斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面施工技術(shù)的應(yīng)用

◎ 關(guān)開(kāi)群　河南省路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司

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斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面施工技術(shù)的應(yīng)用

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摘要：為滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，必須做好基礎(chǔ)建設(shè)工作。斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面作為公路工程建設(shè)的重要構(gòu)成部分，為全面提升工程安全性與質(zhì)量，需確定斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面的構(gòu)成，做好各項(xiàng)施工作業(yè)，確定達(dá)到規(guī)范施工工藝，提高施工質(zhì)量，且滿足交通需要及路網(wǎng)規(guī)劃的要求。

關(guān)鍵詞：斜向預(yù)應(yīng)力混凝土 路面 施工工藝

普通水泥混凝土路面具有強(qiáng)度高、造價(jià)低、夜間行車(chē)可視性強(qiáng)、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，但由于設(shè)置的接縫較多，容易出現(xiàn)接縫位置損害等問(wèn)題，預(yù)應(yīng)力混凝土路面橫向接縫較少，其滿足路面平整、行車(chē)安全等需求，但傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力混凝土路面需縱向布設(shè)預(yù)應(yīng)力筋，橫向預(yù)應(yīng)力不會(huì)出現(xiàn)，在荷載影響下，極易產(chǎn)生縱向裂縫，為有效解決此類(lèi)問(wèn)題，本文以斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面進(jìn)行分析，通過(guò)對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度在抗拉強(qiáng)度以上特征的充分運(yùn)用，事先將斜向預(yù)應(yīng)力施加到工作截面上，確保縱向、橫向各個(gè)方向的壓應(yīng)力在板內(nèi)出現(xiàn)，以此對(duì)混凝土路面承載力有效提升，降低橫向接縫產(chǎn)生機(jī)率，消除縱向裂縫，進(jìn)而對(duì)行車(chē)舒適度、路面耐久性進(jìn)行有效提升。

1.斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面的構(gòu)成

地基、墊層、基層與斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面板為斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面構(gòu)成的重要部分?；炷涟?、預(yù)應(yīng)力筋為組成斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面板的主要成分。將滑動(dòng)層設(shè)置到斜向預(yù)應(yīng)力混凝土板和基層之間，可達(dá)到摩擦力減少的目的。

（1）混凝土路面板。相比普通混凝土路面板，斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面板材料選擇、配合比設(shè)計(jì)基本一致。

（2）斜向預(yù)應(yīng)力筋。選取無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線作為斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面預(yù)應(yīng)力筋，和預(yù)應(yīng)力施加的混凝土之間，應(yīng)具備相對(duì)滑動(dòng)狀態(tài)。無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線可不進(jìn)行留孔、灌漿施工，特點(diǎn)為施工便捷、孔道具有較小摩擦力。

（3）滑動(dòng)層。普通混凝土路面由于具有較小板尺寸，于路面而言，板底摩阻力較小，因此板底摩阻力可忽略不計(jì)。但斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面具有較長(zhǎng)板長(zhǎng)，于路面而言，板底摩阻力影響較大，為避免預(yù)應(yīng)力嚴(yán)重?fù)p失或無(wú)法約束板底，需采取相應(yīng)措施處理基層頂面，通過(guò)滑動(dòng)層的鋪設(shè)，可對(duì)摩擦系數(shù)進(jìn)行有效降低。一般可將滑動(dòng)層分為以下類(lèi)型：①基層頂面鋪設(shè)細(xì)砂層與防水材料；②基層頂面鋪設(shè)土工織物或其他材料；③選取瀝青表面處理或下封層選取乳化瀝青稀漿，因其具有較好施工效果，下封層可直接作為滑動(dòng)層。

（4）基層及以下結(jié)構(gòu)層。相比普通水泥混凝土路面，斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面基層及以下結(jié)構(gòu)層基本一致。

2.斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面施工工藝

2.1施工準(zhǔn)備

設(shè)計(jì)單位進(jìn)行技術(shù)交底需在斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面施工前期進(jìn)行，應(yīng)確保具備完整的設(shè)計(jì)文件、圖紙與資料。要求基層及以下各結(jié)構(gòu)層工程質(zhì)量必須與我國(guó)施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相符，根據(jù)有關(guān)規(guī)定材料進(jìn)場(chǎng)前需做好材料驗(yàn)收工作，且對(duì)所需材料的數(shù)量、質(zhì)量等進(jìn)行詳細(xì)檢查，確保其滿足施工要求。

2.2立模板

選取鋼模作為模板材料，預(yù)應(yīng)力筋需進(jìn)行相應(yīng)張拉長(zhǎng)度的預(yù)留，相隔一定距離需在模板上開(kāi)設(shè)一個(gè)矩形槽。模板底面需緊貼基層頂面，預(yù)先通過(guò)水泥砂漿把局部低洼位置的空隙鋪平。完成模板安裝工作后，需對(duì)接頭位置的高差、模板內(nèi)側(cè)錯(cuò)位等情況進(jìn)行詳細(xì)檢查，并在3mm以內(nèi)合理控制接頭位置的高差。

2.3滑動(dòng)層鋪設(shè)

在基層頂面安設(shè)滑動(dòng)層，平整無(wú)凹陷為基層的要求。相比室內(nèi)試驗(yàn)，滑動(dòng)層設(shè)置應(yīng)具備統(tǒng)一性，要求將細(xì)砂層（10mm）均勻鋪設(shè)到基層頂面，0.3mm為細(xì)砂最小直徑，同時(shí)將2層聚乙烯薄膜鋪設(shè)到細(xì)砂層上。

2.4安裝固定端錨具

在路肩一側(cè)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋張拉，固定端為路面縱縫一側(cè)，選取擠壓錨，利用擠壓機(jī)在預(yù)應(yīng)力筋上安裝擠壓錨。

2.5U型模板與螺旋式間接鋼筋擺放

嚴(yán)格遵循施工圖紙進(jìn)行U型模板與螺旋式間接鋼筋擺放。利用電焊機(jī)對(duì)U型板與模板進(jìn)行點(diǎn)焊連接，以此固定U型板位置。

2.6構(gòu)造鋼筋安放

分2層布設(shè)縱向構(gòu)造鋼筋，各層分別設(shè)置2根，完成縱向構(gòu)造鋼筋鋪設(shè)工作后，通過(guò)細(xì)鐵絲將橫向構(gòu)造鋼筋綁扎到縱向構(gòu)造鋼筋上。要求構(gòu)造鋼筋鋪設(shè)位置必須對(duì)混凝土最小保護(hù)層厚度需求進(jìn)行充分考慮。將雙向鋼筋網(wǎng)設(shè)置到板端無(wú)預(yù)應(yīng)力筋區(qū)域，其尺寸為850cm×450cm，間距為25cm。

2.7布設(shè)、校直預(yù)應(yīng)力筋及安裝各類(lèi)傳感器

預(yù)應(yīng)力筋需嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)間距、角度進(jìn)行布設(shè)。預(yù)應(yīng)力筋的位置需通過(guò)鋼筋小馬凳進(jìn)行固定。完成預(yù)應(yīng)力筋布設(shè)工作后需及時(shí)進(jìn)行校直作業(yè)，確保預(yù)應(yīng)力鋼絞線垂直U型板。通過(guò)鐵絲將路面監(jiān)測(cè)傳感器在預(yù)應(yīng)力筋上綁扎固定。

2.8混凝土面板澆筑

攤鋪施工可選取三滾軸進(jìn)行，需一次完成全長(zhǎng)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，因預(yù)應(yīng)力筋張拉要求，必須由一端依次向另一端進(jìn)行預(yù)應(yīng)力混凝土板攤鋪施工，以此滿足澆筑后第一次張拉需求。為防止跑位現(xiàn)象出現(xiàn)在預(yù)應(yīng)力筋施工中，張拉端部必須做好振搗作業(yè)，確保其密實(shí)度符合施工規(guī)定。

2.9養(yǎng)護(hù)

混凝土澆筑完成后的第一個(gè)夜晚為極易出現(xiàn)長(zhǎng)路面板裂縫的時(shí)間，尤其是混凝土澆筑時(shí)如具有較高氣溫伴隨氣溫降低，較早澆筑的混凝土往往會(huì)產(chǎn)生裂縫，當(dāng)溫度降低混凝土面板并沒(méi)有避免裂縫產(chǎn)生的應(yīng)變能力。基于此，在澆筑斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面表面后需將一層楊虎模噴灑到該位置，避免預(yù)應(yīng)力施加后早期澆筑混凝土有收縮裂縫產(chǎn)生。同時(shí)，養(yǎng)護(hù)過(guò)程中還需覆蓋土工布或浸濕的草袋，養(yǎng)護(hù)周期一般為2周左右，隨后即可將覆蓋物清除。

2.10張拉預(yù)應(yīng)力筋

分2次張拉預(yù)應(yīng)力筋，將一定預(yù)應(yīng)力施加到長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力路面板后，即可避免裂縫的產(chǎn)生，如混凝土具有較高強(qiáng)度在錨具下可避免超限應(yīng)力的出現(xiàn)，因此需將初始預(yù)應(yīng)力盡可能早地施加給混凝土，有利于防止路面板收縮過(guò)程中因摩擦約束出現(xiàn)的拉應(yīng)力。

相比室內(nèi)模型試驗(yàn)，預(yù)應(yīng)力筋張拉需具有一致性，通過(guò)對(duì)稱(chēng)順序進(jìn)行張拉施工。1395Mpa為張拉控制應(yīng)力，混凝土試件抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)需在第一次張拉前進(jìn)行，17Mpa為平均抗壓強(qiáng)度，應(yīng)超過(guò)設(shè)計(jì)強(qiáng)度30%，279Mpa為張拉控制應(yīng)力值，混凝土試塊抗壓強(qiáng)度在第二次張拉前測(cè)量為35.5Mpa，超過(guò)設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%，即可實(shí)施第二次張拉，為降低預(yù)應(yīng)力分次張拉出現(xiàn)的預(yù)應(yīng)力消耗，可選取超張拉法進(jìn)行施工，1465Mpa張拉控制應(yīng)力值，持荷2分鐘，卸荷后即可進(jìn)行錨固施工。選取單幅進(jìn)行試驗(yàn)路施工，應(yīng)在路肩一側(cè)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉施工，全幅施工，可將夾片錨設(shè)置到路面兩側(cè)，且在路面兩側(cè)路肩張拉預(yù)應(yīng)力筋。

2.11混凝土封錨與伸縮縫施工

結(jié)束預(yù)應(yīng)力筋張拉工作后，需將過(guò)長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力筋切除，一般選取機(jī)械施工進(jìn)行，要求切斷鋼絞線后需在夾片錨具外露出相應(yīng)長(zhǎng)度?；炷谅访鎻埨朔忮^，澆筑時(shí)可選取C35之上混凝土進(jìn)行施工。

2.12試驗(yàn)路表面構(gòu)造處理

完成混凝土攤鋪?zhàn)鳂I(yè)后，如表面水膜消失，可進(jìn)行人工拉毛施工，刻槽施工需在混凝土滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度40%后進(jìn)行。一般可選取縱向、橫向刻槽施工。形狀為梯形，6mm為上槽寬度，3mm為下槽寬度，5mm為槽深，15mm槽間距。因縱向刻槽具有極差的路面排水性，相隔10m試驗(yàn)段需進(jìn)行橫向刻槽，相比縱向刻槽，橫向刻槽參數(shù)需具有一致性。橫向刻槽縱向防滑能力較強(qiáng)，因路拱橫坡度原因，橫向刻槽對(duì)路面排水可起到良好的輔助作用。

3.結(jié)束語(yǔ)

斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面在公路施工中的應(yīng)用，可有效提升路面承載力、耐久性，將大大提升車(chē)輛運(yùn)行安全性、舒適度?；诖?，新發(fā)展形勢(shì)下，必須規(guī)范斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面施工工藝，只有這樣才能降低路面病害，才能確保道路運(yùn)行通暢。

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