水泥混凝土路面縮縫結(jié)構(gòu)及抗滑施工技術(shù)分析

郭應(yīng)帥

摘 要：伴隨改革開放的不斷深化，我國交通公路行業(yè)也得到了極大發(fā)展。本文以某高等級公路工程試驗(yàn)段為研究對象，總結(jié)了重交通荷載對路面結(jié)構(gòu)的影響。提出了重交通荷載下本工程混凝土路面結(jié)構(gòu)抗滑施工優(yōu)化措施，以此為工程施工提供指導(dǎo)作用，提高水泥混凝土道路結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、適用性及耐久性，為我國水泥混凝土公路建設(shè)提供可靠保障。

關(guān)鍵詞：高等級公路；抗滑性；重交通荷載

中圖分類號：U416 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）12-0126-02

1 路面結(jié)構(gòu)方案

某高等級公路工程試驗(yàn)段總長度為0.5km，起止樁號為K0+000—K0+500。因本文以重交通荷載下水泥混凝土道路為研究對象，為實(shí)現(xiàn)混凝土面板、基層強(qiáng)度的有效提升，可將碎石墊層（20cm）增設(shè)到路基和基層間。為提升路面承重能力，需設(shè)置兩層水泥穩(wěn)定碎石基層，厚度均為18cm。

1.1 交通分析

按照相關(guān)規(guī)范規(guī)定，重交通等級下使用初期設(shè)計(jì)車道標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)NS1為每天200—1500次，30年為設(shè)計(jì)使用年限。本路段屬于重交通，5%為交通量年平均增長率。通過公式Ns1=Nsββ1與車輪輪跡橫向分布系數(shù)表，可選取0.20作為輪跡橫向分布系數(shù)，以此對設(shè)計(jì)年限內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)Ne進(jìn)行計(jì)算，公式如下：

1.2 初擬路面結(jié)構(gòu)

根據(jù)施工規(guī)范規(guī)定，23到25cm為混凝土板重交通下厚度，24cm為混凝土面層厚度。選取水泥穩(wěn)定砂礫作為基層材料，36cm為其厚度，基層模量為400mpa。天然砂礫為墊層材料，20cm為其厚度，墊層模量為125mpa。板的平面尺寸為6x4m。拉桿平縫為縱縫，無需將傳力桿縮縫設(shè)置到橫縫位置。

1.3 路面結(jié)構(gòu)方案

（1）路面結(jié)構(gòu)為碎石墊層（20cm）+水泥穩(wěn)定碎石（2x18 cm）+水泥混凝土板（24cm）。（2）順接水泥混凝土面層和瀝青混凝土面層結(jié)合部。（3）將碎石盲溝（10cm）設(shè)置到基層端部和石砌邊溝中間，為基層頂部積水順利排出提供便利，選取7.5#水泥砂漿進(jìn)行水泥穩(wěn)定碎石端部外露哦部分抹面施工。（4）橫向縮縫和路線垂直方向之間的夾角為7°，應(yīng)將PVC隔板設(shè)置到縫內(nèi)，該板高12cm、厚3mm，與路面頂距離為2cm，其作用為便于排水。

2 水泥混凝土材料及配合比設(shè)計(jì)

2.1 水泥混凝土材料

水泥：作為一種水硬性良好的礦物膠凝材料，水泥以粉末狀呈現(xiàn)，與水混合后，在物理化學(xué)作用下，水泥將由塑性漿體向堅(jiān)硬石狀體轉(zhuǎn)化。根據(jù)工程實(shí)際情況，選取P.032.5普通硅酸鹽水泥。

細(xì)集料：該集料粒徑范圍為0.16-5mm，其和粗集料結(jié)合組成混凝土骨架。選取天然砂用于施工，3.36為其細(xì)度模數(shù)。

粗集料：破碎、篩分后的天然巖石即為碎石，也就是我們所說的粗集料。本文選取的碎石共有兩種單粒級，分別為10-20mm、20-40mm，其壓碎值分別為13.1%、12.1%。

外加劑：選取LQ-11聚檁酸高效減水劑作為外加劑，通過試驗(yàn)得出，25%為其減水率、0.8%到1.5%為摻量范圍，本工程以1%為外加劑摻量。

水：選取自來水用于施工。

2.2 水泥混凝土配合比設(shè)計(jì)

根據(jù)工程實(shí)際情況，C40為混凝土等級，5mpa為設(shè)計(jì)抗彎拉強(qiáng)度，5.75mpa為試驗(yàn)試配強(qiáng)度。本工程選取0.39、0.4、0.42水灰比，7天各項(xiàng)強(qiáng)度及彈性模量統(tǒng)計(jì)表如表1所示。

由此得出，本工程基準(zhǔn)配合比：水泥：細(xì)集料：粗集料：水：外加劑=1：1.69：3.59：0.39，1%為外加劑摻量。

3 水泥混凝土路面施工工藝

3.1 路面分縫施工

根據(jù)工程建設(shè)所需，選取毛細(xì)透排水隔板分縫形式作為橫向縮縫，要求橫縫設(shè)置和路中線之間的角度為83°，降低行車軸載嚴(yán)重影響縮縫效果，4m為橫縫間距。因12m為該工程路面寬度，可選取分幅施工法施工，即6m為單幅寬度，且將一道縱向施工縫設(shè)置到兩幅中間。

3.2 排水式隔板施工

12cm為隔板高度，在對縮縫傾角、路肩位置排水隔板等因素綜合考慮的基礎(chǔ)上，進(jìn)行排水隔板長度的確定，6700mm為其長度。完成基層后，縱向鋼模板可設(shè)置到12m路面縱縫位置或邊緣位置，隨后進(jìn)行半幅作業(yè)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在完成作業(yè)的半幅進(jìn)行橫向隔板位置測量，要求先將凹槽刻出，隨后進(jìn)行橫向縮縫模板的固定，模板高度應(yīng)等同于面板厚度，長度應(yīng)等同于橫縫長度。為便于模板拆除，應(yīng)對模板重量進(jìn)行充分思考，要求按照順接方式選取3塊模板（240mm）固定到相同橫向縮縫部位。在混凝土澆筑施工前，在模板內(nèi)側(cè)指定位置粘貼雙面毛細(xì)透排水隔板，隨后選取夾子進(jìn)行平整及固定作業(yè)。

完成上述作業(yè)后，即可澆注、振搗及整平混凝土。制作某隔板兩側(cè)混凝土板后，需及時進(jìn)行表面抹平施工，應(yīng)提取出此位置橫向縮縫鋼模板?；炷谅访娼?jīng)攤鋪機(jī)整平后，需通過人工方式進(jìn)行抹平作業(yè)。

3.3 表面沖刷施工

混凝土路面抹平后，為達(dá)到混凝土凝結(jié)時間延長的作用，需適量噴灑緩凝溶劑。在對施工現(xiàn)場溫度、濕度等因素綜合考慮的前提下，應(yīng)定期進(jìn)行緩凝溶劑的適量噴灑，保證其具有較為濕潤的表面。待混凝土初凝結(jié)束后，其表面堅(jiān)硬度滿足施工設(shè)計(jì)要求后，即可沖刷路面水泥漿。通過水流對施工現(xiàn)場表面進(jìn)行沖刷，要求沖刷、表面清理工作同時進(jìn)行。

3.4 路面養(yǎng)護(hù)

混凝土板做面結(jié)束后，即可進(jìn)行養(yǎng)護(hù)施工，14到21天為養(yǎng)護(hù)時間范圍。當(dāng)混凝土滿足施工規(guī)范規(guī)定，封縫前不得車輛通行，待其強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度60%以上時，行人即可通行。路面養(yǎng)生劑噴灑的同時，應(yīng)做好灑水保濕工作，及時進(jìn)行土工氈、麻袋等覆蓋。

4 施工效果分析

4.1 無切縫技術(shù)效果

因隔板位置極易出現(xiàn)溫度裂縫、面板收縮情況，選取無切縫技術(shù)用于本工程施工，就是將排水隔板設(shè)置到橫縫位置，這樣可避免切縫對路面產(chǎn)生的負(fù)面作用。

第一塊混凝土面板澆筑后，9d后有微小裂縫出現(xiàn)。路面板側(cè)面出現(xiàn)最初裂縫，隨后微小裂縫產(chǎn)生于表面，可以得出隔板位置裂縫最多。伴隨時間的延長，裂縫逐步增多，隔板位置裂縫基本全部顯現(xiàn)。0.175mm為K460位置裂縫；0.4mm為K400位置裂縫寬度。由此可見，與后澆筑混凝土裂縫相比，先澆筑混凝土裂縫較窄，其原因?yàn)楹笃跐仓哂休^大晝夜溫差，因此混凝土裂縫較寬。

4.2 路面表面沖刷技術(shù)效果

為實(shí)現(xiàn)混凝土凝結(jié)時間有效增長，該工程選取混凝土路面抹平后將緩解溶劑噴灑到路面的方式進(jìn)行處理，當(dāng)強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定值后，可選取水槍進(jìn)行路面沖刷，以此獲取預(yù)期路面粗糙度。與傳統(tǒng)掃毛法、刻槽法相比，此項(xiàng)技術(shù)操作更簡單，成本更低。

作為衡量水泥混凝土路面質(zhì)量的重要指標(biāo)，路面抗滑性可選取BM型電腦擺式摩擦系數(shù)測定儀準(zhǔn)確測定公路路面摩擦系數(shù)。作為動力擺沖擊型儀器，BM-3型擺式摩擦系數(shù)測定儀依據(jù)的基本原理為“擺的位能損失等于擺臂末端橡膠片在路面上滑動時，克服路面摩擦所做的功”。順著行車方向的左輪輪跡，在測試路段上，選取具有代表性的測點(diǎn)，本文以5個為例，72.08為以上5個測點(diǎn)的平均擺值，那么0.72即為其摩擦系數(shù)。路面設(shè)計(jì)對摩擦系數(shù)的要求如表2所示。

由表2可見，高速公路、一級公路水泥混凝土路面摩擦系數(shù)為0.62，其他公路水泥混凝土路面為0.52，而測定路段的0.72大于0.62，因此與設(shè)計(jì)要求相符。由此可見，采取該技術(shù)路面表面具有良好抗滑性。

5 結(jié)語

綜上所述，近年來，公路承載的通行壓力逐漸增大，需要不斷的提高道路施工的質(zhì)量，盡量減少在使用過程中出現(xiàn)路面沉降、破碎的現(xiàn)象，對公路工程的行車舒適度和使用年限造成影響。水泥砼路面的強(qiáng)度相對較高，其穩(wěn)定性和承載能力也有著獨(dú)特的優(yōu)勢，在公路施工中得到廣泛的應(yīng)用。為了保證水泥砼路面的施工質(zhì)量能夠滿足道路通行需求，應(yīng)合理控制其縮縫問題，做好抗滑工作，且在具體的施工過程中需要按照現(xiàn)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，加強(qiáng)質(zhì)量控制措施，提高水泥砼路面的施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]劉建軍.重載交通作用下水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)響應(yīng)分析[J].內(nèi)蒙古公路與運(yùn)輸，2010（06）.