高速公路橋梁預(yù)制場硬化層再利用技術(shù)

呂國強(qiáng)

【摘 要】隨著國家交通網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，高速公路建設(shè)的熱點(diǎn)區(qū)域逐漸向西部轉(zhuǎn)移，該地區(qū)在線路以外的其他地方往往不具備建設(shè)橋梁預(yù)制場的條件，多選擇在路基上建設(shè)，施工完成后進(jìn)行拆除，會產(chǎn)生大量的棄渣，占用土地、污染環(huán)境。在汕頭至昆明高速公路龍川至懷集段TJ9合同段建設(shè)過程中，對設(shè)置在路基上的橋梁預(yù)制場硬化層進(jìn)行再利用，將其作為路面墊層和底基層，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益明顯，可為類似工程參考和借鑒。

【Abstract】With the construction of the national transportation network， the hot spot area of highway construction is gradually shifting to the west， the area outside the line is often not equipped with the conditions for the construction of the bridge prefabricated field， and more choices are made on the subgrade construction， after the construction is completed， demolition will result in a large amount of waste residues， occupying the land and polluting the environment. In the construction process of Longchuan to Huaiji section in Shantou to Kunming expressway， the TJ9 section of the contract， the hardened layer of bridge precast yard installed on the subgrade is reused as the pavement cushion and the base course. The economic and social benefits are obvious and can be used as reference for similar projects.

【關(guān)鍵詞】高速公路；預(yù)制場硬化層；再利用

【Keywords】expressway； precast yard hardened layer； reuse

【中圖分類號】U445.47 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）03-0168-02

1 工程概況

汕頭至昆明高速公路龍川至懷集段TJ9合同段，線路全長13.85km，地貌表現(xiàn)為中低山、低山丘陵為主，地形起伏，變化較大。沿線設(shè)置17座橋梁，橋梁預(yù)制任務(wù)大，受地形影響，沿線無合適場地可作為橋梁預(yù)制場使用，只有選擇在路基上設(shè)置預(yù)制場。根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)，需設(shè)置橋梁預(yù)制場3個，路基上硬化層總面積達(dá)1.96萬m2。如果在預(yù)制任務(wù)完成后鑿除預(yù)制場硬化層將會造成大量棄渣，棄渣占用土地，從而產(chǎn)生水土流失、揚(yáng)塵等環(huán)境問題。將預(yù)制場硬化層作為路面墊層和底基層進(jìn)行再利用，有利于保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源、縮短工期、減少建筑垃圾。

2 硬化層再利用方案設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目路面設(shè)計(jì)為5cm改性瀝青（AC-16C）+6cm改性瀝青（AC-20C）+8cm普通瀝青（AC-25）+下封層+20cm5%水泥穩(wěn)定級配碎石+20cm5%水泥穩(wěn)定級配碎石+20cm4%水泥穩(wěn)定級配碎石+15cm未篩分碎石，預(yù)制場路基段按照要求施工至路床頂以下10cm（路面結(jié)構(gòu)層墊層厚度15cm），然后攤鋪一層20cm未篩分碎石，并進(jìn)行平整、壓實(shí)，再攤鋪25cm厚 C25混凝土對預(yù)制場梁場進(jìn)行硬化，最后進(jìn)行臺座施工，預(yù)制場高程嚴(yán)格按照路面設(shè)計(jì)高程進(jìn)行控制。臺座在生成任務(wù)完成后進(jìn)行拆除，場內(nèi)預(yù)留的排水溝、電纜溝等用高標(biāo)號混凝土回填，振搗密實(shí)，并對破損部位進(jìn)行修補(bǔ)，最后將未篩分碎石層、混凝土層分別作為路面墊層和底基層使用。

3 硬化層結(jié)構(gòu)驗(yàn)算

3.1 結(jié)構(gòu)驗(yàn)算參數(shù)取值

結(jié)構(gòu)驗(yàn)算采用JTG D40-2011《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》彈性地基單層板模型，采用40mT梁作為荷載對象，計(jì)算6軸運(yùn)梁車最大軸載在四邊自由板臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力，應(yīng)小于混凝土的彎拉強(qiáng)度[1]。

①混凝土：彎拉強(qiáng)度3.5MPa，厚度hc=25cm，彈性模量Ec=2800MPa，泊松比vc=0.2。

②未篩分碎石：彈性模量Ex=180MPa，厚度hx=20cm。

③最大單軸重P=200KN，路基回彈模量E0=40MPa（填挖交界）/80MPa（挖方）。

3.2 結(jié)構(gòu)驗(yàn)算

由上述驗(yàn)算可知，在填挖交界及填方區(qū)、挖方區(qū)，混凝土硬化層四邊自由板臨界荷位處的荷載應(yīng)力均小于C25混凝土的彎拉強(qiáng)度，而路面在實(shí)際運(yùn)行使用時，車輛所產(chǎn)生最大單軸重小于運(yùn)梁車產(chǎn)生的單軸重，所以該方案可行。

4 質(zhì)量控制

4.1 路基

填料碾壓前要控制其含水量在最佳含水量±2%范圍內(nèi)。當(dāng)填料含水量較低時，及時采用灑水措施，并跟蹤檢測含水量，直至現(xiàn)場填料含水量調(diào)整到最佳含水量±2%范圍內(nèi)。當(dāng)填料含水量過大，采用推土機(jī)攤開旋耕犁翻曬的方法降低含水量，達(dá)到最佳壓實(shí)含水量±2%時進(jìn)行碾壓，碾壓采用大噸位壓路機(jī)，確保壓實(shí)度。

路塹開挖采用“分級開挖，分級防護(hù)原則，”自上而下，開挖一級，加固防護(hù)一級，嚴(yán)禁一挖到底，回頭做防護(hù)，確保邊坡穩(wěn)定。

路基填挖作業(yè)時，應(yīng)根據(jù)地形設(shè)置截排水設(shè)施，永臨結(jié)合，做好路基排水，防止雨季排水不暢，浸泡路基。

4.2 未篩分碎石墊層

現(xiàn)場鋪筑整形施工采用推土機(jī)和平地機(jī)聯(lián)合作業(yè)，壓路機(jī)壓實(shí)，施工前應(yīng)通過試驗(yàn)確定松鋪系數(shù)。用推土機(jī)推平料堆，達(dá)到布料均勻一致，布料結(jié)束后即用平地機(jī)按松鋪標(biāo)高、橫坡要求進(jìn)行整形粗平，粗平過程中及時均勻?yàn)⑺?，使未篩分碎石含水量稍大于（增加1%～2%）最佳含水量。壓路機(jī)碾壓不到位的地方，采用小型夯實(shí)機(jī)具壓實(shí)。

4.3 混凝土硬化層

模板采用鋼模板，角鋼三角架支撐，立模采用“支一行、空一行”的支模形式，用水泥砂漿灰餅支墊模板，高程微小調(diào)節(jié)用薄墊片（0.5～1mm）鐵片調(diào)整。模板頂面高程即為頂面設(shè)計(jì)高程。

在混凝土拌和時，根據(jù)氣候條件定時地測定砂、碎石骨料的含水量，必須采取措施保持骨料含水率穩(wěn)定。混凝土罐車運(yùn)輸至現(xiàn)場，混凝土從攪拌機(jī)出料到卸放在鋪筑現(xiàn)場的時間最長不超過30min。攤鋪時混合料需預(yù)留振實(shí)的沉落度一般控制在板厚的10%～15%。

采用三輥軸混凝土攤鋪機(jī)振搗、整平，插入式振搗棒進(jìn)行輔助振搗，在三輥軸前后人工用鐵鍬等工具輔助放料、移料、補(bǔ)料、找平，振搗至混凝土表面平整并翻漿。

第一次抹面在作業(yè)面上架立作業(yè)平臺，人工用木抹子進(jìn)行第一次抹面，第一次抹面將混凝土表面的水泥漿抹出，表面應(yīng)平整，不得有露石、泌水等現(xiàn)象。第二次抹面采用電動抹光機(jī)進(jìn)行壓光作業(yè)，消除混凝土收縮裂縫，應(yīng)避免混凝土表明留下腳印、拖痕。

混凝土頂面采用人工拉毛，拉毛采用φ5mm和φ0.6mm膠棒制成毛刷拉毛法，在混凝土表面收漿壓光之后，即可對混凝土表面用毛刷進(jìn)行拉毛，紋理深度不小于0.8mm?；炷撩鎸咏K凝后（用手指輕壓道面不顯痕跡）及時進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)采用噴灑養(yǎng)生劑+保濕覆蓋的方式，養(yǎng)護(hù)時間不得少于7天。

混凝土切縫應(yīng)避免切縫過早導(dǎo)致邊緣損傷、石子松動，也應(yīng)避免切縫過晚導(dǎo)致混凝土板塊出現(xiàn)斷板；切割時，應(yīng)精確定位，并用墨線彈出標(biāo)記，隨后采用切縫機(jī)進(jìn)行切縫。縱縫按已形成的施工縫切割，避免形成雙縫，切橫縫時應(yīng)注意相鄰板縫位置的連接，不得錯縫，保持直線。

5 結(jié)論

汕頭至昆明高速公路龍川至懷集段TJ9合同段橋梁預(yù)制場硬化層再利用節(jié)約費(fèi)用115萬元，并提高了路面結(jié)構(gòu)層整體性，可有效防止路面不均勻沉降，同時減少了混凝土棄渣的產(chǎn)生，減輕了棄渣場水土流失、揚(yáng)塵等對環(huán)境的破壞，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益明顯。

【參考文獻(xiàn)】

【1】JTG D40-2011.公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范[S].