時(shí)注意觀察模板情況,如有松動(dòng)、變形,應(yīng)隨時(shí)校正;同時(shí)應(yīng)選用足夠剛度的鋼模型,加強(qiáng)下部支墊。
2)三輥軸攤鋪機(jī)工作時(shí),由于振動(dòng)軸的偏心振動(dòng),會(huì)在拌和物表面形成有規(guī)律的波浪。同時(shí)當(dāng)混凝土坍落度較小或布料高度過(guò)高時(shí),振動(dòng)軸前會(huì)有過(guò)多的拌和物堆積,三軸機(jī)向前移動(dòng)時(shí)會(huì)因受阻而產(chǎn)生“爬坡”現(xiàn)象,導(dǎo)致拌和物表面的不平整;規(guī)范三輥軸作業(yè)流程,施工過(guò)程嚴(yán)格遵循前進(jìn)振動(dòng)、后退靜滾的方式,在攤鋪、振密、提漿作業(yè)完畢后,必須進(jìn)行4遍~8遍靜滾作業(yè)。
3)人工操作隨意性較大影響路面平整度,在攤鋪過(guò)程中隨意灑水,待混凝土表面硬化收縮后形成局部水洼降低了路面平整度。
普通混凝土路面由于接縫的存在,接縫處理不當(dāng),直接影響路面平整度,連續(xù)配筋混凝土路面在縱向配置了一定數(shù)量的鋼筋,施工時(shí)避免了橫向接縫的設(shè)置,但是每次施工結(jié)束后的平縫處理不當(dāng)也會(huì)引起路面平整度下降,行車舒適性變差。應(yīng)搞好施工結(jié)束時(shí)施工縫制作和第二天的連接攤鋪工作,消除施工縫不平的現(xiàn)象。此外,應(yīng)充分發(fā)揮配套機(jī)械的生產(chǎn)效率,增加每個(gè)臺(tái)班的鋪筑長(zhǎng)度,以減少工作縫,提高整體平整度水平。
隧道路面不同于其他路面,由于隧道自身的排水系統(tǒng)的存在,在路面中央設(shè)有檢查井,井蓋的設(shè)置與路面存在縫隙,也是影響路面平整度的一個(gè)因素。可采用鑄鐵井蓋上安裝預(yù)制混凝土井蓋的方法提高其與路面的整體性。
榆平高速寶塔山隧道右線設(shè)計(jì)為特重車道,采用連續(xù)配筋水泥混凝土路面,結(jié)構(gòu)形式為28 cm厚CRCP?;炷猎O(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度為5 MPa,設(shè)計(jì)水灰比為0.37,砂率38%,水泥用量376 kg/m3,外加劑1%,縱向配筋率為0.61%,縱筋采用φ16 mm間距12.5 cm,橫筋采用φ12 mm間距50 cm。路面施工采用配有排式振搗器的三輥軸機(jī)組分超車道3.75 m和行車道4 m兩幅攤鋪。CRCP面層按鋼筋網(wǎng)片布置位置分兩層(下層19 cm+上層9 cm)進(jìn)行鋪筑(見(jiàn)圖1)。
施工方法:路面采用分幅施工,右側(cè)行車道4 m、左側(cè)超車道3.75 m,分幅施工。
施工工藝流程:施工準(zhǔn)備→基層驗(yàn)收→測(cè)量放線→模板安裝固定→底層混凝土鋪筑→鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片→上層混凝土鋪筑及找平→糙面加工→縱向刻紋及養(yǎng)護(hù)(見(jiàn)圖2)。
圖2 施工工藝流程圖
平整度測(cè)定的方法和儀器很多,相應(yīng)采用的指標(biāo)也各不相同。常見(jiàn)的平整度檢測(cè)方法見(jiàn)表1。
表1 平整度檢測(cè)方法比較
榆平高速公路寶塔山特長(zhǎng)隧道全長(zhǎng)10.48 km,左右線根據(jù)交通量的不同情況,分為特重交通方向和重交通方向,特重交通方向路面結(jié)構(gòu)形式采用連續(xù)配筋混凝土路面,重交通方向則為縮縫設(shè)傳力桿的普通水泥混凝土路面。
普通水泥混凝土路面存在縮縫的處理工序,但并不是說(shuō)有縮縫,平整度就會(huì)下降,而是只有在縮縫處出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)、剝落等情況時(shí),平整度才會(huì)變差。因此普通水泥混凝土路面施工中關(guān)于平整度的控制就增加了一項(xiàng)縮縫處理的工藝,把握切縫時(shí)機(jī)和切縫工藝,不僅對(duì)路面平整度控制意義重大,而且對(duì)今后路面縮縫處是否出現(xiàn)病害具有重要意義。
從現(xiàn)場(chǎng)3 m直尺測(cè)量結(jié)果看,兩種路面結(jié)構(gòu)形式的平整度并無(wú)孰優(yōu)孰劣的情況,主要是受混凝土的質(zhì)量和施工工藝的影響。但是從使用顛簸累積儀檢測(cè)發(fā)現(xiàn)連續(xù)配筋混凝土路面的平整度明顯優(yōu)于普通水泥混凝土路面。
施工中還發(fā)現(xiàn)相比普通水泥混凝土路面,連續(xù)配筋混凝土路面能夠連續(xù)攤鋪,工作效率高,平整度易控制。
水泥路面平整度影響因素多,關(guān)系到基層、面層施工的全過(guò)程,情況復(fù)雜。通過(guò)對(duì)主要影響因素及控制措施的分析可以看出,只有以高度的責(zé)任心加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的管理,精心科學(xué)的組織施工,加上優(yōu)質(zhì)的混凝土,良好的施工機(jī)械,合理的施工工藝,才能保證路面的平整度,提高路面的耐久性和行車舒適性。
建議施工中采用3 m直尺連續(xù)不間斷測(cè)量,做好全過(guò)程監(jiān)控,及時(shí)發(fā)現(xiàn),及時(shí)改善施工工藝,保證路面整體平整度。
[1]JTG F30-2003,公路水泥混凝土路面施工規(guī)范[S].
[2]JTG F80-1-2004,公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[S].
[3]衛(wèi)彬彬.談公路工程水泥混凝土路面施工技術(shù)[J].山西建筑,2012,38(30):176-177.
[4]申俊敏,劉 海,張 翛.寶塔山特長(zhǎng)公路隧道路面結(jié)構(gòu)方案優(yōu)化分析[J].山西交通科技,2013(8):46-48.
[5]劉建偉,劉 海,朱曉斌.特長(zhǎng)隧道安全耐久性路面結(jié)構(gòu)研究[J].華北水利水電學(xué)院學(xué)報(bào),2012,33(3):40-43.