水泥混凝土路面刻槽最佳时间研究.pdf

水 泥混凝 土路 面刻槽最佳 时 间研 究 刘 超 飞 ( 深圳高速工程顾问有限公 司， 深圳 5 1 8 0 3 4 ) 摘要 ： 通过对混凝土强度发展规律的 国内外现状研究调查 ， 以吉林 长珲 高速试验 段混凝 土路 面刻槽 为依托 ， 通过 室 内试 验 、 计算及现场试验研究 ， 提 出能指导施工 的水泥混凝土路面刻槽最佳时间( 冬季施工混凝 土浇注后第 5 7 d ； 夏季施工一 一 混凝 土浇注后第 3 4 d ) ， 对减少刻槽工作 的盲 目性非常有帮助 。 关键词 ： 水泥混凝 土；路面 ； 刻槽 ；最佳 时间 1问题 的提 出 依据水泥混凝土施工规范要求 ， 对于混凝土路 面 刻槽 ， 须混凝土抗压强度达到 4 O 9 ， 6 后开始进行 。基于 公路工程气候 、 环境多变的施工特点 ， 如何把握混凝土 强度达到 4 0 ， 即如何根据施工期气候及施工环境确 定最佳的刻槽时间以达到指导施 工， 便成为非常有意 义 的问题 。 2 水 泥混 凝土 强度发 展规律 国内外研 究 早在 1 9 5 3年 ， 伯 格 斯特 洛 ( SG B e r g s t r o m) 根 据绍 尔准则 ， 在对 一 系 列 抗压 强 度 试 验 结果 进 行 了分 析归 纳之后 ， 得 出如下 公式 ： M一 ( +1 0 ) a ( 1 ) 式中： M 为成熟度 ( d ) ； t 为养 护温度 ( ) ； a 为 温度 为 t 的持续 时 间( d ) 。 此式后来被广泛引用 。但在实际工作中发现， 当 温度低于 0 时 ， 混凝土因拌和水结冰而停止硬化， 所 以此式不 能用 于低 温 ， 且 不适合 添加 外加 剂混凝 土 。 新疆建筑科学研究院项翥行L 】 等人根据数学 回归 原理 提 出等 效 龄 期法 。因 为是 根 据 数学 回归 方 法 ， 采 用实际测试结果 回归 ， 所以可以适用各种外加剂 、 各种 温度 条件 的混凝 土强 度发展 规律 。 m 一0 2 7 3 + 0 0 2 2 4 t + 0 0 0 0 7 0 6 t ( 2 ) T一 T r t 口 ( 3 ) 式中： m 为等效系数 ； t 为养护温度 ( ) ； T为等效龄 期( h ) ； a 为温度为 t的持续时间( h ) 。 技术规范 2 可知 ， 路面抗压强度达到标准养 生 2 8 d 强度的 4 O 后可开始刻槽 ( 即最佳刻槽 时间) 。根据 公式( 3 ) 可推算 出等效龄期( 即当地气候情况下 d相 当于标 准养 生下 天数 ) 。另 外 可 根据 室 内试 验 数 据 回 归得出标准养生情况下的强度 一龄期曲线 ， 从 而得到 4 O 强度下的标准龄期 。将标准龄期除以等效龄期便 可得到最佳刻槽时间。 4 合理刻槽时间确定 ( 1 ) 由现场试验室可 以得到标准养生条件下的试 件抗压强度值 ， 具体见表 1 。 表 1 现 场试 验室 2 O 标准养生强度表 I 龄期 l 1 3 7 I 抗 压强 度 M P a l 8 4 2 4 4 3 5 0 我们 可 以采 取不 同 的 回归类 型 ， 可 回归 得 到 不 同 的回归 曲线方 程 ， 及 相关 系数 ， 具体 见 图 1 。 标养 时间一强度关系图 3 最佳 刻槽 时 间的确定 图 1 标准养生时间 一 强度关 系回归 图 根据 J TG F 3 0 2 0 0 3 ( ( 公路水泥混凝土路面施工 收稿 日期 ： 2 o 1 1 - 0 9 2 1 1 8 上冯 咯 N o 4 2 0 1 1 显 然 ， 从 图 1可选 择 回归方程 ： 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 图 2桥孔生物通道设计图 4结语 目前道路工程建设越来越重视生态设计方法 ， 工 程设 计人 员不 仅要重 视道 路 的交通功 能 、 工程 造价 、 交 通安全等方面的设计 ， 更要把工程建设与生态环境保 护密切结合起来 ， 在工程实施前期做好生物通道的调 查研究、 规划。当然生物通道在设计与使用 中还有很 多 问题值 得探讨 ， 如 区域 物种 特性 的调查 与分 类 、 通 道 型式 、 通道设置在什么位置更加合适 、 通道结构横断面 类型、 如何引导生物从通道经过 、 通道 的养护管理等。 目前， 生物通道的型式尚无 固定模式 ， 应根据区域物种 特性、 工程所处地理环境、 道路性质合理确定 ， 如路堑 式路基可考虑上跨式、 空旷区域路堤采用下 穿式或桥 孔下穿式 、 绿带走廊预 留断 口。上述设计在上海崇 明 陈家镇生态社 区道路工程 中得 以应用， 并得 到建设方 的推广 ， 现总结出下穿式生物通道 的设计思路及有关 技术措施， 仅供类似工程设计参考 。 ( 上接 第 1 9页) 图 5 养护 第 7 d的刻槽图 7 d的刻槽效果是 比较理想 的， 刻出来的槽 是顺 直 ， 槽 的 内壁 也 是 规 则 的 。这 主要 是 此 时 的强 度 刚 达 到抗 压强度 的 4 0 左 右 。既 不会 因 为 水 泥 混 凝 土 路 面强度 不够 而 出现 啃边 现 象 ， 也不 会 因 为路 面强 度 太 高导致掉边现象。从 现场刻槽所带 出的灰 土可以看 出 ： 3 d的刻槽产生的灰土是成片的， 其中夹带着砂砾 ； 3 0 d的刻槽灰土是多棱的碎石状 的； 7 d的则是很细 的灰土或泥土 ， 用水一冲就可以冲干净 。 6 夏季施工最佳刻槽时间推荐 据资料显示 ， 吉林 7月份平均气温为 9 2 5， 按 平均气温为 1 7来计算的话 ， 同样采用表 3 计算， 可得 到 T一2 0 6 h 。故刻槽时间为 1 9 2 4 -2 0 6 2 2 3 d 。 2 2 上冯么姥 N o 4 2 0 1 1 因此保守推荐夏季刻槽时间为浇注后第 3 4 d 。 7 结 语 本文通过对室内计算及试验研究， 同时结合现场 施工 情况 ， 得 出如下 结论 ： 通过现场不同的刻槽效果可看出刻槽时间为浇注 后第 5 7 d区段效果最好。尽管这与通过等效龄期 计算得到的最佳时间为 4 3 6 d有一定的偏差 ， 但两者 的偏差并不大 。笔者认为， 两者存在的偏差主要与现 场每 2 h采 集 的温度有 关系 ， 如果将 a 改 为 1 h或 0 5 h 采集一次数据 ， 则两者的偏差差距将更 变小； 另 外 与 回归 公式 ( 4 ) 采 集 的标 准 养 生 强 度数 据 个 数 也 有 一 定 的关系。 根据现场施工经验 ， 结合室内试验及计算数 据， 推 荐水泥混凝土路面最佳刻槽 时间： 冬季施工一一 混凝 土 浇注后 第 5 7 d ； 夏季施 工 混 凝 土浇注 后 第3 4 d 。由于本项 目实体施工时间为吉林 1 O月份 ， 笔者 也通过调查国内多条市政、 高速水泥混凝土路面刻槽 ， 认为南方施工宜采用推荐的最佳刻槽时间下限。 参考文献： E 1 3项翥行成熟度研究 J 混凝土 ， 1 9 9 o ( 6 ) ： 5 E z J T J F 3 O 一2 0 0 3公路 水泥混凝 土路面施工技术规范 ：S 1 F 3 刘超飞季冻 地 区水泥混 凝 土路 面抗 滑构 造研 究 与应 用 D 西安 ： 长安大学 ， 2 0 0 7 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m