分析連續(xù)配筋混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

吳燕莉

(山西省公路局太原分局勘測(cè)設(shè)計(jì)所，山西 太原 030012)

0 引 言

對(duì)于連續(xù)配筋混凝土路面而言，在實(shí)踐的階段中做好科學(xué)的設(shè)計(jì)是提升整體工程項(xiàng)目質(zhì)量的關(guān)鍵。因此在連續(xù)配筋混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段中，需要綜合項(xiàng)目的實(shí)際需求，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，保證各方面的設(shè)計(jì)指標(biāo)達(dá)到實(shí)際需要。

1 舊路面狀況

1.1 舊水泥混凝土路面狀況

當(dāng)前所應(yīng)用的水泥混凝土路面是比較常見的，經(jīng)過調(diào)查和分析研究，在運(yùn)行時(shí)間比較長(zhǎng)的情況下，基本上沒有比較多的重載車輛在道路中行駛，發(fā)現(xiàn)原路面的基本情況較好，沒有出現(xiàn)龜裂、麻面、錯(cuò)臺(tái)等嚴(yán)重的損害問題，且基層、底基層等結(jié)構(gòu)部分沒有出現(xiàn)松散等嚴(yán)重的問題，原路面結(jié)構(gòu)的密實(shí)度較高，達(dá)到交通運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。綜合分析目前我國(guó)的新建設(shè)道路工程項(xiàng)目的特點(diǎn)，了解交通通行量的實(shí)際情況，原水泥混凝土路面并不能達(dá)到重載車輛運(yùn)行要求，所以需要結(jié)合實(shí)際情況合理的利用路槽結(jié)構(gòu)，在原有路面結(jié)構(gòu)上進(jìn)行混凝土面板處理，并且合理設(shè)置排水結(jié)構(gòu)，提高運(yùn)行效果。

1.2 交通量狀況

按照我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和要求，三級(jí)公路混凝土路面設(shè)計(jì)使用年限為20年，需要滿足交通行駛的要求，提高交通通行質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)。

2 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 原設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)

經(jīng)過分析原路面結(jié)構(gòu)形式展開分析，該路面為水泥混凝土路面的結(jié)構(gòu)形式，其設(shè)計(jì)為厚度20 cm，使用材料為C30水泥混凝土鋪設(shè)形成的面板結(jié)構(gòu)。

2.2 連續(xù)配筋混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

(1)設(shè)計(jì)方案制定原則

要想提高公路路面的承載性能，需要做好加鋪層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，消除原有路基以及路面結(jié)構(gòu)性能不足的情況，滿足該交通通行的需要，達(dá)到重載、超載通行車輛的行駛需要。在路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工中，需要選擇合適的防排水結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案，把路面結(jié)構(gòu)與防排水綜合考慮分析，避免雨水進(jìn)入到路面、路基的結(jié)構(gòu)中，及時(shí)將雨水排出去，延長(zhǎng)公路的運(yùn)行質(zhì)量，促進(jìn)交通運(yùn)行安全性的提升。在符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的條件下，交通量滿足標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況選擇合適的施工材料，并且以提升經(jīng)濟(jì)性作為出發(fā)點(diǎn)，確定合適的公路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，滿足交通運(yùn)行安全、穩(wěn)定的要求。在進(jìn)行原路面結(jié)構(gòu)加鋪改造時(shí)，最好選擇使用厚度較小的路面結(jié)構(gòu)，可以防止給路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響，提高交通通行質(zhì)量。

(2)設(shè)計(jì)思路

對(duì)于連續(xù)級(jí)配混凝土加鋪層結(jié)構(gòu)來(lái)說，要分為連續(xù)配筋混凝土加鋪層與隔離層。利用隔離層分隔的方式可以形成上下兩個(gè)水泥混凝土板的結(jié)構(gòu)，以分離加鋪方式進(jìn)行施工。連續(xù)配筋混凝土加鋪層結(jié)構(gòu)對(duì)于原水泥混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)補(bǔ)強(qiáng)處理，可以有效的提升路面結(jié)構(gòu)的平整性，提高路面結(jié)構(gòu)的排水效果，讓交通通行更加的舒適、安全、耐久。

(3)路面結(jié)構(gòu)與材料的技術(shù)性能要求

對(duì)于混凝土面層來(lái)說，選擇應(yīng)用硅酸鹽水泥材料，其強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)該在42.5級(jí)以上，水泥的抗壓強(qiáng)度需要滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。對(duì)于水泥材料的化學(xué)成分、物理特性展開分析，完全滿足工程的標(biāo)準(zhǔn)要求。粗集料、細(xì)集料的選擇也非常重要，最好采用河砂制作而成，其硅質(zhì)材料的含量控制在25%以上。混凝土材料制作時(shí)水需要選擇潔凈的飲用水，不能使用含有雜質(zhì)或者泥沙量過多的水源，也不能使用受到污染的河水、沼澤水，否則將會(huì)導(dǎo)致混凝土材料的性能下降，影響公路工程的施工效果。傳力桿、拉桿鋼筋需要達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，達(dá)到順直度的要求，不會(huì)有表面缺陷、裂痕、銹蝕等問題。水泥混凝土材料達(dá)到彎拉強(qiáng)度的要求，28 d齡期彎拉強(qiáng)度要達(dá)到50 MPa,強(qiáng)度在C35以上。攤鋪施工選擇小型機(jī)械設(shè)備進(jìn)行，混凝土出機(jī)塌落度在10～40 mm范圍內(nèi)，攤鋪時(shí)則應(yīng)該達(dá)到0～20 mm的要求，各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)合格。對(duì)于基礎(chǔ)層結(jié)構(gòu)來(lái)說，需要將混凝土面板與加鋪層完全分離處理，符合分離加鋪的施工要求，同時(shí)要盡量的減小加鋪層結(jié)構(gòu)厚度，可以減小最厚度。隔離層需要達(dá)到防水性效果，避免雨水進(jìn)入到結(jié)構(gòu)內(nèi)，同時(shí)不要布置縱縫。一般來(lái)說，隔離層結(jié)構(gòu)的施工材料為瀝青混凝土、瀝青砂等材料，不能使用砂礫、碎石等材料。

2.3 具體設(shè)計(jì)方案

綜合分析以上的設(shè)計(jì)原則與思路，考慮到該項(xiàng)目的具體要求，同時(shí)積極總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，總結(jié)出該路段中的設(shè)計(jì)方案，即面層使用C35連續(xù)配筋混凝土結(jié)構(gòu)形式，厚度為26 cm；隔離層結(jié)構(gòu)應(yīng)用細(xì)粒式混凝土材料施工，厚度為3 cm。

(1)連續(xù)配筋混凝土加鋪層

加鋪層結(jié)構(gòu)的主要作用就是提高強(qiáng)度與調(diào)平處理，保護(hù)表面結(jié)構(gòu)，保證平整度、抗滑性合格，達(dá)到交通通行舒適度、安全性的要求，有著較高的抗變形能力。連續(xù)配筋混凝土路面應(yīng)該在縱向設(shè)置有足夠數(shù)量的配筋材料，可以防止發(fā)生縱向收縮產(chǎn)生的斷裂問題，所以連續(xù)配筋混凝土路面應(yīng)該設(shè)置施工縫、脹縫等結(jié)構(gòu)，滿足運(yùn)行要求，并且不需要設(shè)置縮縫的形式，表面結(jié)構(gòu)達(dá)到平坦性的要求，符合汽車通行的需要，達(dá)到穩(wěn)定性要求，防止給混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)損壞問題，實(shí)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)剛度性能的提升，符合承載性能的要求，消除雨水的影響。因此，舊水泥混凝土路面在改造施工中，做好特殊結(jié)構(gòu)部分的加固處理，通過連續(xù)配筋混凝土路面施工可以產(chǎn)生非常好的效果。經(jīng)過經(jīng)驗(yàn)總結(jié)分析，連續(xù)配筋混凝土路面結(jié)構(gòu)性能分析，與傳統(tǒng)混凝土路面基本一致，對(duì)于重載交通通行的路面來(lái)說，需要加強(qiáng)質(zhì)量管理和控制。本次公路工程中，改造使用的是厚度為26 cm的連續(xù)配筋混凝土加鋪層結(jié)構(gòu)，理論上是可行的，達(dá)到受力條件的要求。配筋材料應(yīng)用的是HRB335鋼筋，間距70 cm，完全達(dá)到規(guī)范化的要求。

(2)端部處理方式

因?yàn)檫B續(xù)配筋混凝土路面結(jié)構(gòu)并不會(huì)設(shè)置橫向接縫，所以這種情況下在連續(xù)配筋混凝土路面與橋梁、結(jié)構(gòu)物、瀝青路面以及其他混凝土路面連接的位置上，容易發(fā)生熱脹冷縮反應(yīng)而導(dǎo)致位移的情況發(fā)生，為了防止因?yàn)檫^大的水平推力作用之下導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞、失穩(wěn)的情況發(fā)生，應(yīng)該在端部位置上采取措施進(jìn)行處理，可以消除縱向位移的情況，所以需要有特殊的處理，提高設(shè)計(jì)水平和標(biāo)準(zhǔn)。

具備抗變形性能，滿足交通運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。連續(xù)配筋混凝土路面在施工中，縱向配筋數(shù)量符合要求，可以消除混凝土板縱向收縮的性能，所以配筋混凝土路面除了要設(shè)置施工縫、結(jié)構(gòu)構(gòu)造脹縫之外，并不會(huì)再設(shè)置縮縫的結(jié)構(gòu)，可以組合形成完整的表面結(jié)構(gòu)形式，促進(jìn)車輛行駛穩(wěn)定性、安全性的提升，不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的接縫損壞問題，保證結(jié)構(gòu)的剛度、強(qiáng)度性能合格，承載性能滿足工程的要求，雨水侵蝕的影響也會(huì)完全消除。因此，在水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)改造、加固以及特殊要求的路段中，應(yīng)用連續(xù)配筋混凝土路面結(jié)構(gòu)的性能較好，完全滿足工程的標(biāo)準(zhǔn)，提高交通運(yùn)行效果。

(3)端部處理方式

連續(xù)配筋混凝土結(jié)構(gòu)路面進(jìn)行舊水泥混凝土路面的改造施工，不會(huì)設(shè)置橫向裂縫，所以在橋梁、結(jié)構(gòu)物、瀝青路面、普通混凝土連接的位置上，容易出現(xiàn)熱脹冷縮的位移情況發(fā)生，所以會(huì)形成較多的損害問題，極大的應(yīng)相結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，還要做好端部結(jié)構(gòu)的合理處理，消除不利因素影響，給公路運(yùn)行效果提升奠定基礎(chǔ)。

3 結(jié) 語(yǔ)

綜合以上敘述，在連續(xù)配筋混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的階段中，需要根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況，對(duì)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的配筋量進(jìn)行綜合分析，以保證設(shè)計(jì)方案的要求能夠滿足實(shí)際需要。在上文研究中對(duì)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容進(jìn)行了綜合探討，目的在于提高路面工程的安全性及穩(wěn)定性。