曹 茜
(山西省公路工程監(jiān)理技術(shù)咨詢公司,山西 太原 030006)
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連續(xù)配筋混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)探討
曹 茜
(山西省公路工程監(jiān)理技術(shù)咨詢公司,山西 太原 030006)
介紹了連續(xù)配筋混凝土路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法,從施工準(zhǔn)備、鋼筋網(wǎng)安裝、混凝土施工等方面,闡述了連續(xù)配筋混凝土路面的施工技術(shù),指出連續(xù)配筋混凝土路面具有行車(chē)舒適、養(yǎng)護(hù)次數(shù)少、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
混凝土路面,連續(xù)配筋,鋼筋網(wǎng),路面結(jié)構(gòu)
相較于傳統(tǒng)水泥混凝土路面,連續(xù)配筋混凝土路面可以顯著提升混凝土路面的耐久性、使用年限等各項(xiàng)性能指標(biāo),減少傳統(tǒng)技術(shù)可能出現(xiàn)的各種病害,而且該法施工便捷,具有很強(qiáng)的推廣價(jià)值。但是該法的設(shè)計(jì)和施工工藝比較繁雜,成本也相對(duì)較高,所以為了確保連續(xù)配筋混凝土路面的施工質(zhì)量,必須要加強(qiáng)對(duì)其的設(shè)計(jì)和施工控制力度。
1.1 板厚設(shè)計(jì)
為了更好地開(kāi)展路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),必須要先分析路面可能承受的交通量,具體就是考慮車(chē)輛在設(shè)計(jì)年限內(nèi)對(duì)路面可能造成的累積損傷作用,這就需要詳細(xì)地調(diào)查和分析現(xiàn)有交通量及軸載組成,確定其在規(guī)定年限內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)。然后按照《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》中的有關(guān)規(guī)定來(lái)對(duì)路面的設(shè)計(jì)板厚進(jìn)行計(jì)算,并對(duì)其溫度疲勞應(yīng)力和荷載疲勞應(yīng)力等進(jìn)行驗(yàn)算,確保其滿足規(guī)定要求。
1.2 配筋設(shè)計(jì)
配筋設(shè)計(jì)是連續(xù)配筋混凝土路面設(shè)計(jì)中重要的組成部分,其主要包括橫筋、縱筋二者的規(guī)格、配筋率與位置,具體內(nèi)容如下:
1)橫向鋼筋設(shè)計(jì)。橫向鋼筋在連續(xù)配筋混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用量比較小,其配筋率通常僅為縱向鋼筋配筋率的1/8~1/5,主要是為了保持縱向鋼筋之間間距的合理性,增強(qiáng)鋼筋的穩(wěn)固性。通常主要選擇較小鋼筋即可,比如12 mm。根據(jù)我國(guó)有關(guān)規(guī)定的要求,橫向鋼筋間距不可超過(guò)0.8 m,這點(diǎn)和其他國(guó)家有所不同,比如日本建議采用0.6 m,美國(guó)要求不大于23 cm。
2)縱向鋼筋設(shè)計(jì)。具體主要需要考慮如下四個(gè)方面的規(guī)定與要求,即:裂縫寬度、裂縫間距、鋼筋間距和鋼筋應(yīng)力,且配筋率通常需要控制在0.6%~0.8%,具體也可以按照最初擬定的配筋率來(lái)進(jìn)行確定;然后計(jì)算和校核裂縫的寬度、間距以及鋼筋的間距和應(yīng)力,直至各項(xiàng)參數(shù)符合要求為止。
3)配筋設(shè)計(jì)方案。配筋設(shè)計(jì)方案就是依據(jù)相關(guān)方面的規(guī)范和經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)開(kāi)展驗(yàn)算,確保設(shè)計(jì)的裂縫寬度、裂縫間距、鋼筋間距和鋼筋應(yīng)力四個(gè)方面的規(guī)定和要求滿足規(guī)定的限制。然后需要確定縱向鋼筋以及橫向鋼筋的直徑、配筋率、鋼筋間距、鋼筋搭接程度以及焊接的質(zhì)量,從而全面確保路面鋼筋設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
1.3 端部約束設(shè)計(jì)
為了避免因端部的過(guò)大位移而破壞路面或者降低其使用性能,必須要在連續(xù)配筋混凝土路面與構(gòu)造物、普通混凝土路面以及橋梁等交接部位處合理進(jìn)行端部處理,以便借此來(lái)對(duì)縱向位移進(jìn)行小約束或者消除,確保各構(gòu)造物和路面可以保持正常狀態(tài)。而當(dāng)前我國(guó)常見(jiàn)的端部處理方法主要有連續(xù)設(shè)施脹縫、矩形地錨梁錨固、寬翼緣工字梁和混凝土灌注樁錨固等。其中的混凝土灌注樁的施工工藝比較復(fù)雜,且造價(jià)比較高;連續(xù)設(shè)置脹縫方式也可能會(huì)引發(fā)許多接縫問(wèn)題,所以在實(shí)際的施工過(guò)程中需要結(jié)合實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行合理確定。另外,要結(jié)合實(shí)際的工程情況來(lái)合理開(kāi)展地錨梁設(shè)計(jì)、工字梁設(shè)計(jì)以及相應(yīng)的布置設(shè)計(jì),從而全面確保端部設(shè)計(jì)的質(zhì)量,避免因接縫部位處的不合理處理而引發(fā)質(zhì)量問(wèn)題。
2.1 施工準(zhǔn)備工作
為了確保連續(xù)配筋混凝土路面施工的質(zhì)量,需要先做好各方面的準(zhǔn)備工作,以為后續(xù)的施工奠定扎實(shí)基礎(chǔ),具體內(nèi)容主要包括如下幾個(gè)方面:1)準(zhǔn)備和檢驗(yàn)原材料。該施工中所用的原材料主要包括水泥、鋼筋、粗/細(xì)集料、外加劑和填縫料等,需要在采集之前按照規(guī)定的要求來(lái)進(jìn)行質(zhì)量校驗(yàn),確保所用的施工原材料均滿足施工要求,尤其是要注意確保原材料施工配合比達(dá)到最佳狀態(tài)。2)檢查和驗(yàn)收路面基層。檢測(cè)和驗(yàn)收公路路面基層也是施工前一項(xiàng)重要工序,具體需要嚴(yán)格按照《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》中的規(guī)定和要求來(lái)開(kāi)展,具體包括平整度、厚度、寬度、壓實(shí)度、縱斷高程和彎沉值等,且要確保路面外觀的平整性、密實(shí)性,確保接槎部位處的穩(wěn)定性和平整性。3)做好施工場(chǎng)地與機(jī)械準(zhǔn)備工作。相較于普通水泥混凝土路面施工,連續(xù)配筋混凝土路面施工除了需要在場(chǎng)地外布置水泥混凝土原材料之外,還要做好鋼筋制作場(chǎng)地的布置,具體需要結(jié)合實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行確定,以便可以更好地進(jìn)行輸送和排水;要根據(jù)不同的類(lèi)別來(lái)對(duì)鋼筋進(jìn)行分別堆存,避免出現(xiàn)混雜問(wèn)題;如果露天堆置鋼筋,那么需要將其進(jìn)行墊高處理,且要進(jìn)行合理遮蓋處理來(lái)避免出現(xiàn)銹蝕或者污染等問(wèn)題。另外,施工中所用的機(jī)械設(shè)備主要包括混凝土拌合設(shè)備、鋼筋制作設(shè)備、灑水養(yǎng)護(hù)設(shè)備、發(fā)電機(jī)組、水泥混凝土攤鋪設(shè)備等。在開(kāi)展施工之前,施工單位要全面檢查所用的各個(gè)施工設(shè)備,做好其校核、維修、調(diào)試和保養(yǎng)等方面工作,確保其可以正常運(yùn)行,更重要的是要確保施工中所用機(jī)械設(shè)備的性能與數(shù)量滿足施工需求。
2.2 安裝鋼筋網(wǎng)
相較于普通水泥混凝土路面,連續(xù)配筋混凝土路面施工中在鋼筋網(wǎng)制作、安裝及定位方面有所區(qū)別,其質(zhì)量關(guān)乎后續(xù)路面使用性能,甚至關(guān)乎面板裂縫的數(shù)量和間距,所以必須要確保鋼筋網(wǎng)安裝和定位的準(zhǔn)確性,具體需要做好如下幾個(gè)方面的工作:1)施工放樣和安裝模板。在鋼筋網(wǎng)制作之前,要先進(jìn)行施工放樣和模板安裝作業(yè),具體就是根據(jù)相應(yīng)的設(shè)計(jì)圖紙來(lái)確定路面邊緣線和端部脹縫位置,并對(duì)模板的平順性、平整度以及路拱橫坡、頂面標(biāo)高等進(jìn)行仔細(xì)檢查;為了確?;炷翑備伜驼駬v時(shí)不會(huì)使模板移位、下沉或者變形,需要用鋼纖在模板外側(cè)進(jìn)行固定,確保模板可以滿足后續(xù)施工要求。2)制作鋼筋。在施工的過(guò)程中,要對(duì)所用鋼筋進(jìn)行抽檢,看其各項(xiàng)數(shù)據(jù)是否滿足規(guī)定值,且考慮到鋼筋混凝土裂縫的成因、寬度與間距和其強(qiáng)度及其同鋼筋之間的粘結(jié)性之間具有緊密聯(lián)系,所以必須要在施工中對(duì)所用鋼筋進(jìn)行除銹處理,確保其表面的潔凈性;鋼筋要保持平直,避免出現(xiàn)局部彎折、彎曲問(wèn)題,且要嚴(yán)格按照規(guī)定的要求,選擇合理的方法來(lái)進(jìn)行綁扎和焊接;針對(duì)端部所用的工字梁和矩形地錨梁的鋼筋網(wǎng),可以采用先在鋼筋制作廠加工,后在工地就位后進(jìn)行綁扎或者焊接。3)鋼筋網(wǎng)安裝。在路面基層檢驗(yàn)合格以及模板安裝完畢后,可以安裝鋼筋網(wǎng),且要先將橫向鋼筋按照設(shè)計(jì)規(guī)定的尺寸擱置在底層后進(jìn)行縱向鋼筋布置施工,待板厚方向鋼筋高度確定后進(jìn)行鋼筋網(wǎng)的綁扎和焊接施工,且要確保各項(xiàng)操作的精度滿足規(guī)定要求。
2.3 混凝土施工
待鋼筋安裝就位后,即可開(kāi)展混凝土攤鋪施工。為了確?;炷潦┕さ馁|(zhì)量,確保其穩(wěn)定性,減少因施工因素所引發(fā)的各種質(zhì)量問(wèn)題,需要確保混凝土攤鋪的均勻性、振搗的密實(shí)性,避免出現(xiàn)混凝土離析等一系列質(zhì)量問(wèn)題。因此,在開(kāi)展混凝土攤鋪?zhàn)鳂I(yè)、振搗作業(yè)以及養(yǎng)護(hù)作業(yè)的過(guò)程中,必須要確保各項(xiàng)操作均符合規(guī)定的要求,避免出現(xiàn)違規(guī)作業(yè)。
連續(xù)配筋混凝土路面是新時(shí)期公路建設(shè)中一種重要的結(jié)構(gòu)型式,其具有承載性能高、施工便捷等優(yōu)異性能,但是為了避免出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題,必須要從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工技術(shù)兩個(gè)角度入手,切實(shí)做好各個(gè)方面的施工工作,避免因不當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)和施工而引發(fā)施工路面質(zhì)量問(wèn)題。
[1] 魏忠梅.連續(xù)配筋混凝土路面施工技術(shù)探討[J].四川水泥,2016,12(3):192-193.
[2] 田 亮.連續(xù)配筋混凝土路面的施工技術(shù)[J].建設(shè)科技,2013,18(11):74-75.
[3] 吳品娟.連續(xù)配筋混凝土路面施工技術(shù)探討[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì),2016,31(1):91-92.
On structural design and construction techniques of continuous reinforced concrete roadbeds
Cao Qian
(ShanxiRoadEngineeringInspectionandTechnicalConsultancy,Taiyuan030006,China)
The paper introduces the design methods for the continuous reinforced concrete roadbeds, illustrates its construction technique from the construction preparation, installation of reinforced network, and concrete construction, and points out the continuous reinforced concrete roadbed is comfortable for traffic with less maintenance and longer lifespan.
concrete roadbed, continuous reinforcement, reinforcement network, roadbed structure
1009-6825(2016)31-0161-02
2016-08-26
曹 茜(1975- ),女,工程師
U416.2
A