高速公路水泥混凝土路面施工技術(shù)探究

文/劉錦平

1 前言

針對(duì)高速公路工程來(lái)說(shuō)，在路面施工中比較常用的是水泥混凝土施工技術(shù)。該技術(shù)具有良好穩(wěn)定性、較長(zhǎng)運(yùn)行壽命和較低成本等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也便于維護(hù)，其與瀝青混凝土路面相比優(yōu)勢(shì)顯著。鑒于高速公路工程對(duì)于路面施工質(zhì)量的較高要求，在路面施工時(shí)施工人員應(yīng)科學(xué)應(yīng)用水泥混凝土施工技術(shù)并把握技術(shù)要點(diǎn)，加強(qiáng)技術(shù)管控，達(dá)到工程施工預(yù)期目標(biāo)，滿(mǎn)足我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展需求。

2 高速公路水泥混凝土路面施工的實(shí)質(zhì)內(nèi)涵

在高速公路工程中，水泥混凝土路面與傳統(tǒng)的公路路面結(jié)構(gòu)不同，其具有更高的路面平整性與承載能力，有助于降低交通事故概率，目前在我國(guó)的交通運(yùn)輸行業(yè)中的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，這同時(shí)也對(duì)路面工程施工提出了更高要求，進(jìn)而難以通過(guò)傳統(tǒng)的路面施工技術(shù)來(lái)滿(mǎn)足現(xiàn)代施工要求。為此，在應(yīng)用路面施工技術(shù)時(shí)，相關(guān)施工人員應(yīng)對(duì)干擾其施工效果的因素進(jìn)行分析和控制，科學(xué)選擇路面施工技術(shù)并嚴(yán)格控制各個(gè)施工技術(shù)環(huán)節(jié)，避免對(duì)基坑產(chǎn)生影響而降低基坑的穩(wěn)定性[1]。

3 高速公路水泥混凝土路面施工技術(shù)的現(xiàn)實(shí)意義

在目前的高速公路路面結(jié)構(gòu)中最為常用的就是水泥混凝土路面形式，在高速公路規(guī)模不斷擴(kuò)大的發(fā)展趨勢(shì)下，水泥混凝土路面對(duì)基層抗沖刷性的要求更高，容易受到超載或脫空等問(wèn)題的影響。而這就需要在實(shí)際施工中，由施工技術(shù)人員明確水泥混凝土路面的施工技術(shù)應(yīng)用局限，采取對(duì)應(yīng)措施加以?xún)?yōu)化控制，提升水泥混凝土路面以及高速公路路面整體穩(wěn)定性，保障高速公路所處道路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的穩(wěn)定性，緩解交通運(yùn)輸壓力，加快我國(guó)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐。

4 高速公路工程水泥混凝土路面施工準(zhǔn)備工作

4.1 常規(guī)準(zhǔn)備工作

高速公路水泥混凝土路面施工工序和內(nèi)容復(fù)雜，容易由于準(zhǔn)備不充分而影響施工質(zhì)量，這就需要相關(guān)人員在施工前期掌握好施工細(xì)節(jié)，做好充分的準(zhǔn)備工作，以此保障工程施工順利開(kāi)展。在此準(zhǔn)備階段，應(yīng)由施工和管理人員綜合考核和探索現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境狀況以及部門(mén)人員工作水平，結(jié)合設(shè)計(jì)要求制定科學(xué)的施工方案；同時(shí)，還要結(jié)合設(shè)計(jì)要求引入先進(jìn)施工技術(shù)來(lái)優(yōu)化原有的施工技術(shù)，針對(duì)施工中會(huì)用到的攪拌機(jī)、攤鋪機(jī)、壓路機(jī)和檢測(cè)儀器等加以準(zhǔn)備和綜合檢測(cè)，保證設(shè)備和儀器的性能達(dá)標(biāo)，定期開(kāi)展設(shè)備檢修維護(hù)工作[2]。

4.2 施工材料準(zhǔn)備工作

施工材料作為直接影響路面施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素，在施工之前的設(shè)計(jì)階段相關(guān)工作人員應(yīng)開(kāi)展科學(xué)的配合比設(shè)計(jì)工作，結(jié)合設(shè)計(jì)要求準(zhǔn)備施工材料并做好質(zhì)量驗(yàn)收工作，同時(shí)要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況檢驗(yàn)和調(diào)整混合料配比，然后開(kāi)展基層檢測(cè)、整修以及施工放樣等準(zhǔn)備工作，結(jié)合配合比要求確定混凝土的水灰比、砂率和水量等參數(shù)并由監(jiān)理人員審批，再結(jié)合施工進(jìn)度計(jì)劃分批次準(zhǔn)備施工材料，做好材料檢驗(yàn)，保證符合質(zhì)量要求，另外還要在澆筑之前檢驗(yàn)和調(diào)整拌和物的性能[3]。

5 高速公路水泥混凝土路面施工具體技術(shù)分析

5.1 模板安裝技術(shù)

模板安裝是高速公路路面施工的第一個(gè)環(huán)節(jié)，其安裝質(zhì)量直接影響路面承載力，它能夠排除外在因素干擾來(lái)滿(mǎn)足工程建設(shè)要求。為此，在選擇模板時(shí)應(yīng)結(jié)合工程施工要求保證其剛性達(dá)標(biāo)，防止在路面施工中長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用而發(fā)生斷裂問(wèn)題。另外，在安裝模板時(shí)，還應(yīng)確保模板安裝位置正確，保證模板處于平衡狀態(tài)，避免出現(xiàn)模板扭曲而影響路面施工質(zhì)量，確保路面平整性和安全性達(dá)標(biāo)。

5.2 水泥混凝土拌和技術(shù)

在路面施工中工作人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況對(duì)原材料占比進(jìn)行調(diào)整，在保證各項(xiàng)材料占比達(dá)標(biāo)之后進(jìn)行混凝土拌和工作，保證拌制而成的混凝土具有較強(qiáng)的粘性和良好的綜合質(zhì)量。為了防止在拌和作業(yè)中出現(xiàn)離析問(wèn)題而降低路面施工質(zhì)量，工作人員應(yīng)合理選擇交通工具來(lái)運(yùn)輸拌和好的水泥混凝土，保證其離析頻率在允許范圍之內(nèi)，確保其固有性能達(dá)標(biāo)；同時(shí)，合理規(guī)劃運(yùn)輸路線(xiàn)，保證水泥混凝土在拌制完成到澆筑完成的時(shí)間在1.5h 之內(nèi)，如果是在夏季或者時(shí)間難以滿(mǎn)足上述要求，則需要將適量的緩凝劑加入其中，另外還要避免水分損失和混合料離析。

5.3 攤鋪與振搗技術(shù)

在路面攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中，在特定模具中倒入水泥混凝土，控制攤鋪厚度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。在布料時(shí)采取人工配合挖掘機(jī)的方式，保證布料均勻且攤鋪?zhàn)鳂I(yè)均衡和連續(xù)開(kāi)展。在此過(guò)程中，通過(guò)排架式刮平振搗機(jī)的配合應(yīng)用，使用三軸自行式整平機(jī)開(kāi)展攤鋪、振搗和整平作業(yè)，在與模板比較接近的位置使用插入式振搗器保證振搗作業(yè)的全面性。振搗器的布置間距在作用半徑以?xún)?nèi)，振搗時(shí)間應(yīng)以混合料不再下沉和出現(xiàn)氣泡、泛漿為止，避免過(guò)振，同時(shí)又要確保路面密實(shí)度達(dá)標(biāo)，采取人工找平的輔助方式保證表面平整[4]。

5.4 路面表面處理技術(shù)

水泥混凝土路面成型之后具有較高的摩擦力，因此在施工之后工作人員還應(yīng)結(jié)合實(shí)際摩擦力的大小和要求開(kāi)展拉毛處理，提升路面的耐磨性，減少交通事故的概率。在拉毛處理時(shí)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況來(lái)選擇拉毛技術(shù)，確保路面拉毛紋理的美觀(guān)性。首先，表面整平，通過(guò)人工修整的方式將局部少量混凝土面板缺陷進(jìn)行修整；其次，采用大鏝、小鏝對(duì)混凝土表面開(kāi)展整平處理，將其中的氣泡加以清理，然后開(kāi)展最后的精平處理工作，提升表面的致密性、平整性和美觀(guān)性；最后，還要制作紋理提升路面的抗滑性。在此階段使用紋理制作機(jī)，時(shí)間在攤鋪完成之后的3d 左右，紋理制作時(shí)間控制在兩周之內(nèi)。所制作的紋理應(yīng)控制深度為3～5mm，且不會(huì)對(duì)路面的整體平整度造成影響，能夠?qū)崿F(xiàn)路面構(gòu)造深度和抗滑性能的提升。同時(shí)，所制作的紋理應(yīng)垂直于路面前進(jìn)方向，相鄰板的紋理需要連通，以便排水。

5.5 路面接縫技術(shù)

5.5.1 針對(duì)脹縫來(lái)說(shuō)，主要采用前置法，將脹縫鋼筋支架加工完成后，在支架上焊接傳力沒(méi)有理清涂層的一端、兩個(gè)支架中間設(shè)置接縫板。在施工之前將上述支架等運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)之后，隨著攤鋪?zhàn)鳂I(yè)到脹縫位置前1～2m 左右，準(zhǔn)確定位支架位置；在基層上將支架和脹縫板錨固在一起，所用工具為鋼釬，保證錨固的穩(wěn)固性，然后進(jìn)行布料操作，對(duì)于脹縫板兩側(cè)的混凝土使用手持振搗棒開(kāi)展振搗工作，攤鋪?zhàn)鳂I(yè)同時(shí)，使用排架式刮平振搗機(jī)和三軸自行式整平機(jī)滑模攤鋪。在對(duì)搭板和橋的連續(xù)鋪裝作業(yè)之前，將連接搭板的脹縫與鋼筋網(wǎng)加工好，在混凝土硬化之前將脹縫板上的混凝土剔除，將木條嵌入其中并將表面修整好。在填縫作業(yè)之前將接縫板頂部的木條鑿去并涂粘結(jié)劑，將多孔橡膠條嵌入其中或?qū)⒖p料灌入其中。

5.5.2 針對(duì)橫向縮縫來(lái)說(shuō)，采取鋸縫的方式，在混凝土凝結(jié)并強(qiáng)度達(dá)標(biāo)后，保證收縮變形產(chǎn)生的拉應(yīng)力不會(huì)將混凝土面板拉斷時(shí)開(kāi)展鋸縫操作，控制施工溫度和施工之后的時(shí)間成績(jī)?yōu)?00～300 個(gè)溫度小時(shí)或混凝土抗壓強(qiáng)度為5～10MPa 左右，保證鋸縫時(shí)間合適或者控制縫的深度為板厚的1/4～1/5。

5.5.3 針對(duì)縱縫來(lái)說(shuō)，保證其方向與車(chē)道線(xiàn)一致，采用鋸縫的方式以及拉桿型方式；在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)同時(shí)，通過(guò)排架式刮平振搗機(jī)將拉桿裝置側(cè)向插入其中。

5.5.4 針對(duì)施工縫來(lái)說(shuō)，通常在脹縫或縮縫位置設(shè)置，不應(yīng)在同一橫斷面上設(shè)置車(chē)道路面施工縫。如果是在縮縫位置，則應(yīng)通過(guò)一半錨固和一半涂刷瀝青的傳力桿的設(shè)置，控制其與縫壁垂直以及與板面平行。

5.5.5 針對(duì)接縫來(lái)說(shuō)，填縫作業(yè)應(yīng)在養(yǎng)護(hù)期完成之后開(kāi)展，在清理縫內(nèi)雜物之后經(jīng)過(guò)檢查合格，將聚氨酯類(lèi)或硅樹(shù)脂類(lèi)材料加入其中，保證其與縫壁良好結(jié)合。同時(shí)，所用填縫料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，在填縫完成之后保證其與縫壁可以緊密粘附，不允許出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，另外還要保證填縫效果均勻且連續(xù)。對(duì)于接縫來(lái)說(shuō)，其灌注深度是脹縫寬度的2 倍，在溫度較高的夏季，控制填縫料高度與板面平齊，如果溫度比較低，則需要保證高度應(yīng)低于板面。

5.6 路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)

水泥混凝土路面施工完成后需立即開(kāi)展保濕覆蓋養(yǎng)生施工，濕治養(yǎng)護(hù)方式應(yīng)在路面表面修整完成后立即開(kāi)展，在養(yǎng)護(hù)至路面強(qiáng)度達(dá)標(biāo)之后才能開(kāi)放交通。如果當(dāng)?shù)氐臍鉁剌^高，應(yīng)通過(guò)養(yǎng)護(hù)保證混凝土表面處于濕潤(rùn)狀態(tài)，避免出現(xiàn)表面開(kāi)裂問(wèn)題。另外，為了減少水分蒸發(fā)，還可以在養(yǎng)護(hù)初期混凝土上方遮蓋活動(dòng)三角形罩棚，同時(shí)也可以避免風(fēng)吹和雨淋。具體養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)視具體情況而定，通常保證在養(yǎng)護(hù)28d 之后達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%以上。此外，在養(yǎng)護(hù)作業(yè)中，應(yīng)重點(diǎn)避免裂縫出現(xiàn)，基于工程所在環(huán)境、所用水泥混凝土的性能和路面裂縫范圍等因素，對(duì)引發(fā)裂縫的原因進(jìn)行深入分析并制定針對(duì)性措施來(lái)阻止裂縫蔓延。

6 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)高速公路工程規(guī)模不斷擴(kuò)大，由于路面工程會(huì)直接影響公路整體質(zhì)量和車(chē)輛行駛的安全性與舒適性，因此我們要提高重視程度，科學(xué)運(yùn)用路面施工技術(shù)并做好技術(shù)要點(diǎn)把控，提高路面施工質(zhì)量，提升路面施工技術(shù)水平。