平 甍
(榆平高速公路建設(shè)管理處,山西晉中 031800)
路面的平整度是反映路面使用品質(zhì)和行駛舒適性的重要指標之一,也是水泥路面耐久性的重要影響因素之一,在路面施工質(zhì)量控制、養(yǎng)護質(zhì)量評價和工程交(竣)工驗收中受到高度重視[1]。平整度是以幾何平面為基準,表現(xiàn)為路面縱向和橫向的凹凸程度,是實際路面表面與設(shè)計平面的偏離程度[2]。水泥路面由于其剛度大,通常給人的印象是行駛舒適性不良,其實這種感覺與普通水泥路面固定間距縮縫的存在有很大關(guān)系,但是造成水泥路面平整度指標較差,行駛舒適性不良的因素除其自身特性外,施工控制也是一大原因。隧道水泥混凝土路面有其特殊的地方,如基層一般為貧混凝土、施工空間有限、存在檢查井的影響。本文結(jié)合寶塔山特長隧道兩種不同水泥路面結(jié)構(gòu)平整度的控制與評價進行介紹[4]。
隧道內(nèi)一般采用貧混凝土基層,基層的平整度直接影響面層的平整度,因為基層的凹凸不平給模板的安裝帶來不便和不穩(wěn)定,直接影響面板的平整度;基層凹凸不平也會引起混凝土松鋪厚度不均勻,從而導致振搗后混凝土面板厚度不均一,不同厚度的混凝土在溫縮干縮作用下容易產(chǎn)生不同的變形,造成表面不平整。如果提供平整度好的基層頂面,既可為模板安裝提供良好的條件,也會澆筑出厚度均勻的混凝土板,經(jīng)過良好的表面施工,路面平整度才有保障。因此,提高基層的平整度對保證隧道水泥路面的平整度是非常重要的。
水泥混凝土的離析和坍落度是影響路面平整度的重要因素,要特別把好原材料質(zhì)量關(guān)和水灰比。眾所周知,水灰比控制不好,就會造成水泥混凝土施工過程中收縮不均勻,從而造成平整度差。要控制好水灰比,除了做好單位用水量的控制外,砂石原材料的含水量也必須嚴格測定,及時調(diào)整,坍落度控制在30 mm左右。夏季高溫施工時,混凝土混合料表面失水、坍落度損失大,嚴重影響混合料的工作性,應根據(jù)運輸距離在運輸車輛上加蓋苫布,避免混凝土水分散失和坍落度損失過大。在運輸過程中,防止混凝土離析,運距不宜超過5 km[5]。
由于隧道內(nèi)空間有限,而且存在交叉作業(yè),無法采用滑模攤鋪機,三輥軸攤鋪機配以排式振搗器可以實現(xiàn)其功效。但是三輥軸機組在控制路面平整度方面有其特別注意的地方。三輥軸攤鋪機振幅、振頻不合理,會使攤鋪成型的路面產(chǎn)生波浪橫紋,影響路面平整度。振動提漿過后會有小范圍不平整的地方,應及時采用人工找平,再振動提漿,但次數(shù)不宜過多,一般不超過3次,以免表面砂漿過厚而流失。并且輔以靜滾,次數(shù)不宜超過2次。一般作業(yè)單元控制在10 m左右。
1)模板安裝精度。三輥軸機組施工時,三輥軸機要在固定好的模板上行走,模板的安裝精度直接影響三輥軸機組攤鋪的平整度,且由于三輥軸機自重較大,其振動作用可能使模板松動,應隨時注意觀察模板情況,如有松動、變形,應隨時校正;同時應選用足夠剛度的鋼模型,加強下部支墊。
2)三輥軸攤鋪機工作時,由于振動軸的偏心振動,會在拌和物表面形成有規(guī)律的波浪。同時當混凝土坍落度較小或布料高度過高時,振動軸前會有過多的拌和物堆積,三軸機向前移動時會因受阻而產(chǎn)生“爬坡”現(xiàn)象,導致拌和物表面的不平整;規(guī)范三輥軸作業(yè)流程,施工過程嚴格遵循前進振動、后退靜滾的方式,在攤鋪、振密、提漿作業(yè)完畢后,必須進行4遍~8遍靜滾作業(yè)。
3)人工操作隨意性較大影響路面平整度,在攤鋪過程中隨意灑水,待混凝土表面硬化收縮后形成局部水洼降低了路面平整度。
普通混凝土路面由于接縫的存在,接縫處理不當,直接影響路面平整度,連續(xù)配筋混凝土路面在縱向配置了一定數(shù)量的鋼筋,施工時避免了橫向接縫的設(shè)置,但是每次施工結(jié)束后的平縫處理不當也會引起路面平整度下降,行車舒適性變差。應搞好施工結(jié)束時施工縫制作和第二天的連接攤鋪工作,消除施工縫不平的現(xiàn)象。此外,應充分發(fā)揮配套機械的生產(chǎn)效率,增加每個臺班的鋪筑長度,以減少工作縫,提高整體平整度水平。
隧道路面不同于其他路面,由于隧道自身的排水系統(tǒng)的存在,在路面中央設(shè)有檢查井,井蓋的設(shè)置與路面存在縫隙,也是影響路面平整度的一個因素??刹捎描T鐵井蓋上安裝預制混凝土井蓋的方法提高其與路面的整體性。
榆平高速寶塔山隧道右線設(shè)計為特重車道,采用連續(xù)配筋水泥混凝土路面,結(jié)構(gòu)形式為28 cm厚CRCP?;炷猎O(shè)計彎拉強度為5 MPa,設(shè)計水灰比為0.37,砂率38%,水泥用量376 kg/m3,外加劑1%,縱向配筋率為0.61%,縱筋采用φ16 mm間距12.5 cm,橫筋采用φ12 mm間距50 cm。路面施工采用配有排式振搗器的三輥軸機組分超車道3.75 m和行車道4 m兩幅攤鋪。CRCP面層按鋼筋網(wǎng)片布置位置分兩層(下層19 cm+上層9 cm)進行鋪筑(見圖1)。
施工方法:路面采用分幅施工,右側(cè)行車道4 m、左側(cè)超車道3.75 m,分幅施工。
施工工藝流程:施工準備→基層驗收→測量放線→模板安裝固定→底層混凝土鋪筑→鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片→上層混凝土鋪筑及找平→糙面加工→縱向刻紋及養(yǎng)護(見圖2)。
圖2 施工工藝流程圖
平整度測定的方法和儀器很多,相應采用的指標也各不相同。常見的平整度檢測方法見表1。
表1 平整度檢測方法比較
榆平高速公路寶塔山特長隧道全長10.48 km,左右線根據(jù)交通量的不同情況,分為特重交通方向和重交通方向,特重交通方向路面結(jié)構(gòu)形式采用連續(xù)配筋混凝土路面,重交通方向則為縮縫設(shè)傳力桿的普通水泥混凝土路面。
普通水泥混凝土路面存在縮縫的處理工序,但并不是說有縮縫,平整度就會下降,而是只有在縮縫處出現(xiàn)錯臺、剝落等情況時,平整度才會變差。因此普通水泥混凝土路面施工中關(guān)于平整度的控制就增加了一項縮縫處理的工藝,把握切縫時機和切縫工藝,不僅對路面平整度控制意義重大,而且對今后路面縮縫處是否出現(xiàn)病害具有重要意義。
從現(xiàn)場3 m直尺測量結(jié)果看,兩種路面結(jié)構(gòu)形式的平整度并無孰優(yōu)孰劣的情況,主要是受混凝土的質(zhì)量和施工工藝的影響。但是從使用顛簸累積儀檢測發(fā)現(xiàn)連續(xù)配筋混凝土路面的平整度明顯優(yōu)于普通水泥混凝土路面。
施工中還發(fā)現(xiàn)相比普通水泥混凝土路面,連續(xù)配筋混凝土路面能夠連續(xù)攤鋪,工作效率高,平整度易控制。
水泥路面平整度影響因素多,關(guān)系到基層、面層施工的全過程,情況復雜。通過對主要影響因素及控制措施的分析可以看出,只有以高度的責任心加強施工現(xiàn)場的管理,精心科學的組織施工,加上優(yōu)質(zhì)的混凝土,良好的施工機械,合理的施工工藝,才能保證路面的平整度,提高路面的耐久性和行車舒適性。
建議施工中采用3 m直尺連續(xù)不間斷測量,做好全過程監(jiān)控,及時發(fā)現(xiàn),及時改善施工工藝,保證路面整體平整度。
[1]JTG F30-2003,公路水泥混凝土路面施工規(guī)范[S].
[2]JTG F80-1-2004,公路工程質(zhì)量檢驗評定標準[S].
[3]衛(wèi)彬彬.談公路工程水泥混凝土路面施工技術(shù)[J].山西建筑,2012,38(30):176-177.
[4]申俊敏,劉 海,張 翛.寶塔山特長公路隧道路面結(jié)構(gòu)方案優(yōu)化分析[J].山西交通科技,2013(8):46-48.
[5]劉建偉,劉 海,朱曉斌.特長隧道安全耐久性路面結(jié)構(gòu)研究[J].華北水利水電學院學報,2012,33(3):40-43.