混凝土高速環(huán)道曲面工程施工技術(shù)的研究

趙鐵拓 劉航

【摘要】高速環(huán)道曲面工程的施工具有精度要求高、技術(shù)難度大的特點(diǎn)，本文結(jié)合混凝土高速環(huán)道曲線段工程實(shí)例，對(duì)混凝土高速環(huán)道曲面工程施工技術(shù)進(jìn)行了研究。

【關(guān)鍵詞】高速環(huán)道；曲面；空間曲面；

一、 引言

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展離不開公路運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展，公路運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展在一定程度上要依托于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。高速環(huán)道曲面工程的施工具有精度要求高、技術(shù)難度大的特點(diǎn)，.本文結(jié)合高速環(huán)道曲線段工程實(shí)例，對(duì)混凝土高速環(huán)道曲面工程施工技術(shù)進(jìn)行研究。

二、 保證高環(huán)填方路堤強(qiáng)度與穩(wěn)定性的施工措施

高速環(huán)道曲線位于所建場(chǎng)區(qū)的南北兩端，所處地理環(huán)境較差，由于曲線環(huán)段的地下水位高，環(huán)道曲線的地基強(qiáng)度和穩(wěn)定性都較差，對(duì)于工程質(zhì)量有較大影響，從而直接影響路面質(zhì)量。因此本工程如何提高地基的穩(wěn)定性與承載能力顯得尤為重要。

1.高環(huán)曲面路堤的填筑與壓實(shí)

為確保高環(huán)曲面路堤的穩(wěn)定性，在施工期間，采取沿縱向（行車方向）分層填充的方式完成橫向填充工作，將分層控制在土壤最佳含水量附近，通過壓路機(jī)碾壓及劇烈振動(dòng)壓實(shí)的方法，將約30厘米的松散土層壓實(shí)，壓實(shí)厚度為20cm左右，最大壓實(shí)厚度不大于25厘米，以保證每一層壓實(shí)度沿厚度分布均勻，確保路基壓實(shí)度。

2.高填方路堤的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)

由于高環(huán)曲線段高填方路堤是屬于特殊的工程，為確保工程質(zhì)量，對(duì)壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一般公路路基壓實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)要求。一般高速公路路基填筑壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)是從凹槽起算80厘米≧95%，80-150CM>93%，15OCm>90%。而高環(huán)路堤壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)要求單點(diǎn)壓實(shí)度最小值不能小于兩個(gè)百分點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)值。

3.沉降觀測(cè)

完成高速環(huán)道填方路堤的填土施工后，對(duì)沿線路基埋入混凝土觀測(cè)樁進(jìn)行沉降量觀測(cè)。觀測(cè)每周進(jìn)行一次，并記錄好觀測(cè)值。沉降觀測(cè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明雨季過后路基最大沉降為2mm左右。這表明高路堤具有良好的穩(wěn)定性，質(zhì)量良好。

三、 混凝土高速環(huán)道曲面工程施工工藝

（一）工程概述

高速環(huán)道曲線段位于豪爵研發(fā)中心試車場(chǎng)兩端部，環(huán)抱功能跑道，外側(cè)為重力式擋土墻，擋墻上部安裝有護(hù)欄輪胎墻，南側(cè)高環(huán)曲線段全長(zhǎng)430.922米，其中緩和曲線部位長(zhǎng)240米，位于曲線段起始段和終點(diǎn)段。曲面路面標(biāo)準(zhǔn)段寬7米，緩和曲線段7～9米漸變。曲線半徑83米，曲面最大超高1.334米，曲面最大仰角為49.6度，為國(guó)內(nèi)半徑最小的曲線環(huán)道和仰角最大的混凝土環(huán)道。路面厚度為25cm，配置雙層鋼筋網(wǎng)片，彎拉強(qiáng)4.5mpa。路面設(shè)計(jì)以重100KN的單軸雙輪組荷載作為標(biāo)準(zhǔn)荷載，用于測(cè)試摩托車在高速行駛狀態(tài)下車子的各項(xiàng)性能。

（二）施工工藝要求

1.模板工藝

高速環(huán)道曲線段要求有較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)哪０逯谱髁鞒蹋⒁笥休^高的精度，這些因素直接決定了混凝土高速環(huán)道路面的精度、曲率、縱向高度和粗糙度。高環(huán)段模板通過分段加工、焊接，控制安裝曲線模板的三維曲面幾何誤差在規(guī)定范圍內(nèi)。為確保施工的精度，要從三維表面、位移、模板安裝檢驗(yàn)和驗(yàn)收等環(huán)節(jié)加以嚴(yán)格的控制，實(shí)現(xiàn)全過程精細(xì)化管理，確保模板施工過程的嚴(yán)謹(jǐn)與精細(xì)。從支立模板環(huán)節(jié)，通過實(shí)地測(cè)量，及時(shí)處理工程中出現(xiàn)的問題，以確保高精度、高質(zhì)量完成高速環(huán)道曲線段工程。

模板采用鋼模，其形狀和混凝土面板徑向斷面相適應(yīng)，模板留有傳力桿桿孔，采用鋼釬在模板四周內(nèi)外兩側(cè)予以加持，安裝時(shí)由測(cè)量員沿橫斷面方向以十點(diǎn)均分測(cè)量控制標(biāo)高，標(biāo)高誤差在1mm以內(nèi)。

2.鋼筋網(wǎng)片工藝：澆筑混凝土前，應(yīng)先放置雙層鋼筋網(wǎng)片，鋼筋網(wǎng)片底部到基層表面應(yīng)有不小于30mm的保護(hù)層，頂部離面板表面距離為1/4H，同時(shí)應(yīng)有不小于50mm的耐磨保護(hù)層。外側(cè)鋼筋中心至接縫或自由邊的距離不小于100mm，并焊接支架，保證在混凝土堆壓下不下陷、不移位。

3.混凝土澆筑工藝：因曲面超高較大不易施工且平面偏位與高程測(cè)量不易控制，所以將徑向澆筑長(zhǎng)度縮短為1米，采用跳倉(cāng)施工，先澆筑下部板塊，再澆筑上部板塊，徑向也采用隔塊澆筑，每隔1米澆筑一塊，下次施工時(shí)再將空當(dāng)?shù)陌鍓K澆筑完成。澆筑時(shí)采用自卸并由挖掘機(jī)運(yùn)送，挖掘機(jī)挖斗尺寸不應(yīng)大于澆筑板塊的寬度。因曲面上部仰角較大，混凝土塌落度以最小值控制，混凝土要逐步從低處攤鋪至高處，高低不平處用鐵鍬鋤平。卸料完成后使用插入式振搗棒進(jìn)行振搗，插入振搗時(shí)，振搗棒不應(yīng)碰撞鋼筋，不得拖行，輕插慢提，不得猛插急提，振搗持續(xù)時(shí)間應(yīng)比普通混凝土振搗時(shí)間延長(zhǎng)5～10S。插入式振搗完成后，自上邊緣向下兩米范圍內(nèi)的混凝土，由于受仰角和自重的影響將出現(xiàn)很大的溢流現(xiàn)象，這樣并不能保證此范圍混凝土的密實(shí)效果，故需對(duì)此兩米范圍內(nèi)的混凝土用自制的平板振動(dòng)器分兩次進(jìn)行振搗拖平，以保證曲面線性和密實(shí)效果。

4.收面與拉毛工藝：收面采用人工抹平，待混凝土澆筑完成1～2個(gè)小時(shí)，表面初凝后用灰抹子抹平，剔除大的混凝土石子，反復(fù)進(jìn)行多次抹平，并經(jīng)常用靠尺檢查，證明平整度已符合要求，且表面穩(wěn)定不再下塌為止。拉毛采用棕刷或鋼絲耙拉毛，紋理深度約1.0～2.5mm左右，均勻分布，以保證使用效果和外觀。

5.縱縫、施工縫與脹縫

縱縫：曲面上下兩個(gè)板塊之間設(shè)置縱縫，縱縫中設(shè)傳力桿，間距50cm，混泥土板塊側(cè)面及傳力桿中部涂刷瀝青油。

施工縫：曲面縱向每?jī)蓚€(gè)板塊之間設(shè)橫向施工縫，施工縫與路中心線垂直，并設(shè)傳力桿，混凝土板塊側(cè)面及傳力桿中部涂刷瀝青油，傳力桿間距為30cm。

脹縫：瀝青路面與混凝土路面交界處、圓曲線與緩和曲線交界處、圓曲線段中間位置分別設(shè)置1道脹縫，脹縫寬20～25mm，中間放置脹縫板。傳力桿一半以上長(zhǎng)度涂刷瀝青，端部戴活動(dòng)套帽，套帽長(zhǎng)度不小于100mm。

（三）施工技術(shù)難點(diǎn)分析

施工難點(diǎn)主要有：一、曲面及平面偏位每米都有變化，曲線要素不易控制，施工較為復(fù)雜。二、因曲面仰角較大，工人支模及澆筑混凝土?xí)r不易操作，需設(shè)置作業(yè)階梯。三、鋼筋網(wǎng)片只能制作為平面，安裝在曲面基層上時(shí)需再次進(jìn)行人工彎曲加工，且曲線要素要與路面一致，標(biāo)高控制復(fù)雜。四、因采用每米一個(gè)板塊進(jìn)行跳倉(cāng)澆筑，模板的拆卸與安裝次數(shù)增加，施工縫傳力桿的數(shù)量也相應(yīng)增多，施工較為繁瑣。五、因受板塊寬度和支模速度限制，混凝土不便采用泵車進(jìn)行大面積澆筑，只能使用挖掘機(jī)運(yùn)送的方式進(jìn)行逐塊澆筑，施工速度較慢，需要嚴(yán)格控制混凝土的初凝與終凝時(shí)間。六、曲面上部澆筑混凝土?xí)r容易滑落，需先對(duì)板下部進(jìn)行澆筑，然后再進(jìn)行上部補(bǔ)料；為防止混凝土振落下滑，上部使用插入式振搗棒進(jìn)行振搗后，需再次使用自制的平板振動(dòng)器進(jìn)行補(bǔ)償振搗，施工中需要精細(xì)控制，避免漏振和過振。七、每板混凝土的接縫控制較為精細(xì)，過渡需平順，不得出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)，否則會(huì)影響行車舒適性。

四、 結(jié)束語(yǔ)

試車場(chǎng)工程是近年發(fā)展起來的新興項(xiàng)目，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和車輛的增加，人們對(duì)車輛的使用要求也越來越高，這就要求車輛有更高的性能，試車場(chǎng)曲面環(huán)道是試車場(chǎng)主體工程的重要部位，是測(cè)試車輛在高速行駛狀態(tài)下車輛性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此對(duì)高速環(huán)道曲面工程的質(zhì)量要求也較高。如今我們對(duì)高速環(huán)道的施工還處于改進(jìn)和完善階段，我們要不斷提高技術(shù)水平，改良施工工藝，推動(dòng)和完善高速環(huán)道曲面工程的施工建設(shè)。

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