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        無(wú)切縫水泥混凝土路面設(shè)計(jì)與施工研究

        2018-03-31 04:20:00李曉峰
        四川水泥 2018年10期
        關(guān)鍵詞:延伸段延性模具

        李曉峰

        (佳木斯市公路管理處, 黑龍江 佳木斯 154003)

        采用水泥混凝土路面工程,具有典型的優(yōu)勢(shì),比如壽命較長(zhǎng),養(yǎng)護(hù)費(fèi)用較低,工作量不大,施工便利等。也因此,在國(guó)內(nèi)外的公路工程中,都采用水泥混凝土路面設(shè)計(jì)。有數(shù)據(jù)顯示,在歐美國(guó)家,超過(guò) 50%以上的公路都是采用水泥混凝土路面設(shè)計(jì)施工建設(shè)的。而在我國(guó)的公路工程項(xiàng)目建設(shè)中,與瀝青公路面比較,混凝土路面所占的比例相對(duì)還處于較低水平。這與以往水泥混凝土路面施工中的伸縮縫降低了行車舒適體驗(yàn)有關(guān)。無(wú)切縫水泥混凝土路面設(shè)計(jì)技術(shù)的出現(xiàn),很好的彌補(bǔ)了這一點(diǎn)。對(duì)此,本文就無(wú)切縫水泥混凝土路面設(shè)計(jì)與施工展開(kāi)了研究。

        1 無(wú)切縫混凝土路面的設(shè)計(jì)

        1.1 工作原理

        在無(wú)切縫混凝土路面設(shè)計(jì)施工中,通過(guò)設(shè)計(jì)建設(shè)高延性纖維強(qiáng)化了單純的水泥與復(fù)合材料形成的路面結(jié)構(gòu),從而取代了傳統(tǒng)水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)中的切縫,提升了路面行車的舒適性與安全性。在無(wú)切縫水泥混凝土路面中,其延展段與兩側(cè)的土板具有良好的鏈接,因而可以促使結(jié)構(gòu)的變形集中在延展段區(qū)域,避免了發(fā)生在非界面處,導(dǎo)致路面裂紋。隨著當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化以及建筑材料性能的提升,對(duì)于以往混凝土路面出現(xiàn)的收縮、變形等都可以在延性水泥基上通過(guò)產(chǎn)生多條細(xì)密的裂紋予以補(bǔ)償。其中,單條裂紋的寬度在100um以下,因而不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的耐久性帶來(lái)任何不利影響。而且,通過(guò)延伸段的設(shè)計(jì)施工,完善了混凝土路面施工設(shè)計(jì),從而使得路面行車更加舒適。

        1.2 延伸段長(zhǎng)度設(shè)計(jì)

        對(duì)于延伸段的長(zhǎng)度設(shè)計(jì),其合理性與否直接影響無(wú)切縫混凝土路面的施工質(zhì)量,甚至也影響了施工成本。所以,提升無(wú)切縫水泥混凝土路面的延伸段施工設(shè)計(jì)合理性,對(duì)于提升工程整體質(zhì)量具有十分重要的作用?,F(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn),影響公路混凝土施工的因素包括延性材料的性能、晝夜溫差變化等多個(gè)方面。對(duì)此,在無(wú)切縫水泥混凝土施工過(guò)程中,施工人員要結(jié)合具體的施工環(huán)境與條件,對(duì)路面的延伸段的伸長(zhǎng)長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算設(shè)計(jì),從而獲得延伸段最適合的長(zhǎng)度。在水泥基復(fù)合材料選擇上,可根據(jù)計(jì)算的長(zhǎng)度及施工環(huán)境,選擇不同類型的極限拉伸長(zhǎng)度纖維,并計(jì)算在單軸拉伸狀態(tài)下獲得的最大應(yīng)變長(zhǎng)度。就一般情況而言,延伸段的長(zhǎng)度越大,則表明無(wú)切縫混凝土路面的變形能力也越強(qiáng),公路就具有越長(zhǎng)的使用壽命。不過(guò)由于多方面的因素影響,在工程設(shè)計(jì)施工中還需要考慮工程的實(shí)用性、施工成本等因素,延伸段的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度應(yīng)變?yōu)?00-450mm。

        1.3 鋼筋錨參數(shù)設(shè)計(jì)

        表面錨固能力是影響無(wú)切縫水凝混凝土路面施工的重要因素。因此必須要高度重視。在混凝土路面的設(shè)計(jì)過(guò)程中,可通過(guò)增加額外的水平鋼筋,提高分界面的錨固能力。在確定鋼筋錨參數(shù)時(shí),由于鋼筋錨會(huì)直接固定在混凝土的連接板上,因此必須要保證兩者之間的參數(shù)一致,以避免在使用過(guò)程中混凝土路面出現(xiàn)裂縫。對(duì)于鋼筋錨的混您土設(shè)計(jì)主要包括兩個(gè)方面:一是要計(jì)算水平鋼筋的軸向力,避免軸向力過(guò)大或者過(guò)小,影響延性材料的性能;二是對(duì)錨固長(zhǎng)度進(jìn)行分析,以便于確定鋼筋的直徑、間距等,進(jìn)而確定錨固長(zhǎng)度。

        2 無(wú)切縫混凝土路面的施工

        2.1 模具設(shè)計(jì)

        在無(wú)切縫水泥混凝土路面設(shè)計(jì)施工中,由于不同的混凝土公路寬度、厚度等要求不相同,因而設(shè)計(jì)模具時(shí)要綜合具體的施工規(guī)劃與要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。一般,應(yīng)用較多的模具主要有鋼板、伸縮桿、支架等。在實(shí)際應(yīng)用中,鋼模板會(huì)放置在公路兩側(cè),保證混凝土成型;同時(shí),鋼模板上增加錨固鋼筋卡槽,寬度設(shè)定為15cm,深度可根據(jù)實(shí)際施工需求,設(shè)定為25cm,35cm,50cm不同的檔次。

        2.2 模具安裝

        模具的安裝示意圖如圖1所示。在模具安裝過(guò)程中,主要使用的工具包括 L形鋁板,伸拉桿、鋼筋等。應(yīng)用 L型鋁板的作用是在施工過(guò)程中預(yù)留誘導(dǎo)縫,具體先將鋁板平放于公路地基上,每間隔1.0m用鋼釘進(jìn)行固定,在施工過(guò)程中要確保鋁板的頂端位于地基水平面之上,一般應(yīng)不超過(guò)30cm。此外,要在延性段的中線上設(shè)置多條傳力桿,安裝模板時(shí)可直接參照安裝??稍诨炷羶蓚?cè)放置擋板,并進(jìn)行固定,連接部位也可以設(shè)置一些神拉桿,并根據(jù)工程需求對(duì)擋板距離進(jìn)行調(diào)整。

        2.3 混凝土澆筑施工

        對(duì)于混凝土工程的澆筑施工,在施工前要先向公路的路基灑一些水,保持路基的濕潤(rùn),當(dāng)然也要控制灑水量,避免路基上存有積水。隨后,使用攤鋪設(shè)備對(duì)混凝土進(jìn)行攤鋪、振搗、磨平等操作流程,進(jìn)行澆筑。如果當(dāng)天澆筑沒(méi)有全部完成,必須要在中斷的位置設(shè)置施工縫,便于次日澆筑時(shí)完全對(duì)接。完成振搗后,還應(yīng)該觀察路面的混凝土中是否存在不平整,并對(duì)于不憑證的地方進(jìn)行修復(fù),保持路面的平滑;對(duì)于路面的邊角,在澆筑完成后要立即清除邊角的殘留泥漿,以免凝固、板結(jié),而對(duì)于已經(jīng)發(fā)生凝固、板結(jié)的混凝土,可通過(guò)小型切割設(shè)備進(jìn)行切割后清理,保持路面邊角的的整齊。完成上述工作后,還要注意對(duì)混凝土的路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù),比如在路面上鋪層塑料薄膜,便于混凝土中的各種拌和材料完善的水解,提高澆筑質(zhì)量,以免后期由于干縮速度太快導(dǎo)致路面出現(xiàn)裂縫。

        2.4 水泥基復(fù)合材料澆筑

        對(duì)于高延性低干縮纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料(LSECC)的澆筑,是保證無(wú)切縫水泥混凝土路面澆筑質(zhì)量的重要因素。對(duì)此,在澆筑過(guò)程中完成澆筑后使其自然干燥,并在24h后有專業(yè)檢查人員對(duì)混凝土的強(qiáng)度達(dá)標(biāo)情況進(jìn)行檢查,若達(dá)標(biāo),則可直接拆模。在這一過(guò)程中,先將混凝土路面兩側(cè)的伸縮桿全部松開(kāi),然后緩慢移動(dòng)擋板,使擋板與混凝土慢慢分離,之后提升模具,將其移動(dòng)到路面的西側(cè)。要注意,移動(dòng)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)細(xì)心,以免碰撞到混凝土的路面,對(duì)路面造成損壞。模具拆除后,要注意混凝土的養(yǎng)護(hù)工作及時(shí)跟進(jìn),應(yīng)當(dāng)在拆模后 5天左右,進(jìn)行高延性低干縮纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料澆筑。在澆筑過(guò)程中,一是要揭開(kāi)路面澆筑材料的塑料薄膜,并在路面上設(shè)置滑移帶,提高路面黏結(jié)性。對(duì)于各項(xiàng)澆筑物料,都提前準(zhǔn)備,并嚴(yán)格對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行檢查,保證中充分?jǐn)嚢?。倒入預(yù)留槽后,采用機(jī)械抹平。抹平后,由于混凝土路面具有較好的和易性,因而可直接連接為一個(gè)整體,但要避免切割等操作造成的錯(cuò)臺(tái)等現(xiàn)象,降低澆筑效果。

        3 結(jié)語(yǔ)

        本文結(jié)合當(dāng)前現(xiàn)狀,對(duì)無(wú)切縫水泥混凝土路面的設(shè)計(jì)與施工進(jìn)行了全面分析,指出LSECC的澆筑質(zhì)量對(duì)于整個(gè)路面的質(zhì)量具有決定性影響,因而在配置各項(xiàng)材料時(shí),要對(duì)各項(xiàng)材料質(zhì)量、配制比例嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范操作,以保證無(wú)切縫水泥混凝土工程施工質(zhì)量。從其機(jī)構(gòu)上來(lái)看,位于普通混凝土之上的延性段,能夠通過(guò)自身的變形釋放路面車輛負(fù)載對(duì)公路帶來(lái)的壓力,因而保護(hù)混凝土路面不會(huì)出現(xiàn)裂縫。

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