邱啟光

（海南省地產(chǎn)（集團(tuán)）有限公司，海南　?？?570203）

0　引言

普通混凝土路面接縫處易發(fā)生擠碎、拱起、錯(cuò)臺(tái)、唧泥等病害，從而影響路面的行車質(zhì)量，難以滿足高等級(jí)公路長(zhǎng)期使用的要求。目前減少路面接縫的主要途徑是修筑預(yù)應(yīng)力混凝土路面。

1　斜向配筋預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面概述

所謂斜向配筋預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面就是指預(yù)應(yīng)力筋的布置與路面縱向有一定的夾角，一般為15°～ 45°，并在路面兩側(cè)同時(shí)施加預(yù)應(yīng)力，對(duì)混凝土進(jìn)行雙向約束，使混凝土路面接縫數(shù)量減少，解決混凝土路面由于接縫產(chǎn)生的損害問題。示意圖如圖1所示。

圖1　斜向預(yù)應(yīng)力布筋示意圖

2　斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

通過對(duì)斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面的研究得知，其最明顯的特點(diǎn)就是在路面的兩側(cè)添加了適當(dāng)?shù)碾p斜向預(yù)應(yīng)力，從而達(dá)到克服路面不同方向、形式力作用的目的，最終使路面在不進(jìn)行切縫的前提下有效控制裂縫現(xiàn)象的發(fā)生，運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)手段完成延長(zhǎng)道路使用壽命的根本目的。斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面主要具有三方面優(yōu)勢(shì)：其一，該路面選取后張法作為主要的施工方法，運(yùn)用此方法可針對(duì)路面的實(shí)際情況和設(shè)計(jì)方案的要求形成縱向和橫向的預(yù)應(yīng)力，對(duì)混凝土可能發(fā)生的變形現(xiàn)象起到一定的約束作用，與傳統(tǒng)意義上方向單一的預(yù)應(yīng)力相比，更適合在受力狀況較為復(fù)雜的路面中使用，且效果顯著，可大幅提高路面的實(shí)際耐用性；其二，預(yù)應(yīng)力筋是斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面的重要組成部分，在對(duì)其進(jìn)行張拉的過程中，具體的位置具有很高的靈活性，不僅可在一側(cè)進(jìn)行，也可在兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行，加快了路面建設(shè)的施工進(jìn)度；最后，在安放斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面的預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，通常選用斜向?qū)ΨQ法，使整個(gè)路面保持均勻的受力情況，充分發(fā)揮出預(yù)應(yīng)力筋的各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，提高了材料的利用率[1]。

3　斜向預(yù)應(yīng)力混凝土面層施工技術(shù)

3.1　施工準(zhǔn)備

材料進(jìn)場(chǎng)應(yīng)按相關(guān)規(guī)范進(jìn)行進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收，預(yù)應(yīng)力混凝土面板施工前應(yīng)檢查儲(chǔ)存材料的儲(chǔ)量、性能，確保所有材料的數(shù)量和質(zhì)量。

3.2　立模

側(cè)模板采用鋼模板，模板底面與基層頂面緊貼，局部低洼處（空隙）事先用水泥砂漿鋪平。模板安裝完畢后檢查接頭處的高差和模板內(nèi)側(cè)是否有錯(cuò)位。模板要求穩(wěn)固牢靠，不能有松動(dòng)，接頭處的高差控制在3 mm以內(nèi)。

3.3　滑動(dòng)層鋪設(shè)

滑動(dòng)層設(shè)置在基層頂面，基層應(yīng)平整無凹坑，先將基層表面清掃干凈。砂層鋪撒厚度為5～10 mm，其上鋪設(shè)聚乙烯塑料薄膜，聚乙烯塑料薄膜的搭接處用透明膠帶黏合成整體以防止?jié)B水及滑動(dòng)層材料散失。

3.4　鋼筋加工及安裝

根據(jù)圖紙要求加工拉桿、傳力桿和預(yù)應(yīng)力鋼筋、構(gòu)造鋼筋，經(jīng)檢測(cè)合格后運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)安裝，位置必須符合設(shè)計(jì)要求。

（1）檢查預(yù)應(yīng)力鋼筋、構(gòu)造鋼筋的規(guī)格尺寸和數(shù)量。預(yù)應(yīng)力鋼絲及構(gòu)造鋼筋下料應(yīng)使用機(jī)械切割，嚴(yán)禁使用電焊或者氣割下料。預(yù)應(yīng)力筋下料盡量保持直度，彎曲度過大的應(yīng)剔除。

（2）縱向構(gòu)造鋼筋采用直徑8 mm的光圓鋼筋，分兩層布置，每層兩根，在縱向鋼筋外間隔25 cm布置箍筋?？v向構(gòu)造鋼筋與箍筋的布置位置按設(shè)計(jì)圖紙要求布置?？v向構(gòu)造鋼筋定位后，箍筋用細(xì)鐵絲綁扎在縱向構(gòu)造鋼筋上。

（3）路面板端無斜向預(yù)應(yīng)力筋的區(qū)域用間距為30 cm×30 cm的8鋼筋網(wǎng)加強(qiáng)，布置位置及尺寸按設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行。

（4）按照?qǐng)D紙雙向交叉布置高強(qiáng)鋼絲，將預(yù)應(yīng)力筋按45°方向穿過三角塑料盒進(jìn)行布設(shè)，并在交叉位置上間隔放置支撐鋼筋架。

（5）預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)鋼絲布置好后應(yīng)進(jìn)行校直，以保證高強(qiáng)鋼絲與路面縱向的夾角。并將校直好的高強(qiáng)鋼絲的交叉點(diǎn)位置間隔用扎絲綁扎緊固。

（6）在進(jìn)行完預(yù)應(yīng)力筋的布置、固定等所有工序后，給每根高強(qiáng)鋼絲涂抹無黏結(jié)材料，要求涂抹均勻，尤其是交叉部位與綁扎部位要特別注意涂抹到位。

3.5　混凝土拌合

（1）水泥混凝土拌合與運(yùn)輸設(shè)置一臺(tái)能滿足攤鋪能力要求的能自動(dòng)計(jì)量的H Z50混凝土拌合樓。施工前，備足經(jīng)檢測(cè)合格的原材料，在保證混凝土具有良好施工和易性的條件下，按經(jīng)批準(zhǔn)后的優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)。保證原材料計(jì)量誤差符合規(guī)范要求范圍，混凝土現(xiàn)場(chǎng)施工坍落度符合設(shè)計(jì)配合比的要求，保證混凝土攪拌均勻、不離析。

（2）攪拌樓在投入生產(chǎn)前，必須進(jìn)行標(biāo)定和試拌。在標(biāo)定有效期滿或攪拌樓搬遷安裝后，均應(yīng)重新標(biāo)定。施工中應(yīng)每15 d校驗(yàn)一次攪拌樓計(jì)量精確度。攪拌樓配料計(jì)量偏差不得超過規(guī)定。

3.6　混凝土運(yùn)輸

混凝土采用混凝土運(yùn)輸車運(yùn)輸，混凝土運(yùn)輸過程中應(yīng)防止漏漿、漏料和污染路面，途中不得隨意耽擱。自卸車運(yùn)輸應(yīng)減小顛簸，防止拌合物離析。車輛起步和停車應(yīng)平穩(wěn)。在運(yùn)輸過程中車載混凝土罐應(yīng)低速轉(zhuǎn)動(dòng)，以有效減少混凝土離析。

3.7　混凝土攤鋪

（1）工藝流程。布料→密集排振→拉桿安裝→人工補(bǔ)料→三輥軸整平→精平飾面→刻槽→切縫→養(yǎng)生→填縫。

（2）設(shè)備選擇與配套

a.三輥軸整平機(jī)選用直徑為219 mm的輥軸。軸長(zhǎng)比路面寬度長(zhǎng)出600～1 200 mm。振動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速不宜大于380 r/min。

b.三輥軸機(jī)配備一臺(tái)安裝插入式振搗棒組的排式振搗機(jī)，振搗棒的直徑宜為50 mm，間距不應(yīng)大于其有效工作半徑的1.5倍，并不大于500 mm。插入式振搗棒組的振動(dòng)頻率可在50～200 H z選擇，排式振搗機(jī)具備自動(dòng)行走功能。

（3）攤鋪前應(yīng)對(duì)基層表面進(jìn)行灑水潤(rùn)濕，但不能有積水?；炷寥肽Ｇ?，先檢查坍落度，控制在配合比要求坍落度±1 cm范圍內(nèi)，現(xiàn)場(chǎng)取樣制作混凝土檢測(cè)抗壓抗折強(qiáng)度的試件。

（4）應(yīng)有專人指揮車輛均勻卸料。布料應(yīng)與攤鋪速度相適應(yīng)，不適應(yīng)時(shí)應(yīng)配備適當(dāng)?shù)牟剂蠙C(jī)械。坍落度為10～40 mm的拌合物，松鋪系數(shù)為1.12～1.25。坍落度大時(shí)取低值，坍落度小時(shí)取高值。超高路段，橫坡高側(cè)取高值，橫坡低側(cè)取低值。

（5）混凝土拌合物布料長(zhǎng)度大于10 m時(shí)，可開始振搗作業(yè)。密排振搗棒組間歇插入振實(shí)時(shí)，每次移動(dòng)距離不宜超過振搗棒有效作用半徑的1.5倍，并不得大于500 mm，振搗時(shí)間宜為15～30 s。排式振搗機(jī)連續(xù)拖行振實(shí)時(shí)，作業(yè)速度宜控制在4 m/min以內(nèi)。具體作業(yè)速度視振實(shí)效果，可由下式計(jì)算[2]：

式中：V為排式振搗機(jī)作業(yè)速度，m/s；t為振搗密實(shí)所需的時(shí)間，s，一般為15～30 s；R為振搗棒的有效作用半徑，m。

排式振搗機(jī)應(yīng)勻速緩慢、連續(xù)不斷地振搗行進(jìn)。其作業(yè)速度以拌合物表面不露粗集料、液化表面不再冒氣泡并泛出水泥漿為準(zhǔn)。面板振實(shí)后，安裝縱縫拉桿和橫縫傳力桿。單車道攤鋪的混凝土路面在側(cè)（端）模預(yù)留孔中應(yīng)按設(shè)計(jì)要求插入拉（傳力）桿；一次攤鋪雙車道路面時(shí)，還應(yīng)在中間縱（橫）縫部位使用插入機(jī)在1/2板厚處插入拉（傳力）桿，插入機(jī)移動(dòng)步距應(yīng)與拉（傳力）桿間距相同。傳力桿1/2涂瀝青。

（6）三輥軸整平機(jī)作業(yè)

a.三輥軸整平機(jī)按作業(yè)單元分段整平，作業(yè)單元長(zhǎng)度控制在20～30 m，振搗機(jī)振實(shí)與三輥軸整平兩道工序之間的時(shí)間間隔不宜超過15 min。

b.三輥軸滾壓振實(shí)料位高差宜高于模板頂面5～20 mm，過高時(shí)應(yīng)鏟除，過低時(shí)應(yīng)及時(shí)補(bǔ)料。

c.三輥軸整平機(jī)在一個(gè)作業(yè)單元長(zhǎng)度內(nèi)，采用前進(jìn)振動(dòng)、后退靜滾的方式作業(yè)，宜分別2～3遍。最佳滾壓遍數(shù)應(yīng)經(jīng)過試鋪確定。

d.在三輥軸整平機(jī)作業(yè)時(shí)，設(shè)專人處理軸前料位的高低情況，過高時(shí)，應(yīng)輔以人工鏟除，軸下有間隙時(shí)，應(yīng)使用混凝土找補(bǔ)。

e.滾壓完成后，將振動(dòng)輥軸抬離模板，用整平軸前后靜滾整平，直到平整度符合要求，表面砂漿厚度均勻?yàn)橹埂?/p>

f.表面砂漿厚度宜控制在（4±1）mm，三輥軸整平機(jī)前方表面過厚、過稀的砂漿必須刮除丟棄。

g.在三輥軸整平后，在縱、橫兩個(gè)方向用人工配合駕駛型抹光機(jī)進(jìn)行精平飾面，每個(gè)方向不少于兩遍，在邊角部位重點(diǎn)人工用抹子進(jìn)行精平。

3.8　養(yǎng)護(hù)

在混凝土終凝后，即可進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)采用土工布覆蓋灑水形式，水車從路基一側(cè)用噴水管向作業(yè)面霧化噴水，必須保證前7 d之內(nèi)24 h保證混凝土表面濕潤(rùn)，養(yǎng)護(hù)期不低于14 d。同時(shí)作業(yè)段兩端封閉交通，禁止車輛和行人從其上通行。

3.9　張拉預(yù)應(yīng)力筋

分兩次張拉預(yù)應(yīng)力筋，將一定預(yù)應(yīng)力施加到長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力路面板后，即可避免裂縫的產(chǎn)生。如混凝土具有較高強(qiáng)度在錨具下可避免超限應(yīng)力的出現(xiàn)，因此需將初始預(yù)應(yīng)力盡可能早地施加給混凝土，有利于防止路面板收縮過程中因摩擦約束出現(xiàn)的拉應(yīng)力。1 395 MPa為張拉控制應(yīng)力，混凝土試件抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)需在第一次張拉前進(jìn)行。17 MPa為平均抗壓強(qiáng)度，應(yīng)超過設(shè)計(jì)強(qiáng)度30%。279 MPa為張拉控制應(yīng)力值，混凝土試塊抗壓強(qiáng)度在第二次張拉前測(cè)量為35.5 MPa，超過設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%，即可實(shí)施第二次張拉。為降低預(yù)應(yīng)力分次張拉出現(xiàn)的預(yù)應(yīng)力消耗，可選取超張拉法進(jìn)行施工，1 465 MPa為張拉控制應(yīng)力值，持荷2 min，卸荷后即可進(jìn)行錨固施工。

選取單幅進(jìn)行試驗(yàn)路施工，應(yīng)在路肩一側(cè)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉施工，全幅施工，可將夾片錨設(shè)置到路面兩側(cè)，且在路面兩側(cè)路肩張拉預(yù)應(yīng)力筋。

4　結(jié)語

對(duì)于常規(guī)的水泥混凝土而言，經(jīng)常出現(xiàn)裂縫等危害，會(huì)對(duì)人們的交通運(yùn)輸造成不同程度的影響。為此，斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面的出現(xiàn)很好地解決了此類問題，通過采用斜向預(yù)應(yīng)力筋，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的無縫水泥混凝土路面，改善了路面的質(zhì)量，提高了人們交通運(yùn)輸?shù)氖孢m度。目前，我國(guó)對(duì)斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面技術(shù)的研究還處在初級(jí)階段，仍需要得到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，從而得到更為廣泛的應(yīng)用和健康穩(wěn)定的發(fā)展。