連續(xù)配筋復(fù)合式路面施工工藝研究

李昊

（中建路橋集團(tuán)有限公司，河北石家莊 050000）

0 引言

隨著我國(guó)公路交通量的增加，按照常規(guī)條件設(shè)計(jì)公路路面結(jié)構(gòu)已經(jīng)難以滿足設(shè)計(jì)年限內(nèi)的安全通行要求，不僅增加了公路養(yǎng)護(hù)維修成本或改建成本，而且易造成資源浪費(fèi)。為提高公路使用耐久性，使其達(dá)到更高的使用壽命，建議采用連續(xù)配筋復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在連續(xù)配筋混凝土層上鋪筑瀝青混凝土面層，增強(qiáng)路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，降低公路工程投入運(yùn)行后的養(yǎng)護(hù)成本支出。

1 工程概況

某一級(jí)公路的試驗(yàn)路段采用連續(xù)配筋復(fù)合式施工工藝，設(shè)計(jì)時(shí)速60km/h，路基寬22.5m。試驗(yàn)段路面結(jié)構(gòu)為：SBS改性瀝青AC-13C上面層+SBS改性瀝青碎石防水黏結(jié)層+C40玄武巖纖維筋混凝土層+水泥穩(wěn)定碎石基層，面層總厚度為37cm，基層總厚度為35cm。在本工程的連續(xù)配筋復(fù)合式路面施工中，采用玄武巖纖維筋替代普通鋼筋，該復(fù)合材料能夠節(jié)省工程成本，進(jìn)一步保證路面施工質(zhì)量。

2 連續(xù)配筋復(fù)合式路面施工工藝

2.1 原材料選用

本試驗(yàn)路段按照原材料技術(shù)指標(biāo)要求選用水泥、粉煤灰、粗集料、細(xì)集料、玄武巖纖維、鋼筋、接縫材料等材料。

2.1.1 水泥混凝土材料

水泥選用42.5R普通硅酸鹽水泥，減水劑摻入量為2%，路面水泥混凝土配合比為水泥∶水∶砂∶碎石=1∶0.4∶1.8∶3.5；試驗(yàn)檢測(cè)水泥混凝土中的粗集料指標(biāo)，要求壓碎值不超過16%，針片狀顆粒含量不超過1.5%，含泥量不超過1.0%，泥塊含量不超過10.5%[1]；試驗(yàn)檢測(cè)水泥混凝土試塊強(qiáng)度，實(shí)測(cè)結(jié)果為抗拉強(qiáng)度4.5MPa，抗壓強(qiáng)度36.8MPa，均符合規(guī)范技術(shù)要求。

2.1.2 黏結(jié)層材料

黏結(jié)層選用SBS改性瀝青，要求瀝青具備良好的耐高溫性和低溫變形能力。本工程選用進(jìn)口SBS改性瀝青，試驗(yàn)檢測(cè)瀝青技術(shù)指標(biāo)為：針入度76.8（0.1mm），135℃運(yùn)動(dòng)黏度2.1Pa.s，軟化點(diǎn)57.5℃，閃點(diǎn)249℃，溶解度99.8%，25℃彈性恢復(fù)74%。上述實(shí)測(cè)指標(biāo)均符合技術(shù)規(guī)范要求。

2.1.3 筋材

本工程選用玄武巖纖維筋，筋材分為Φ12mm、Φ14mm、Φ16mm三種規(guī)格，筋材密度為1.9～2.1g/cm3，抗拉強(qiáng)度不小于750MPa，抗拉彈性模量不小于40GPa，伸長(zhǎng)率不小于1.8%[2]。

2.1.4 礦粉

礦粉按照集料試驗(yàn)規(guī)程實(shí)施試驗(yàn)檢測(cè)，要求礦粉密度不小于2.5g/cm3，含水量不超過1%，外觀無團(tuán)粒結(jié)塊，親水系數(shù)小于1，塑性指數(shù)小于4。

2.2 連續(xù)配筋混凝土層施工

2.2.1 施工準(zhǔn)備

（1）對(duì)各種材料的力學(xué)性能進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，合理設(shè)計(jì)連續(xù)配筋水泥凝土面層混合料的目標(biāo)配合比[3]。

（2）質(zhì)量驗(yàn)收基層施工質(zhì)量，當(dāng)基層沉降差、外形、壓實(shí)度等指標(biāo)均達(dá)到規(guī)范要求后布置連續(xù)配筋水泥混凝土面層施工現(xiàn)場(chǎng)。

（3）根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙放樣，確定復(fù)合筋網(wǎng)、預(yù)應(yīng)力筋的位置。

2.2.2 復(fù)合筋網(wǎng)鋪設(shè)

（1）在鋪設(shè)復(fù)合筋網(wǎng)前，將其放入圓形框架內(nèi)，施工人員抓住復(fù)合筋頭，牽引到施工指定位置，牽引期間不能隨意松開復(fù)合筋頭，以免發(fā)生復(fù)合筋回彈傷人事故。按照設(shè)計(jì)規(guī)范搭接復(fù)合筋網(wǎng)，澆鑄黏結(jié)筋網(wǎng)接頭，保證復(fù)合筋網(wǎng)綁扎搭接符合規(guī)范要求[4]。

（2）安裝橫向鋼筋時(shí)，將鋼筋架設(shè)到支架座上，使橫向鋼筋與縱向復(fù)合筋保持60°夾角，固定綁扎鋼筋兩端。

（3）安裝單層復(fù)合鋼筋網(wǎng)時(shí)，將其安裝到面板下方10cm的位置，保證復(fù)合筋中心與自由邊的距離在90mm以上；配置鋼筋支座，縱向與橫向間距分別為25cm、50cm。支座材料為螺紋鋼，呈“幾”字形結(jié)構(gòu)，用于保證復(fù)合筋網(wǎng)的穩(wěn)固性，不會(huì)受到混合料碾壓影響發(fā)生位移。

（4）在彎拉應(yīng)力最大的部位設(shè)置主受力復(fù)合筋，根據(jù)設(shè)計(jì)要求在縱筋底部安裝單層復(fù)合筋網(wǎng)橫筋，間距控制在50cm；縱筋底部設(shè)置保護(hù)層，層厚18cm以上，頂部設(shè)置耐磨保護(hù)層，層厚為5cm以上[5]。

（5）在橫筋上部安裝單層復(fù)合筋網(wǎng)的縱筋，間距控制在25cm以內(nèi)，不得小于2.5倍集料最大粒徑；加密施工縱縫拉桿數(shù)量，選用φ25mm的螺紋鋼作為拉桿。

（6）預(yù)應(yīng)力縱向復(fù)合筋的錨固端選用φ25mm的鋼筋，加工好鋼支架，在距離自由邊15cm處的基層上打入鋼筋支架，之后捆綁鋼筋支架與邊緣支架；在復(fù)合筋網(wǎng)兩端用2根錨固鋼筋焊接到支架捆綁位置，錨固鋼筋間距控制在10cm左右[6]。

（7）縱向復(fù)合筋與端部錨固鋼筋搭接長(zhǎng)度為60～100cm，鋼筋綁扎后涂刷環(huán)氧樹脂用于黏結(jié)搭接處。

2.2.3 水泥混凝土攤鋪

（1）攤鋪之前檢查復(fù)合筋網(wǎng)安裝質(zhì)量，不允許出現(xiàn)復(fù)合筋骨架變形、松脫問題；為保證環(huán)氧樹脂完全固化，在涂刷環(huán)氧樹脂6h后才能進(jìn)入攤鋪工序。

（2）攤鋪前調(diào)整攤鋪機(jī)振動(dòng)棒下緣位置，保證下緣位置不得低于擠壓板最低點(diǎn)，振動(dòng)棒橫向間距不得超過45cm，兩端振動(dòng)棒距離攤鋪邊緣控制在25cm內(nèi)。

（3）在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)區(qū)域設(shè)置4個(gè)高程控制樁；攤鋪機(jī)進(jìn)入作業(yè)區(qū)域，將滑模板調(diào)整到復(fù)合筋頭上方，確定攤鋪基準(zhǔn)面，再檢查導(dǎo)向傳感器、高程傳感器是否運(yùn)行正常，無誤后開始攤鋪。

（4）攤鋪速度控制在0.5～1.2m/min，保持均勻攤鋪，邊攤鋪邊振搗密實(shí)混凝土，不得出現(xiàn)過振、少振、漏振問題，加強(qiáng)混凝土振搗質(zhì)量控制[7]。

（5）根據(jù)路面寬度和實(shí)際鋪筑寬度設(shè)置縱向接縫，當(dāng)無法一次完成路面鋪筑施工作業(yè)或鋪筑寬度超過4.5m時(shí)需要設(shè)置縱向施工縫；施工縫采用螺紋鋼筋作為拉桿，不能用橫向纖維筋，將施工縫設(shè)置到混凝土板中央位置。

2.3 黏結(jié)層施工

（1）清潔表面，用吹風(fēng)機(jī)吹散灰塵，再用高壓水槍徹底沖洗，待路面風(fēng)干后噴灑黏層油。黏層油噴灑呈霧狀，均勻噴灑到路面上，形成全面覆蓋的薄油層，及時(shí)處理噴灑過量或漏噴的區(qū)域。

（2）黏結(jié)層施工采用同步碎石封層機(jī)，碎石撒布量為12～14kg/㎡，碎石粒徑控制在16～19mm；重型膠輪壓路機(jī)在碎石撒布后及時(shí)碾壓，保證碎石牢固嵌入到改性瀝青混合料中。在碾壓之后，盡快進(jìn)入瀝青面層施工工序。

2.4 瀝青面層施工

2.4.1 拌和

采用間歇式瀝青拌和機(jī)，按照實(shí)驗(yàn)室確定的配合比將冷集料投入到烘干筒內(nèi)，溫度控制在170～190℃，干拌5s。再加入比例為0.25%的玄武巖纖維，繼續(xù)干拌10s，使干拌維持在15s；加入溫度為160～165℃的改性瀝青濕拌，拌和時(shí)間40s。

2.4.2 運(yùn)輸

使用大噸位自卸車輛將混合料運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，運(yùn)輸前在車廂內(nèi)涂刷油水混合物，運(yùn)輸過程中采取保溫措施，保證混合料溫度維持在165-180℃[8]。

2.4.3 攤鋪

攤鋪機(jī)熨平板預(yù)熱到120℃后開始攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，前進(jìn)速度控制在3～4m/min，松鋪系數(shù)確定為1.15，攤鋪過程中的混合料溫度不得低于160℃。

2.4.4 壓實(shí)

使用12t鋼輪壓路機(jī)緊跟攤鋪機(jī)初壓，初壓混合料溫度為150～160℃，靜壓1遍；靜壓后，使用26t壓路機(jī)和12t鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)各碾壓2遍，最后用鋼輪壓路機(jī)靜壓，去除輪跡。碾壓結(jié)束時(shí)的混合料溫度不低于120℃，檢測(cè)路面壓實(shí)度。

3 結(jié)語

在重載交通的公路施工中，要采用連續(xù)配筋復(fù)合式路面施工工藝，借助玄武巖纖維筋增強(qiáng)水泥混凝土層的承載力，再利用黏結(jié)層連接瀝青混凝土層，形成完整的復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)，進(jìn)而保證公路使用壽命達(dá)到設(shè)計(jì)年限要求，降低公路保養(yǎng)維護(hù)成本。