趙鐵拓 劉航
【摘要】高速環(huán)道曲面工程的施工具有精度要求高、技術(shù)難度大的特點,本文結(jié)合混凝土高速環(huán)道曲線段工程實例,對混凝土高速環(huán)道曲面工程施工技術(shù)進行了研究。
【關(guān)鍵詞】高速環(huán)道;曲面;空間曲面;
一、 引言
經(jīng)濟的快速發(fā)展離不開公路運輸業(yè)的快速發(fā)展,公路運輸業(yè)的發(fā)展在一定程度上要依托于科學技術(shù)的進步與發(fā)展。高速環(huán)道曲面工程的施工具有精度要求高、技術(shù)難度大的特點,.本文結(jié)合高速環(huán)道曲線段工程實例,對混凝土高速環(huán)道曲面工程施工技術(shù)進行研究。
二、 保證高環(huán)填方路堤強度與穩(wěn)定性的施工措施
高速環(huán)道曲線位于所建場區(qū)的南北兩端,所處地理環(huán)境較差,由于曲線環(huán)段的地下水位高,環(huán)道曲線的地基強度和穩(wěn)定性都較差,對于工程質(zhì)量有較大影響,從而直接影響路面質(zhì)量。因此本工程如何提高地基的穩(wěn)定性與承載能力顯得尤為重要。
1.高環(huán)曲面路堤的填筑與壓實
為確保高環(huán)曲面路堤的穩(wěn)定性,在施工期間,采取沿縱向(行車方向)分層填充的方式完成橫向填充工作,將分層控制在土壤最佳含水量附近,通過壓路機碾壓及劇烈振動壓實的方法,將約30厘米的松散土層壓實,壓實厚度為20cm左右,最大壓實厚度不大于25厘米,以保證每一層壓實度沿厚度分布均勻,確保路基壓實度。
2.高填方路堤的壓實標準
由于高環(huán)曲線段高填方路堤是屬于特殊的工程,為確保工程質(zhì)量,對壓實標準的要求遠遠超過一般公路路基壓實的標準要求。一般高速公路路基填筑壓實標準是從凹槽起算80厘米≧95%,80-150CM>93%,15OCm>90%。而高環(huán)路堤壓實標準要求單點壓實度最小值不能小于兩個百分點的標準值。
3.沉降觀測
完成高速環(huán)道填方路堤的填土施工后,對沿線路基埋入混凝土觀測樁進行沉降量觀測。觀測每周進行一次,并記錄好觀測值。沉降觀測統(tǒng)計結(jié)果表明雨季過后路基最大沉降為2mm左右。這表明高路堤具有良好的穩(wěn)定性,質(zhì)量良好。
三、 混凝土高速環(huán)道曲面工程施工工藝
(一)工程概述
高速環(huán)道曲線段位于豪爵研發(fā)中心試車場兩端部,環(huán)抱功能跑道,外側(cè)為重力式擋土墻,擋墻上部安裝有護欄輪胎墻,南側(cè)高環(huán)曲線段全長430.922米,其中緩和曲線部位長240米,位于曲線段起始段和終點段。曲面路面標準段寬7米,緩和曲線段7~9米漸變。曲線半徑83米,曲面最大超高1.334米,曲面最大仰角為49.6度,為國內(nèi)半徑最小的曲線環(huán)道和仰角最大的混凝土環(huán)道。路面厚度為25cm,配置雙層鋼筋網(wǎng)片,彎拉強4.5mpa。路面設(shè)計以重100KN的單軸雙輪組荷載作為標準荷載,用于測試摩托車在高速行駛狀態(tài)下車子的各項性能。
(二)施工工藝要求
1.模板工藝
高速環(huán)道曲線段要求有較嚴謹?shù)哪0逯谱髁鞒?,并要求有較高的精度,這些因素直接決定了混凝土高速環(huán)道路面的精度、曲率、縱向高度和粗糙度。高環(huán)段模板通過分段加工、焊接,控制安裝曲線模板的三維曲面幾何誤差在規(guī)定范圍內(nèi)。為確保施工的精度,要從三維表面、位移、模板安裝檢驗和驗收等環(huán)節(jié)加以嚴格的控制,實現(xiàn)全過程精細化管理,確保模板施工過程的嚴謹與精細。從支立模板環(huán)節(jié),通過實地測量,及時處理工程中出現(xiàn)的問題,以確保高精度、高質(zhì)量完成高速環(huán)道曲線段工程。
模板采用鋼模,其形狀和混凝土面板徑向斷面相適應,模板留有傳力桿桿孔,采用鋼釬在模板四周內(nèi)外兩側(cè)予以加持,安裝時由測量員沿橫斷面方向以十點均分測量控制標高,標高誤差在1mm以內(nèi)。
2.鋼筋網(wǎng)片工藝:澆筑混凝土前,應先放置雙層鋼筋網(wǎng)片,鋼筋網(wǎng)片底部到基層表面應有不小于30mm的保護層,頂部離面板表面距離為1/4H,同時應有不小于50mm的耐磨保護層。外側(cè)鋼筋中心至接縫或自由邊的距離不小于100mm,并焊接支架,保證在混凝土堆壓下不下陷、不移位。
3.混凝土澆筑工藝:因曲面超高較大不易施工且平面偏位與高程測量不易控制,所以將徑向澆筑長度縮短為1米,采用跳倉施工,先澆筑下部板塊,再澆筑上部板塊,徑向也采用隔塊澆筑,每隔1米澆筑一塊,下次施工時再將空當?shù)陌鍓K澆筑完成。澆筑時采用自卸并由挖掘機運送,挖掘機挖斗尺寸不應大于澆筑板塊的寬度。因曲面上部仰角較大,混凝土塌落度以最小值控制,混凝土要逐步從低處攤鋪至高處,高低不平處用鐵鍬鋤平。卸料完成后使用插入式振搗棒進行振搗,插入振搗時,振搗棒不應碰撞鋼筋,不得拖行,輕插慢提,不得猛插急提,振搗持續(xù)時間應比普通混凝土振搗時間延長5~10S。插入式振搗完成后,自上邊緣向下兩米范圍內(nèi)的混凝土,由于受仰角和自重的影響將出現(xiàn)很大的溢流現(xiàn)象,這樣并不能保證此范圍混凝土的密實效果,故需對此兩米范圍內(nèi)的混凝土用自制的平板振動器分兩次進行振搗拖平,以保證曲面線性和密實效果。
4.收面與拉毛工藝:收面采用人工抹平,待混凝土澆筑完成1~2個小時,表面初凝后用灰抹子抹平,剔除大的混凝土石子,反復進行多次抹平,并經(jīng)常用靠尺檢查,證明平整度已符合要求,且表面穩(wěn)定不再下塌為止。拉毛采用棕刷或鋼絲耙拉毛,紋理深度約1.0~2.5mm左右,均勻分布,以保證使用效果和外觀。
5.縱縫、施工縫與脹縫
縱縫:曲面上下兩個板塊之間設(shè)置縱縫,縱縫中設(shè)傳力桿,間距50cm,混泥土板塊側(cè)面及傳力桿中部涂刷瀝青油。
施工縫:曲面縱向每兩個板塊之間設(shè)橫向施工縫,施工縫與路中心線垂直,并設(shè)傳力桿,混凝土板塊側(cè)面及傳力桿中部涂刷瀝青油,傳力桿間距為30cm。
脹縫:瀝青路面與混凝土路面交界處、圓曲線與緩和曲線交界處、圓曲線段中間位置分別設(shè)置1道脹縫,脹縫寬20~25mm,中間放置脹縫板。傳力桿一半以上長度涂刷瀝青,端部戴活動套帽,套帽長度不小于100mm。
(三)施工技術(shù)難點分析
施工難點主要有:一、曲面及平面偏位每米都有變化,曲線要素不易控制,施工較為復雜。二、因曲面仰角較大,工人支模及澆筑混凝土時不易操作,需設(shè)置作業(yè)階梯。三、鋼筋網(wǎng)片只能制作為平面,安裝在曲面基層上時需再次進行人工彎曲加工,且曲線要素要與路面一致,標高控制復雜。四、因采用每米一個板塊進行跳倉澆筑,模板的拆卸與安裝次數(shù)增加,施工縫傳力桿的數(shù)量也相應增多,施工較為繁瑣。五、因受板塊寬度和支模速度限制,混凝土不便采用泵車進行大面積澆筑,只能使用挖掘機運送的方式進行逐塊澆筑,施工速度較慢,需要嚴格控制混凝土的初凝與終凝時間。六、曲面上部澆筑混凝土時容易滑落,需先對板下部進行澆筑,然后再進行上部補料;為防止混凝土振落下滑,上部使用插入式振搗棒進行振搗后,需再次使用自制的平板振動器進行補償振搗,施工中需要精細控制,避免漏振和過振。七、每板混凝土的接縫控制較為精細,過渡需平順,不得出現(xiàn)錯臺,否則會影響行車舒適性。
四、 結(jié)束語
試車場工程是近年發(fā)展起來的新興項目,隨著經(jīng)濟的發(fā)展和車輛的增加,人們對車輛的使用要求也越來越高,這就要求車輛有更高的性能,試車場曲面環(huán)道是試車場主體工程的重要部位,是測試車輛在高速行駛狀態(tài)下車輛性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此對高速環(huán)道曲面工程的質(zhì)量要求也較高。如今我們對高速環(huán)道的施工還處于改進和完善階段,我們要不斷提高技術(shù)水平,改良施工工藝,推動和完善高速環(huán)道曲面工程的施工建設(shè)。
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