重載高速公路水泥路面設計與施工的技術研究

劉戰(zhàn)均

摘 要：針對水泥混凝土路面施工技術研究，文章重點闡述了重載高速公路水泥混凝土路面結構優(yōu)化設計與施工準備內(nèi)容，尤其對攤鋪工藝、水泥混凝土養(yǎng)護、接縫施工等施工工藝技術進行了重點分析，保證了施工的順利進行，為重載高速公路水泥混凝土路面施工提供借鑒。

關鍵詞：公路優(yōu)化設計 面層滑模鋪筑 面層養(yǎng)護

1.路面結構設計與施工準備

1.1公路優(yōu)化設計要點

水泥混凝土路面厚度設計需考慮實際交通流量情況，優(yōu)化設計指標。

在水泥混凝土與基層之間設置功能層，能有效改善應力情況。同時能提高吸水性能，延長水泥混凝土路面使用壽命。

確定科學合理的基層剛度，改善接縫傳遞荷載的能力，為了減少滲水沖刷影響工程質(zhì)量，在混凝土路面結構內(nèi)部設置排水基層與縱向邊緣的排水系統(tǒng)。通過設置瀝青混凝土功能層（如：AC～13、 AC～16等不同標準），改善面板受力情況，消除裂縫的反射。

考慮到不同地區(qū)溫差變化情況的不同，為了減少溫度應力的影響，應合理劃分水泥混凝土路面板塊，按照車道位置將板縫設在路面標線位置?？紤]車輛輪胎荷載在同軸板塊的作用，將板縫設在行車道的中線上，表面荷載同時落在同一板塊，減少整塊板集中受力的概率，降低斷板發(fā)生率，延長面板壽命。

1.2施工準備

機具選型：對于攤鋪機應合理選型，采用滑模自動攤鋪機，能提高水泥混凝土路面施工質(zhì)量與施工效率，通過機械自動化傳力桿的運用，提高位置的準確性。

拌合后臺布置：設置在攤鋪路段最經(jīng)濟的位置，滿足運輸半徑與攤鋪時間的需求，必須排水通暢，穩(wěn)定供應攪拌、清洗與養(yǎng)生用水，且控制水質(zhì)。拌合場應設置蓄水池，滿足日常攪拌量。提供充足電力，滿足施工用電設備與照明設備的運行。砂石料分級堆放，儲料區(qū)建在上風向，避免造成灰塵污染。

原材料：水泥采用硅酸鹽水泥，強度等級為42.5級。標準粘稠度用水量滿足規(guī)范≤28%，控制各批次波動為1%以內(nèi)。砂石原石料最小尺寸應≥10cm，碎石最大公稱粒徑為26.0mm，做好隔離，防止集料混雜。使用Ⅰ級砂，至少不能低于Ⅱ級，應使用中砂，控制細度模數(shù)在2.5以上。

混凝土配合比：水泥混凝土路面設計彎拉強度一般為5.0MPa，控制攤鋪機前坍落度為3～5cm，根據(jù)運輸情況與塌落度損失，控制拌合物出機坍落度。對于拌合物的含氣量，宜控制在3%～4%，防止含氣量過大造成損失。

2.混凝土路面攤鋪施工技術

2.1面層滑模鋪筑

（1）基準線設置。采用單向坡雙線式或單向坡單線式基準線形式，前者適合分幅攤鋪過程中先攤鋪的一幅使用，后者適用于多幅攤鋪下后幅攤鋪時的情況?；鶞示€寬度必須滿足攤鋪寬度要求，控制兩側有一定距離橫向支距，一般控制在650～1000mm之間，其寬度滿足滑模攤鋪機履帶的行駛寬度。如表1所示為基準線設置精度要求。

（2）布料。布料時將料位控制在布料器的上方15cm處，控制出料穩(wěn)定，避免缺料?？刂瞥隽吓c布料速度的均勻，可采用輔助設備協(xié)助布料，提高攤鋪質(zhì)量。不能將攤鋪機用作推土機。控制滑模攤鋪機與布料機間距為5～10m施工距離。

（3）攤鋪作業(yè)技術。結合實際情況，一般將攤鋪速度控制在1.0～1.5m/min。根據(jù)物料變化情況，可通過振搗調(diào)整，確保攤鋪作業(yè)的穩(wěn)定進行。攤鋪作業(yè)應做到勻速緩慢，循序漸進，不能求快或過慢，控制勻速，確保連續(xù)攤鋪不出現(xiàn)剪斷，嚴格控制平整度，避免產(chǎn)生橫向槽。隨時調(diào)整松方高度板，調(diào)整進料位置，初始階段可以調(diào)高，然后控制高度在振搗棒100mm以上位置。料位高度波動不能太大，應控制在±30mm以內(nèi)。控制均衡壓力，確保底板與混凝土之間壓力平衡，防止平整度出現(xiàn)問題。

一般將振搗頻率控制在6000～11000rpm之間?？刂普駬v質(zhì)量，防止發(fā)生漏振、欠振、過振問題。判斷混凝土稠度變化來調(diào)整振搗頻率，稠度大則振搗頻率大，反之則小?？刂普駬v緩慢推進，確保兩側密實度的均勻一致。

對于縱坡施工，滑模攤鋪機能滿足上坡5%、下坡6%。在上坡時，適當控制仰角，降低抹平板壓力。如果坡度較大，應調(diào)整擠壓底板前仰角，避免過載。下坡時將前仰角調(diào)大，增加抹平板壓力。

在平曲線與緩曲線端面，為了避免對路面邊緣造成壓垮，應隨時調(diào)整內(nèi)外側抹面距離。在手控情況下，操作人員在進出路面漸變段應控制路面幾何尺寸的準確性，分級消除路拱。

（4）抹面。采用自動抹面裝置，在攤鋪的全部過程自動抹平路面。對于混凝土表面出現(xiàn)的麻面與缺料部位，在尚未抹平前應補充半合料，采用搓平梁裝置與抹平板修整機械，保證攤鋪路面不會出現(xiàn)局部拉裂與麻面缺陷。

2.2混凝土面層養(yǎng)護

一般采用養(yǎng)護劑養(yǎng)護。人工抹面結束后，應快速噴灑混凝土養(yǎng)生劑。養(yǎng)護劑的顏色應為白色，要均勻噴灑，確保形成完全封閉的薄膜，且噴灑后不改變表面顏色。要注意觀察漏噴處，界限較顯著。應在混凝土泌水后噴灑，高度控制在0.1～0.3m以內(nèi)。養(yǎng)護劑的噴灑設備不能出現(xiàn)噴頭的堵塞現(xiàn)象，要控制壓力均勻，噴灑均勻。要求設備能夠自動噴灑，空壓泵能提供穩(wěn)定壓力，噴灑面不會出現(xiàn)重疊或漏噴，具備防風裝置?？稍谠囼炿A段進行噴灑演練，提高熟練度。

3.混凝土面板接縫施工技術

3.1縱縫施工

按照模板的劃分要求，如果不能一次性全橫斷面施工，則應分幅施工，就會形成縱向施工縫。采用拉桿插入機械裝置，避免人工手動，在滑模機行走后，需用側模支擋一段時間，避免側壁崩塌。要注意側模板寬度與插入拉桿的時間，時間太久可能就插不進去。

插入拉桿后，應將拉桿的外端向下傾斜彎曲，形成L型的拉桿，靠近混凝土板邊界。插入過程中必須保證拉桿牢固，不能松動或碰撞，如果出現(xiàn)松動則應在相鄰攤鋪前重新鉆孔插入拉桿。為了提高美觀性，確保縱向施工縫的順直，應對施工縫進行切割處理。通常控制切割深度為10cm，切割邊應劃線切齊，切割面利用清水洗凈，干燥后立刻用鉗縫專用的雙面膠粘在切割面。厚度為5mm，雙面膠與混凝土粘結力必須符合相應要求。

3.2橫縫施工

對縮縫、脹縫等橫縫根據(jù)設計選用傳力桿，施工中傳力桿設置進行重點控制：傳力桿等距設置、方向設置與中線一致、表面做防銹蝕處理。

對橫向縮縫，可以通過前置鋼筋支架，對傳力桿的位置進行精準的標注，倒料后完善傳力桿安裝工作，再利用射釘槍進行基層固定，確保傳力桿與鋼筋支架焊定。同時，傳力桿的一段與鋼筋支架固定，另一端搭放而不固定，沿傳力桿水平方向自由活動。攤鋪前對基層放樣，精確控制傳力桿位置，確保鋼筋支架的剛度，防止攤鋪中支架滑動。

3.3切縫施工

現(xiàn)場控制在混凝土不崩邊的情況下開始切縫，應在窗口期切割。采用的切縫時間、水泥用量、緩凝劑、集料等應結合天氣情況，如果是夏季施工，切縫時間可定在施工結束后的5～12h內(nèi)，如果是春秋季節(jié)，宜在24h后開始。具體可通過熱電偶記錄混凝土內(nèi)部5cm深度的溫度來決定切縫時間，當成熟度達到360℃/h，即可切割。應采用350×50×3.2mm的鋸片作為初始切割刀具，然后采用5.5mm刀片擴縫。切割接縫時應做好清洗與吸塵，擴縫完成后應當用高壓水清洗。

4. 結束語

綜上所述，根據(jù)工程實際中對混凝土路面設計與施工工藝開展的研究總結，對于重載交通修建水泥混凝土路面還是存在其必要性和可行性，針對后期損毀情況分析應重視高速公路的運營養(yǎng)護管理。文章攤鋪工藝、水泥混凝土養(yǎng)護、接縫施工是從成功的案列中總結提煉的，對類似工程起到一定的推廣價值。

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