◎ 關(guān)開群 河南省路橋建設(shè)集團有限公司
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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:為滿足社會經(jīng)濟發(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,做好各項施工作業(yè),確定達到規(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度高、造價低、夜間行車可視性強、穩(wěn)定性好等特點,但由于設(shè)置的接縫較多,容易出現(xiàn)接縫位置損害等問題,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,為有效解決此類問題,本文以斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面進行分析,通過對混凝土抗壓強度在抗拉強度以上特征的充分運用,事先將斜向預(yù)應(yīng)力施加到工作截面上,確保縱向、橫向各個方向的壓應(yīng)力在板內(nèi)出現(xiàn),以此對混凝土路面承載力有效提升,降低橫向接縫產(chǎn)生機率,消除縱向裂縫,進而對行車舒適度、路面耐久性進行有效提升。
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。將滑動層設(shè)置到斜向預(yù)應(yīng)力混凝土板和基層之間,可達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)計基本一致。
(2)斜向預(yù)應(yīng)力筋。選取無粘結(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)具備相對滑動狀態(tài)。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線可不進行留孔、灌漿施工,特點為施工便捷、孔道具有較小摩擦力。
(3)滑動層。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。但斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面具有較長板長,于路面而言,板底摩阻力影響較大,為避免預(yù)應(yīng)力嚴(yán)重損失或無法約束板底,需采取相應(yīng)措施處理基層頂面,通過滑動層的鋪設(shè),可對摩擦系數(shù)進行有效降低。一般可將滑動層分為以下類型:①基層頂面鋪設(shè)細砂層與防水材料;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。
2.1施工準(zhǔn)備
設(shè)計單位進行技術(shù)交底需在斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面施工前期進行,應(yīng)確保具備完整的設(shè)計文件、圖紙與資料。要求基層及以下各結(jié)構(gòu)層工程質(zhì)量必須與我國施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相符,根據(jù)有關(guān)規(guī)定材料進場前需做好材料驗收工作,且對所需材料的數(shù)量、質(zhì)量等進行詳細檢查,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)力筋需進行相應(yīng)張拉長度的預(yù)留,相隔一定距離需在模板上開設(shè)一個矩形槽。模板底面需緊貼基層頂面,預(yù)先通過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,需對接頭位置的高差、模板內(nèi)側(cè)錯位等情況進行詳細檢查,并在3mm以內(nèi)合理控制接頭位置的高差。
2.3滑動層鋪設(shè)
在基層頂面安設(shè)滑動層,平整無凹陷為基層的要求。相比室內(nèi)試驗,滑動層設(shè)置應(yīng)具備統(tǒng)一性,要求將細砂層(10mm)均勻鋪設(shè)到基層頂面,0.3mm為細砂最小直徑,同時將2層聚乙烯薄膜鋪設(shè)到細砂層上。
2.4安裝固定端錨具
在路肩一側(cè)進行預(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)格遵循施工圖紙進行U型模板與螺旋式間接鋼筋擺放。利用電焊機對U型板與模板進行點焊連接,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,通過細鐵絲將橫向構(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)位置必須對混凝土最小保護層厚度需求進行充分考慮。將雙向鋼筋網(wǎng)設(shè)置到板端無預(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)力筋及安裝各類傳感器
預(yù)應(yīng)力筋需嚴(yán)格遵循設(shè)計間距、角度進行布設(shè)。預(yù)應(yīng)力筋的位置需通過鋼筋小馬凳進行固定。完成預(yù)應(yīng)力筋布設(shè)工作后需及時進行校直作業(yè),確保預(yù)應(yīng)力鋼絞線垂直U型板。通過鐵絲將路面監(jiān)測傳感器在預(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行,需一次完成全長攤鋪作業(yè),因預(yù)應(yīng)力筋張拉要求,必須由一端依次向另一端進行預(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),確保其密實度符合施工規(guī)定。
2.9養(yǎng)護
混凝土澆筑完成后的第一個夜晚為極易出現(xiàn)長路面板裂縫的時間,尤其是混凝土澆筑時如具有較高氣溫伴隨氣溫降低,較早澆筑的混凝土往往會產(chǎn)生裂縫,當(dāng)溫度降低混凝土面板并沒有避免裂縫產(chǎn)生的應(yīng)變能力?;诖?,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,養(yǎng)護過程中還需覆蓋土工布或浸濕的草袋,養(yǎng)護周期一般為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程中因摩擦約束出現(xiàn)的拉應(yīng)力。
相比室內(nèi)模型試驗,預(yù)應(yīng)力筋張拉需具有一致性,通過對稱順序進行張拉施工。1395Mpa為張拉控制應(yīng)力,混凝土試件抗壓強度試驗需在第一次張拉前進行,17Mpa為平均抗壓強度,應(yīng)超過設(shè)計強度30%,279Mpa為張拉控制應(yīng)力值,混凝土試塊抗壓強度在第二次張拉前測量為35.5Mpa,超過設(shè)計強度75%,即可實施第二次張拉,為降低預(yù)應(yīng)力分次張拉出現(xiàn)的預(yù)應(yīng)力消耗,可選取超張拉法進行施工,1465Mpa張拉控制應(yīng)力值,持荷2分鐘,卸荷后即可進行錨固施工。選取單幅進行試驗路施工,應(yīng)在路肩一側(cè)進行預(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,需將過長預(yù)應(yīng)力筋切除,一般選取機械施工進行,要求切斷鋼絞線后需在夾片錨具外露出相應(yīng)長度?;炷谅访鎻埨朔忮^,澆筑時可選取C35之上混凝土進行施工。
2.12試驗路表面構(gòu)造處理
完成混凝土攤鋪作業(yè)后,如表面水膜消失,可進行人工拉毛施工,刻槽施工需在混凝土滿足設(shè)計強度40%后進行。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試驗段需進行橫向刻槽,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,因路拱橫坡度原因,橫向刻槽對路面排水可起到良好的輔助作用。
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,將大大提升車輛運行安全性、舒適度。基于此,新發(fā)展形勢下,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,才能確保道路運行通暢。
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