【摘要】 结合咸水沟隧道混凝土路面施工的成功实例及其他工点的成功经验,总结适合中短公路隧道混凝土路面的施工工艺。
【关键词】 中短公路隧道; 混凝土路面; 施工工艺
1 工程概况
洛卢公路改建工程五标段咸水沟隧道全长591 m, 隧道内行车道宽为2 ×415 m, 厚度为24 cm, 横坡为双面人字坡, 坡度115%。路面混凝土为C30混凝土, 抗折强度不低于510MPa, 沿中线设置一条纵缝并设<16拉杆, 间距65cm: 隧道进出口各设胀缝一条, 与其相邻的三道横缝均设<25传力杆。
2 施工前准备
2.1 材料准备
混凝土混合料由水泥、粗集料、细集料、水与外加剂组成。水泥采用堰师42.5R级水泥, 查验其出厂质量报告单, 逐批抽检其细度、凝结时间、安全性及其3 d、7 d、28d的水泥抗压强度; 碎石为花岗岩机制碎石, 抽检其强度、软弱及针片状颗粒含量和磨耗; 砂为前河河砂, 细度模数在2.5以上: 水为明白河河水, 可饮用水。
2.2 混凝土配合比的检验与调整
施工前必须检验混凝土配合比设计是否合适。首先按设计配合比取样试拌, 成型混凝土抗弯拉及抗压试件, 养护28 d后测定其强度。强度较低时提高水泥标号, 降低水灰比或改善集料级配等措施。施工现场砂石料的含水量经常会发生变化, 须及时测定, 并调整实际水的用量。
2.3 基层检验与调整
有仰拱地段, 检查顶面标高, 清除表面浮碴: 无仰拱地段, 山于路面混凝土是直接铺筑在岩石地基上的, 因此必须设置找平层。找平层的厚度为10 cm, 采用和混凝土面层同样的材料进行找平。摊铺混凝土前, 基层表面应充分洒水润湿, 以免浇筑混凝土后底部因水分被干燥的基层吸收而变得疏松或产生裂缝。
2.4 测量放样
测量放样是水泥混凝土路面施工前的一项重要工作。根据设计图纸用全站仪放出线路中心线及路边缘线, 将设胀缩缝、曲线起讫点、纵坡变化点等的中心点及一对边桩在实地标明; 若桩位有松动现象, 及时进行复测; 用精密水准仪测量每20 m断面中桩、边桩高程, 边桩高程以墨线标示于水沟边墙上。
3 施工工艺
工艺流程: 路面混凝土基层质量检查验收v测量放线v基层整修v制振动梁v立中心模板v安设传力杆v钢模复测、检验v混凝土运输、人工摊铺初平v安设钢筋v插入式捣固棒振捣v平板振动器振动v滚筒赶浆找平v刮平器精平v压纹v拆模v切伸缩缝v填缝v养护。
3.1 制作振动梁
沿线路方向, 紧贴水沟边墙制作10cm宽的振动梁, 其标高严格按边桩高程控制, 平整度不大于3 mm。振动梁采用C30混凝土。
3.2 安装中心模板
沿线路中线安装中心模板, 模板采用槽钢, 顶面与混凝土顶面设计高程齐平, 允许偏差±2 mm; 接头处用拼装配件固定, 接头应紧密平顺, 不得有离缝、歪斜和不平齐等现象; 沿线路方向每隔5 m在模板两侧安设螺栓, 用铁钎及斜撑固定模板; 模板底面与基层紧贴, 不得漏浆。立模完成后在内侧面均匀涂刷一薄层脱模剂, 以利拆模。
3.3 安设拉杆(或传力杆)
当两侧模板安装好后, 纵向施工缝设置拉杆, 横向施工缝、胀缝上设置传力杆。在嵌缝板上预留圆孔以便传力杆穿过; 嵌缝板上面设木制压缝板条; 其旁再安放一块胀缝模板, 按传力杆的位置和间距, 在胀缝模板下部挖成倒U形槽, 使传力杆由此通过; 传力杆的两端固定在钢筋支架上, 支架脚插入基层内。
3.4 拌备和运送混凝土混合料
混凝土所用原材料严格把关, 必须完全符合规范要求,称量精度水泥为±1% , 粗细集料为±3% , 水为±1%; 混凝土拌制采用强制式拌合机, 每盘料搅拌1.5～2 min。混凝土运输采用小型自卸汽车, 为防止离析, 行车要平稳, 出料及摊铺时的卸料高度不超过1.5 m, 当发生明显离析时,应在摊铺前重新拌匀, 切记不可另外加水。
3.5 摊铺及人工初平
当混合料运送至摊铺地点后, 一般直接倒向安装好侧模的路槽内, 并用人工摊铺、找补均匀。用插入式振捣器在模板边缘角隅等平板振捣器振捣不到之处振一次, 然后用插入式振捣器全面按顺序插振一次, 同一位置的振捣持续时间, 以混合料停止下沉, 不再冒气泡并泛出砂浆为准,不能过振。插入式振捣器移动间距不大于其作用半径的1.5倍, 其至模板的距离不大于其作用半径的0.5倍, 低陷处人工及时填补找平。在摊铺和振捣过程中, 模板边角振捣要谨慎小心, 注意不要碰撞模板和钢筋(包括传力杆) , 以免移动变位。如发现模板有下沉、变形或松动时, 应及时纠正。
3.6 安放角隅和边缘钢筋
安放角隅、边缘钢筋时, 应先沿边缘铺筑一条混凝土带, 拍实至钢筋设置高度, 然后安放边缘钢筋, 在两端弯起处, 用混凝土物件压住。
3.7 平板振动器振捣
插入式振捣器振捣后, 用4.0 m ×20 cm的平板振动器全面振捣。平板振动器移动的速度要缓慢均匀, 振动器在每一位置振动持续的时间, 以达到表面不再下沉并泛出砂浆为准, 当水灰比小于0.45时, 振捣时间不宜少于30 s:水灰比大于0.45时, 不宜少于15 s, 一般以每分钟1.2 m～1.5 m为宜, 不允许中途停留。拖振过程中, 多余的混合料随振动器的推移而刮去, 低陷处及时进行人工填补。
3.8 滚筒赶浆找平
用4.5 m长, <100 mm平直无缝钢管滚筒对混凝土表面进行拉锯式滚揉, 一边横向搓、一边纵向刮移。同时要辅以6 m直尺检查。滚揉前一定要将振动梁、模板顶面清理干净, 滚筒一端置于10 cm宽的振动梁上, 另一端置于中线处钢模板上, 往返滚动2～3遍, 使表面泛浆, 并赶出气泡。滚筒移动的速度要缓慢而均匀, 前进速度以1.2～1.5 m /min为宜, 不允许中途停留。滚筒使混凝土表面进一步压实、提浆并整平, 且能使混凝土表面均匀保持5 ～6mm的浆层, 以利于密封和作面。对不平之处, 应及时辅以人工补填找平。补填时应用较细的混合料原浆, 严禁用纯砂浆填补。
3.9 刮平器精平
精平是混凝土路面施工工艺的关键, 精平时间的确定更为重要。待混凝土表面不下沉、不泌水时(一般为4 h) ,人工用刮平器进行精平, 采取高处多磨、低处补原浆的方法进行, 边抹光边找平。用6 m直尺于两侧边部及中间三处紧贴浆面各轻按一下, 低凹处不出现压痕或印痕不显,较高处印痕较深, 据此进行找补精平。每抹一遍, 都得用6 m直尺检查, 反复多次检查直至平整度满足要求为止。精抹找补应用原浆, 不得另拌砂浆, 更禁止撒水或水泥粉,否则不但易发生泌水现象, 还会因水灰比的不均匀, 致使收缩不均匀, 产生裂纹。
3.10 压 纹
压纹可保持路面的粗糙度, 提高路面的抗滑性能。刮平器精平后, 静待一段时间(一般3 h) , 以手指轻按混凝土面, “软而不陷”时, 用压纹机压纹, 深度3 mm, 宽度5 mm, 纹间距15 mm。这样既能保证压纹深度, 又不会拉毛砼表面。
3.11 接缝处理
纵向缩缝: 采用切缝法, 在混凝土强度达到设计强度的25%～30%时, 用切缝机切割。纵向施工缝: 平行于线路中心线, 对已浇筑的混凝土板的缝壁涂刷沥青。浇筑临板时, 缝的上部切割成规定深度的缝槽。
横向缩缝: 采用切缝法, 在混凝土强度达到设计强度的25%～30%时, 用切缝机切割。
胀缝: 胀缝施工时缝中不能连浆, 下部设置胀缝板,上部浇筑填缝料。
横向施工缝: 每天工作结束时设置横向施工缝, 横向施工缝宜与胀缝或缩缝位置吻合。
填缝: 混凝土面板所有的接缝凹槽用沥青玛碲脂填缝。
3.12 养 护
在混凝土终凝后, 一般在抹面2 h后开始用草帘覆盖于混凝土板表面, 每天均匀洒水2～3次, 使其保持潮湿状态。混凝土板在养护期间和填缝之前, 禁止车辆通行。当混凝土强度达到设计强度的40%时, 方可允许行人通过,进行另外半幅的施工; 强度完全达到设计要求时, 才正式开放交通。
4 结束语
此项施工工艺简单易行, 可操作性强, 效果显著, 工程竣工验收时, 10项检测验收项目完全达到规范要求。尤其是平整度一项, 用3m直尺纵向全长量测, 98%测点的平整度≤3 mm。其工艺效果得到了洛卢公路指挥部、洛阳市、河南省领导的一致好评。
参考文献
[ 1 ] JTJ012 - 94 公路水泥混凝土路面设计规范[ S].
[ 2 ] JTJ071 - 98 公路工程质量检验评定标准[ S].
[ 3 ] GBJ97 - 87 水泥混凝土路面施工及验收规范[ S ]. 北京:中国计划出版社, 1988.
