談高等級(jí)公路水泥混凝土路面接縫施工

1、談高等級(jí)公路水泥混凝土路面接縫施工 摘要從施工和實(shí)踐角度,對(duì)高等級(jí)公路水泥混凝土路面接縫在施工中存在的問(wèn)題,以及施工規(guī)范中沒(méi)有明確提出解決方法的問(wèn)題和不明確的概念進(jìn)行了探討研究,并提出解決的方法。關(guān)鍵詞水泥混凝土路面接縫(脹縫、縮縫、縱縫和施工縫) 施工水泥混凝土路面具有承載力大,整體性、穩(wěn)定性好,使用壽命長(zhǎng),抗侵蝕能力強(qiáng),日常養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少,有利于夜間行車等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)修筑水泥混凝土路面還能合理利用我國(guó)充足的水泥資源,緩和高質(zhì)量瀝青供應(yīng)緊張情況,是高等級(jí)重交通公路路面的主要類型之一。隨著高等級(jí)水泥混凝土路面在我國(guó)修筑里程的增多,許多問(wèn)題也突顯出來(lái),尤其是接縫技術(shù),是水泥混凝土路面設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)管

2、理中的關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn),本文從施工方面闡述提高接縫技術(shù)水平的方法和措施。1脹縫施工公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范指出:在鄰近橋梁或其他固定構(gòu)造物處或其他道路相交處應(yīng)設(shè)置橫向脹縫注1。通過(guò)對(duì)各地水泥混凝土路面情況調(diào)查和研究分析,我們將脹縫分成2種類型。第一類脹縫包括路面與柔性路面相接處、板厚改變處、隧道口、小半徑平曲線和凹型豎曲線縱坡變換處、路面與橋頭雙層鋼筋混凝土搭板之間的脹縫。這類脹縫均設(shè)置傳力桿并采用加強(qiáng)鋼筋骨架,其寬度不小于50 cm,兩側(cè)總寬度不小于102 cm,骨架箍筋直徑1216 mm,間距不小于20 cm,如圖1所示。路面與橋頭雙層鋼筋混凝土搭板之間的脹縫,搭板一側(cè)取消鋼筋骨架,傳力桿焊

3、于搭板鋼筋骨架上。脹縫板要求與路面中心線垂直,且縫壁要垂直路面,縫隙寬度一致,縫中完全不連漿。為保證脹縫不起拱不錯(cuò)臺(tái),可在脹縫下設(shè)置枕梁,并與路面板用鋼筋錨固在一起。圖1第一類脹縫構(gòu)造圖(單位:cm)第二類脹縫為路面同結(jié)構(gòu)物相接處,主要是梁跨小于10 m的小橋涵橋面鋪裝與橋頭搭板之間設(shè)置的隔離伸縮縫,不設(shè)置傳力桿,中間脹縫板和表面填縫與其他脹縫相同。因梁跨小不宜設(shè)置橋梁伸縮縫,這種脹縫是介于脹縫與伸縮縫之間的一種類型,如圖2所示。這種縫因一般在梁端下部設(shè)有橡膠支座,梁體與搭板之間在荷載作用下產(chǎn)生的豎向位移不同,容易產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象,脹縫邊緣受到水平力沖擊作用,極易造成邊角破損,這種現(xiàn)象無(wú)法回避。因

4、此,需用異型鋼板(角鋼或槽鋼)加強(qiáng)脹縫上邊緣,并與兩側(cè)鋼筋網(wǎng)或錨固鋼筋焊接。脹縫施工必須滿足設(shè)計(jì)要求,一般有2種施工方法:頂頭木模(鋼模)固定傳力桿安裝方法,適用于混凝土板不連續(xù)澆筑時(shí)設(shè)置的脹縫;支架固定傳力桿安裝的方法,適用于混凝土板連續(xù)澆筑時(shí)設(shè)置的脹縫2。圖2第二類脹縫構(gòu)造圖對(duì)于脹縫施工的第一種方法,一般只適用低等級(jí)公路的人工或半機(jī)械化施工。在鋪筑到脹縫位置時(shí),脹縫一側(cè)砼板不能澆筑,只有等到先前澆筑的砼板強(qiáng)度上來(lái)以后,拆除頂頭木模,才能澆筑另一側(cè)。這種施工方式既不能保證施工連續(xù)性,也降低了脹縫處砼面的平整度,同時(shí)也不符合機(jī)械化連續(xù)施工的要求。對(duì)于高等級(jí)公路連續(xù)施工,一般采用第二種脹縫施工方

5、法。結(jié)合我們?cè)诿浛p設(shè)計(jì)中的分析,將脹縫板、傳力桿、傳力桿帽及脹縫補(bǔ)強(qiáng)鋼筋骨架構(gòu)造成完整的脹縫支架組件。一種方法是待水泥砼攤鋪完畢強(qiáng)度上來(lái)以后,用疊合雙鋸片切出脹縫上部,剔除脹縫內(nèi)砼,填筑縫料,這種方法因施工中脹縫板與填縫槽對(duì)中不好,槽寬不均一及早期裂縫無(wú)法避免等問(wèn)題已基本不使用。現(xiàn)在常用的方法是在鋪筑過(guò)后,即剔除脹縫板上部砼,對(duì)中放上3 cm×2 cm軟木條,頂面與路面相平或微凹,用人工搗實(shí)并抹平砼路面脹縫部位,等到填縫時(shí)再將軟木條剔出3。施工時(shí)有幾點(diǎn)必需特別注意:脹縫支架固定要牢固。不允許被滑模攤鋪機(jī)強(qiáng)大的攤擠力攤擠移動(dòng)、變形、彎曲或傾斜。因此,必須加強(qiáng)脹縫支架和脹縫板的固定工作。

6、實(shí)踐證明,當(dāng)基層為水泥或二灰穩(wěn)定粒料時(shí),固定脹縫板鋼釬每側(cè)不少于每米1根,鋼筋骨架每側(cè)每米不少于1根,鋼釬打入基層深度不小于5 cm,并保證脹縫板、傳力桿位置精確;振搗棒的最低位置應(yīng)高于脹縫板的頂面,不得拖斜或振壞脹縫板;脹縫板位置應(yīng)嚴(yán)格標(biāo)記,便于鑲嵌軟木。對(duì)于無(wú)傳力桿的第二類脹縫,待混凝土鋪過(guò)后剔除脹縫部位混凝土,焊好角鋼或槽鋼,換填鋼纖維混凝土并振搗抹平。實(shí)踐證明,如果傳力桿安裝精度過(guò)低,當(dāng)板面因溫度變化脹縫縮時(shí),傳力桿不能沿板長(zhǎng)方向平順滑動(dòng),極易造成砼板破壞。因此,從施工質(zhì)量控制角度看,必須對(duì)脹縫、工作縫、縮縫傳力桿及脹縫板的安裝精度提出定量指標(biāo)要求。參照美國(guó)及其他一些國(guó)家的施工規(guī)范,我

7、們提出具體精度要求如表1所列。表1傳力桿及脹縫板安裝精度2縮縫施工水泥混凝土路面橫向縮縫有帶傳力桿與不帶傳力桿2種?？s縫中的傳力桿,一側(cè)要涂瀝青、油漆等潤(rùn)滑劑,平面上涂瀝青與不涂瀝青的要交錯(cuò)放置,中間沒(méi)有脹縫板,不設(shè)加強(qiáng)鋼筋骨架,不戴套,其他方面和安裝精度同脹縫傳力桿。傳力桿施工分為支架施工和自動(dòng)傳力桿插入機(jī)施工2種方式?？s縫的施工方法應(yīng)采用切縫法,當(dāng)受到條件限制時(shí)可采用壓縫法。但壓縫法不僅對(duì)平整度影響大,而且縮縫深度、寬度和順直度均不及切縫。因此,民航機(jī)場(chǎng)道面和高速公路須采用切縫法。切縫技術(shù)又分為硬切縫和軟切縫兩種方式,切縫時(shí)間的掌握是施工中的一個(gè)難點(diǎn),也是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。切縫過(guò)早,砼仍

8、很軟,切縫啃邊。切縫晚則可能出現(xiàn)斷板。因此在施工中,不能單用規(guī)定最長(zhǎng)切縫時(shí)間的方法控制,而是采用溫度小時(shí)方法控制。但是,根據(jù)這兩條進(jìn)行硬切縫施工,很難將斷板率控制在2以內(nèi)。軟切縫技術(shù)是美國(guó)在sharp計(jì)劃中研究開發(fā)的一種新的縮縫施工技術(shù)。其原理是采用超高速切縫,在相同的條件下,相對(duì)于硬切縫而言,超高速鋸縫每個(gè)鋸齒的吃進(jìn)量非常小,大大地減少了鋸片對(duì)砼集料的擾動(dòng),同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)軟切縫不啃邊,軟切縫機(jī)在鋸片部位配備了一個(gè)船形擠壓底板,壓住縮縫邊角,有效控制了啃邊現(xiàn)象,因此軟切縫時(shí)間比硬切縫時(shí)間大大提前。軟切縫時(shí),以砼攤鋪后,人能在其上面行走,抗壓強(qiáng)度以0.51.0 mpa為宜。實(shí)踐證明,當(dāng)嚴(yán)格按要求施

9、工時(shí),斷板率可控制在1以內(nèi)。3縱縫和施工縫施工3.1縱縫施工水泥混凝土路面的縱縫有施工縫和假縫兩種。當(dāng)一次鋪筑寬度為單幅寬度時(shí),縱縫為施工縫。當(dāng)一次攤鋪寬度大于單幅寬度時(shí),需按單幅寬度切割出縱縫,此時(shí)縱縫為假縫形式?？v縫一般均需設(shè)置拉桿。當(dāng)縱縫為施工縫時(shí),拉桿由側(cè)面打入,但無(wú)論是人工、半機(jī)械化鋪筑,拉桿從側(cè)模預(yù)留孔打入,還是滑模攤鋪機(jī)采用機(jī)械打拉桿部件來(lái)插入拉桿,都應(yīng)在砼面成型之前將拉桿打入,以免對(duì)砼側(cè)面及表面平整度造成破壞。當(dāng)一次攤鋪寬度大于單幅寬度時(shí),縱縫為假縫,必須配置中間拉桿插入裝置,待鋪筑完畢后需切縫。對(duì)砼面造成破壞的還需配置表面修整用的裝置?？v縫填縫與橫縫相同2。3.2橫向施工縫施

10、工橫向施工縫的位置與脹縫或縮縫設(shè)計(jì)位置吻合。施工縫應(yīng)與路面中心線垂直;多車道路面及民航機(jī)場(chǎng)道面的施工縫應(yīng)避免設(shè)在同一橫斷面上。施工縫加設(shè)傳力桿。傳力桿長(zhǎng)度的一半錨固于混凝土中,另一半涂瀝青,允許滑動(dòng)。傳力桿必須與縫壁垂直。對(duì)于施工縫,關(guān)鍵在于控制其標(biāo)高和平整度。在施工時(shí)必須采用測(cè)量?jī)x器,對(duì)其標(biāo)高進(jìn)行反復(fù)測(cè)量控制,不使其出現(xiàn)耷拉頭的現(xiàn)象,并嚴(yán)格控制整面工作,保證平整度。用滑模攤鋪機(jī)施工時(shí),一般可在施工完后多攤鋪出12 m路面,待砼硬化后將其切下鑿除,再利用多鉆頭鉆孔機(jī)打孔插入傳力桿。在全部縮縫加傳力桿施工時(shí),可在傳力桿中間切縫鑿除多余砼,但應(yīng)避免損傷成型砼壁。4填縫材料4.1填縫材料質(zhì)量與性能填

11、縫是公路水泥混凝土路面施工中的重要環(huán)節(jié),填縫施工的好壞,填縫材料質(zhì)量和技術(shù)性能的高低直接影響路面的使用壽命和使用性能?，F(xiàn)行規(guī)范中所列的填縫材料主要是瀝青混合物類填料,其粘結(jié)力差、易脫開,熱穩(wěn)定性差,低溫易脆、高溫易軟,抗嵌入能力低,易老化、耐久性差,使用時(shí)間大多不到1年,且外觀及平整度均較差。近幾年隨著高等級(jí)水泥混凝土路面修筑里程的增多,國(guó)內(nèi)對(duì)填縫材料的研究也廣泛起來(lái)。采用優(yōu)質(zhì)材料對(duì)瀝青混合物進(jìn)行改性后其性能可得到很大改善,同時(shí)也研制出許多替代品種,如硅酮和改性聚胺脂填料、上海pg填縫料、有機(jī)硅填縫料等。接縫材料技術(shù)性能如表2所列。表2接縫材料技術(shù)性能表4.2填縫施工對(duì)于高等級(jí)公路在填縫施工時(shí),脹縫填縫施工與縮縫填縫施工要區(qū)別對(duì)待。脹縫因其縫寬、變形大,更需要精心施工,其施工工藝也比較復(fù)雜。(1)填縫前用壓縮水和壓縮空氣清除脹縫內(nèi)的砂石及其他污染物,確?？p壁及內(nèi)部干燥、潔凈。(2)把多孔泡沫塑料柔性密封背襯材料壓填入脹縫下部,并檢查是否漏漿,填縫材料灌注深度保證在23 cm之間。(3)填縫材料灌注高度夏天應(yīng)與路面相平,冬天低于路面12 mm。(4)灌注完工應(yīng)對(duì)其養(yǎng)生,夏季養(yǎng)生時(shí)間1224 h,冬季2448 h?？s縫填縫參照脹縫填縫方法施工,但不需填底料。另外,接縫也可以用預(yù)制嵌縫條施工。5結(jié)語(yǔ)在水泥混凝土路面施工中,無(wú)論設(shè)計(jì)還是施工,接縫是比較難處理的部分,往往由