萬家寨引黃工程水泥混凝土路面施工

曹永健

（山西省水利建筑工程局 山西太原 030006）

1 工程概況

山西省萬家寨引黃工程以萬家寨水利樞紐為取水口，將黃河水引入山西省太原、大同、朔州三個能源重化工基地。工程由總干線、北干線、南干線和聯(lián)接段組成，輸水線路總長451.8 km。一期工程即總干線及南干線已于2002年10月通水。太原平萬公路至南干二級泵站閘門井公路路面工程，全長13.5 km，是由水利部天津水利水電勘測設(shè)計研究院在原有公路的基礎(chǔ)上進行的路面重新設(shè)計。根據(jù)設(shè)計要求，原有路線的走向和主要技術(shù)指標(biāo)，如轉(zhuǎn)彎半徑、路面縱向的坡度等基本不動，只對原有路面進行修整，清除塵土浮石，整平路面；原有路面寬度不夠的加寬路面；清理公路沿線排水溝。新筑路面工程包括7 m寬20 cm厚的水泥石灰碎石穩(wěn)定層和6 m寬20 cm厚的C30水泥混凝土路面板。工程需完成土方回填3 000 m3，閘門井連接公路路基砂礫料回填19 640 m3，漿砌石2 628 m3，路面修整78 477 m2，水泥石灰穩(wěn)定碎石 96 145 m2，C30 水泥混凝土 81 810 m3，傳力桿補強筋、縱縫拉桿共計鋼筋183 t。

1.1 路面混凝土

路面混凝土分段長度為150 m，以路中心為界分為兩半，先澆筑其中一半路面，當(dāng)混凝土澆筑強度達到設(shè)計強度的80%以上時，再澆筑另一半路面。

路面基層完成后，根據(jù)測量放線進行立模，側(cè)面模型采用長1.5 m，寬0.2 m的鋼模板，在縱縫側(cè)按設(shè)計要求放樣打眼，以便縱縫拉桿的安裝。擋頭模板采用20 cm高的木板。模型加固利用φ48 mm鋼管、鉛絲、短鋼筋進行固定。在澆筑混凝土前要調(diào)整模型的高度、間隔，使其符合規(guī)范要求。校正傳力桿使其平行路面和路中心線，縱縫拉桿平行路面，垂直路中心線。

路面混凝土開澆時，先在安裝補強筋的隅角處攤鋪一層混凝土拌和物，攤鋪高度要比補強筋設(shè)計位置預(yù)加一定的坍落度。就位后用混凝土拌和物壓住。

設(shè)計路面混凝土厚度為20 cm，故采用一次攤鋪成型，混凝土攤鋪采用人工和溫州工程機械廠生產(chǎn)的水泥路面攤鋪整平機配合進行，人工攤鋪時要用鐵鍬反扣，不得拋擲和耬耙，以防止拌和物分離。振搗時用插入式振搗器、平板振搗器和攤鋪整平機配合使用，最后人工將混凝土面抹平，壓實，沿橫向用機械壓槽。混凝土終凝后開始養(yǎng)護，使用5 t灑水車?yán)?，進行灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護期不少于14 d?；炷猎陴B(yǎng)護期間其強度未達到規(guī)范要求時，不允許車輛通行。

1.2 接縫

脹縫采用頂頭木模固定傳力桿安裝方法。傳力桿長度的一半應(yīng)穿過端頭擋板，固定于外側(cè)定位模板中，混凝土澆筑時，先攤鋪下層混凝土，用插入式振搗器振實，并及時校正傳力桿位置后，再澆筑上層混凝土。澆筑相鄰混凝土路面時拆除頂頭木模，設(shè)置脹縫板、木制嵌條和傳力桿套管。

縮縫采用切縫法施工。當(dāng)混凝土達到設(shè)計強度25%～30%時，采用切縫機進行切割。

縱縫設(shè)置拉桿，縫側(cè)模板根據(jù)拉桿設(shè)計位置放樣打眼。相鄰塊澆筑時，對已澆筑混凝土縫側(cè)涂刷瀝青，縫的上部壓成規(guī)定深度的縫槽。

填縫采用灌入式填縫施工。

引黃南二泵站小區(qū)公路設(shè)計為混凝土路面，混凝土標(biāo)號為C30。路寬6 m，厚20 cm，橫坡為1.5。每150 m設(shè)置一道脹縫，每4 m設(shè)一橫向假縫。沿路中心線設(shè)一縱縫。另外，在橋、涵兩側(cè)及凹曲線縱坡變換處設(shè)置脹縫。每道脹縫布置19根傳力桿。傳力桿為長50 cm，φ25的圓鋼，一半涂刷瀝青并配有10 cm長小套子，與傳力桿端頭間距3 cm。內(nèi)填紗頭。

每塊板（4 m長）設(shè)5根φ16縱縫拉桿，長為80 cm，四角設(shè)2φ14的補縫筋。

2 施工方法和技術(shù)措施

2.1 模板工程

根據(jù)測量提供的中心線、高程以及轉(zhuǎn)彎處為超高加寬等數(shù)據(jù)，進行彈線放樣，然后立模。模板采用[200×75槽鋼，亦可用路緣石代替外模。若采用路緣石作外模，要用100號砂漿將路緣石之間和路緣石與基層之間砌筑牢固，然后拍好路肩。用以支撐路緣石。

2.2 鋼筋

傳力桿：采用頂頭木模固定的方法?？v縫拉桿，采用在模型中間按設(shè)計要求打間距為90 cm，φ16的孔。拉桿應(yīng)涂刷10 cm瀝青。

補強筋安裝：在相應(yīng)位置攤鋪一層混凝土拌和物，攤鋪高度應(yīng)比鋼筋設(shè)計位置預(yù)加一定的坍落度，就位后用混凝土拌和物壓實。

2.3 混凝土

混凝土拌和采用有自動稱量系統(tǒng)的50拌和站進行拌料，攪拌機容量為1 m3，最短攪拌時間不應(yīng)小于60 s。

混凝土運輸采用自卸汽車，由汽車直接入倉卸料。為了保證拌和物在運輸過程中不離析，控制車速，盡量不發(fā)生顛簸現(xiàn)象。

在鋪筑時的卸料高度，不應(yīng)超過1.5 m。如有明顯離析時，應(yīng)重新拌勻?；炷翑備伻斯みM行。在攤鋪時，拌和物應(yīng)用鐵鍬反扣，不能拋擲和耬耙。以防止拌和物離析。根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定混凝土振搗后坍落度，以便確定松散高度。為了保證路面質(zhì)量，決定混凝土路面分兩層施工，第一層18 cm厚設(shè)計配比為二級配的C30混凝土，第二層2 cm，C30的細(xì)石混凝土。

第一層混凝土拌和物用插入式振搗器進行順序振搗，振搗器移動間距不大于作用半徑的1.5倍，至模板的距離不大于振搗器作用半徑的0.5倍。振搗器在每一位置振搗的持續(xù)時間，應(yīng)以拌和物停止下沉，不再冒氣泡并泛出水泥漿為準(zhǔn)，一般不少于20 s。

第二層鋪至設(shè)計高度后，用振動梁振動拖平，然后進行做面。做面前先清邊整縫，清除黏漿，修補掉缺角，不得在面板混凝土灑水，撒水泥粉。做面分兩次進行，先找平抹平，待混凝土表面無泌水時，再作第二次抹平，并壓光。

接縫施工：脹縫施工時必須保證脹縫與路面中心線垂直，縫壁必須垂直，縫隙寬度必須一致，縫中不得連漿。上部6 cm澆灌瀝青砂漿，下部設(shè)置瀝青軟木板。

橫縫采用切縫機進行切縫施工。切縫時，待混凝土強度達到設(shè)計強度的25%～30%時，再進行施工。切縫機用水冷卻。但不能使冷卻水滲入基層和土基。

縱縫施工，對已澆筑混凝土板的縫壁應(yīng)涂刷瀝青，澆筑相鄰板時，縫的上部應(yīng)壓成5 cm深，0.5 m寬的縫槽。

養(yǎng)護：采用塑料布覆蓋進行養(yǎng)護，塑料布按頭要嚴(yán)密，不能透氣，以免水分蒸發(fā)。養(yǎng)護時間14～21 d。

在混凝土養(yǎng)護期間和填縫前，嚴(yán)禁車輛通行。混凝土達到設(shè)計強度的40%后，方可允許行人通過。

3 施工注意點

水泥混凝土的攪拌與攤鋪是水泥混凝土路面施工的關(guān)鍵注意點。

在進行水泥混凝土攪拌時，應(yīng)注意以下幾點：

第一，在實際生產(chǎn)過程中，要對砂石實際含水量進行重新測量，從而可以精確地對其進行補償，有效控制混凝土坍落度。

第二，合理控制添加劑用量。在水泥混凝土的添加劑用量控制上要加以重視，因為如果過多使用添加劑，則會造成混凝土的部分化學(xué)、物理性能出現(xiàn)改變。

第三，對水泥秤與水秤在稱量時出現(xiàn)的偏差進行合理處理，通常來說，這兩者的偏差值都是穩(wěn)定的，但是如果利用水計量方法的，則會使偏差不穩(wěn)定且數(shù)值較大。

第四，正確認(rèn)識混凝土坍落度與水泥溫度之間的關(guān)系，正常情況下水泥倉的容量范圍在100 t至150 t左右，這就往往造成水泥并沒完全冷卻就進行攪拌制備，使得混凝土溫度過高，這樣一來就會導(dǎo)致其吸水過多造成坍落。

第五，正確認(rèn)識混凝土坍落度與含水量之間的關(guān)系，攪拌混凝土過程中要先對骨料含水量利用水秤進行測量，要注意將含水量從測量值中扣除，從而保證骨料含水量準(zhǔn)確。

第六，在混凝土攪拌中，保證上料骨料級配的穩(wěn)定性，以使制備出的混凝土具備穩(wěn)定的級配。

在進行水泥混凝土攤鋪時，則應(yīng)注意以下幾點：

第一，切縫作業(yè)的時間要基于對添加劑、路面厚度、風(fēng)速、濕度以及溫度的綜合考慮。這樣不僅能夠?qū)η懈钤O(shè)備、刀片進行有效保護，還能保證切割速度以及切割效率。

第二，對攤鋪速度應(yīng)合理控制，保證攤鋪設(shè)備能夠平穩(wěn)運行，從而避免因攤鋪設(shè)備頻繁作業(yè)而造成設(shè)備磨損，導(dǎo)致路面平整質(zhì)量出現(xiàn)問題。

第三，在攤鋪過程中，應(yīng)及時調(diào)整路面基層與邊模板的間距，避免兩者接觸形成支撐點，導(dǎo)致擠壓混凝土而出現(xiàn)漏漿等現(xiàn)象。

第四，對振搗器振搗的間隔應(yīng)作適當(dāng)調(diào)整，而調(diào)整的依據(jù)則應(yīng)以密實度、坍落度、和易性以及級配等因素進行綜合考慮，以避免塌邊現(xiàn)象產(chǎn)生。除此之外，振搗能力會隨著振搗器的長時間使用而出現(xiàn)下降，對于這種情況，也要對振搗器進行及時調(diào)整。

第五，路面平整度與自卸汽車卸料也有著密切的關(guān)系，應(yīng)該在施工中予以重視。如果堆料過多或過少都會一定程度對路面平整度造成影響。所以在實際施工過程中，施工人員應(yīng)通過隔段實測面層的基準(zhǔn)線以及基層表面的方法對卸料量進行確定，從而避免因卸料而造成路面不平整。

第六，做好攤鋪前的灑水準(zhǔn)備，灑水量要基于對風(fēng)速、溫度、濕度以及基礎(chǔ)材料等因素進行考慮，不僅要使灑水均勻，不出現(xiàn)存水現(xiàn)象，而且還要使基層整體達到濕潤的效果。如果灑水量不足，則會導(dǎo)致細(xì)小裂紋大量出現(xiàn)在路面底部。