浅谈双层连续配筋混凝土施工工艺在特重交通道路上的应用.pdf

s —G⋯一s◎ 浅谈 双层 连 续配筋 混凝 土施 工工 艺 在 特 重 交 通 道 路 上 的应 用 彭 波 ( 上 海市 政养 护管 理有 限公 司 ， 上 海 2 0 0 0 3 6 ) 摘 要 ： 2 0 0 7 年 以来 ， 针对上海市 $ 2 0 ( 外环线) 交通压力 大， 重车多 ， 易产 生路 面病害的状况 ， 引入双层连续配筋混凝土施工工艺 ， 以 提 高道 路整体质量 ， 降低病害发生 ， 提高行车舒适性 ； 阐述 了为保证项 目预期 目标 ， 施 _丁中的方 法及要点 。实 践证明 ， 在 使用双层 连 续 配筋混凝土基层后至今 ， 道路病 害的发 生情 况大为改善 ， 相应通行能力得到提高 。 关键词 ： 双层连续配筋混凝 土 ； 基层 ； 支架 ；表面处理 0 引言 外 环线 作 为上 海 市外 围 主要 交 通 高 速 干道 ， 全 长 9 9 k m， 全线设 双 向 8车 道 。它 位 于上 海 城 乡 结合 部 ， 连 接 1 0条快 速 干道 、 l O座 大 型全 互 通 立 交 和徐 浦 大 桥 、 外 环 隧道 2座 越 江 工程 ， 是 上 海 市交 通 最 繁忙 ， 运 输 量及 重 车压 力 最 大 的一 条 高 速 干 道 。可 见 ， 它 对 上 海 市及 周边 地 区 的交 通起 着极 其重 要 的作 用 。 自投入 使用 以来 ， 由于上海 市 经济及 运输 的发展 ， 交 通 压力历 年 增 加 ， 根 据 2 0 0 7年 交 通 流 量 监 测数 据 ， 达 到 了 6 5 3 0 0辆／ d 。如 按 柔 性 路 面 换 算 为 B Z Z 1 0 0 的当 量 轴 载 量 为 3 4 4 2 5辆／ d ， 相 比 2 0 0 3年 增 长 了 6 3 ． 8 ， 而其 中集卡 ( 重 型车 ) 增 长 了 6 4 ( 见表 1 ) 。 表 1$ 2 0高速干道 2 0 0 3年至 2 0 0 8年 交通流量表 货车 客车 B Z Z 一1 0 0当量 年份 自然车 小型 中型 大型 集卡 小型 大型 轴载( 每 日) 2 0 0 3 6 7 2 2 6 5 7 6 4 9 1 l 6 2 4 7 3 3 4 5 4 1 O 7 7 5 8 9 8 7 2 1 0 2 2 2 0 0 4 5 4 2 5 7 3 0 8 5 8 5 9 8 9 3 9 2 5 7 1 2 l 9 O 1 5 5 1 4 4 2 9 5 4 5 2 0 0 5 5 5 7 8 1 0 4 9 7 3 8 6 5 9 1 3 3 2 O 3 5 6 1 6 7 5 51 1 0 4 2 9 5 2 3 2 0 0 6 8 4 5 4 1 O 6 9 9 6 9 8 7 9 5 7 9 2 6 4 3 7 1 5 4 5 6 3 7 0 l 3 2 0 0 1 2 0 0 7 9 2 4 4 1 1 9 2 8 8 1 8 7 1 O 2 4 7 2 4 2 8 7 1 4 0 7 6 5 3 O 0 3 4 4 2 5 由于车 流量 及重轴 车辆 的运 行数 量及 密 度在 不 断 增加， 原有的路面结构经长期使用 ， 多处产生拥包 、 车 辙 、 松散 、 龟裂等现象 ， 甚至下部基层损坏 。经过研究 ， 决定 在 大修 中 引 入 双 层 连 续 配 筋 混 凝 土 板 块 作 为 上 基层 。 双层 连续 配 筋混凝 土基 层 即在普 通混 凝 土板 块 的 收 稿 日期 ： 2 O 1 3 一 O 2 — 2 6 结 构设 计上 ， 增加 一层 上层 钢筋 ， 并对 配筋 率重 新进 行 验算 和设 计 ， 使 其 能承 受 较 大 的抗 弯 、 抗 压应 力 ， 又 无 胀 、 缩缝 ， 是 基于其 能极 大提 高路 面结构 整体 抗 弯拉 强 度 的原 理进 行设计 的 。 由于其 内部上下 两层 钢 筋对 混 凝土具有拉结作用 ， 因此 ， 即使有细小裂缝 ， 也不会进 一 步发 展 。通过 在 其上 喷洒 黏 层 油 ， 使 上 面层 沥 青 混 凝 土不会 产 生 相 应 裂缝 。优 点 是 板 块 的 整体 性 相 当 好 ， 不 易产生 缺 角 、 掉 边等 现象 而使沥青 混凝 土 受 到损 坏 ； 无横 向施 工缝 与错 台 ， 摊 铺 沥青 时易 于平整 度 的控 制 ； 路面 的整 体 刚度 得 到提 高 ， 使 行车更 加平 顺 、 舒 适 ； 同时 ， 比三渣 等半 刚性 基 层更 能有 效 抵 抗 渗水 等 不 利 影 响 ， 路 面病 害产 生几 率低 ， 相应 降低 了养 护费用 。 1 工 程概况 外 环线 原老路 面结 构 为 4 c m 沥青 防滑 层 + 4 c m 中粒式 沥青 混凝 土 +6 c m 粗 粒式 沥青 混 凝土 1 8 c m 小 三渣 +2 2 c m 大 三渣 + 1 5 c m 二灰 土 。 损坏 原 因 ： ①交 通 荷 载 密 度 高 、 轴 重 大 ； ② 渗 入 路 面 三渣顶 面 的雨 水 无法 及 时排 出 ， 在 外 荷 载动 水 压 力 作用 下 ， 三渣 面 层 发 生 松 散 ， 原 中央 分 隔带 无 排 水 设 施 ， 渗入的雨水导致路基土强度降低 ； ③部分路段路面 标 高较低 ， 地 下水 位升 高 ， 大雨 时排水 不 畅 。 本次大修将原沥青路面作为底基层使用 ， 在其上 浇 筑 2 4 C r D _ 厚 双层 钢 筋 连续 配 筋 混 凝 土 ， 然后 铺 设 沥 青 混凝 土 。双层钢 筋 连续配 筋混 凝土 中 的纵 向钢筋 采 用 B 1 8螺纹钢 筋 ， 间距 l 6 c m， 配筋 率采用 0 ． 7 ； 横 向 钢 筋采 用 B 1 4螺 纹 钢筋 ， 间 距 5 O c m。其 中上 层 钢 筋 距 混凝 土 顶 面 为 1 0 c m， 下 层钢 筋 距 混 凝 土底 面 仅 留 N 。 ． 2 2 0 1 3上冯么魄 9 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m ◎⋯⋯ 一s 2 ． 5 c m保 护层 。 沥青 混 凝 土 结 构 为 4 c mS MA一 1 3沥 青 混 凝 土 ( S B S改 性 沥 青 ) + 6 c m 粗 粒 式 沥 青 混 凝 土 ( AC+ 2 5 F) 。此结 构 也 相 应 抬 高 了路 面高 程 。如 三 渣 以下 基层 发 生损坏 ， 则 进行补 强处 理 2施工 技术 要点 2 ． 1 施 工准 备 首 先应对 原路 面 进 行详 细勘 察 调查 ， 确 认 原道 路 平 曲线 及高 程能 否满足 连续 配筋混 凝土 板块 的厚 度及 平顺 度 的要求 ， 并 对三渣 基层 损坏 的部位 进行 处 理 ， 避 免 上部 混凝 土板块 受力 不均 。 对 所用 到的钢 筋 、 商 品混 凝土 等材料 应 严格 把控 ， 以免 由于材料 问题 而造 成质 量降低 。 在 外环 线施 工 中 ， 由于交 通压 力相 当大 ， 在 日问必 须保证每向三车道畅通， 在夜间必须保证每向二车道 畅通 ； 因此 ， 钢筋 的绑扎 与混 凝土 浇筑 每次 只能施 工一 根 车道 。 施 工顺 序见 图 1 。 图 1 双 层 连 续 配 筋 混 凝 土 施 工 顺 序 2 ． 2模板 的支 立 连续 配筋混 凝 土板 块 必 须 一 次 连续 浇 筑 完 成 ， 因 此应 准备 足够 的模 板 。模 板 采 用 2 4 c m 高槽 型钢 模 ， 钢模外 侧有 加工 好 的折叠 钢支撑 ， 间距 不 大于 1 ． 5 m。 采用 咖 1 6钢钉 通 过 钢 支撑 端 部 的空 心 钢 管将 钢模 固 定 。钢钉 应打 入原 地 面 1 5 c m 左 右 ， 以保 证 钢 模 的稳 固。由于外 环线 重 车较多 ， 且施 工场 地受 到 限制 ； 因此 不建议采用木支撑 ， 易被过往车辆及施工车辆震松 ， 造 成涨模 现 象 。 模板底部必须用砂浆在模板外侧封住． 以防漏浆 。 2 ． 3 钢 筋的 制作 要点 双层 连续 配筋 的钢 筋加 工 并 不 复 杂 ， 因 为需 要 弯 折的钢筋较少 ， 主要是钢筋 网片的支架及在万不得 已 情况 下而 产生 的施 工缝处 的角 隅钢 筋 。 值得 探讨 的 是 上 层 钢 筋 的 架 空 问题 。在 试 验 段 中 ， 我们 采 用 了塑 料 支 架 ， 但是 在 具 体施 工 中 ， 发 现 了 以下 问题 ： ①塑 料支 架为脆 性材 料 ， 由于钢 筋 网布 筋较 l O 上踢么参 钰N o ． 2 2 0 1 3 密 ， 在 混凝 土 泵 车倾 注混 凝 土 时 ， 混 凝 土较 重 ， 浮 在 』 二 层 钢筋 网片 以上 的混 凝 土 加上 钢 筋 本 身 的重 量 ， 易将 塑料支架 压 断 ， 导致 双层钢 筋变 成 了单 层钢筋 网 ， 起 不 到上层 钢筋 网片 对混 凝 土 的拉 结 作 用 ， 从 而最 终 造 成 混 凝 土板块 在强度 增长 时发生 断裂 。②如果 加 密塑 料 支架 ， 会 造成 板块 内混凝 土减 少过多 ， 形成过 多 应力 弱 点 ， 同样会造 成 混凝 土易 碎 裂 。经 过 各 方 商讨 及 征 得 设计方的同意， 决定用 1 6 钢筋 自制支架( 见网 2 ) ， 图 2上 层 钢 筋 网片 支 架 并且 为 了保证 其上 层 网片 的稳 定 性 ， 规 定焊 接 同定 支 架 时 ， 每平 方米 支 架数 不 少 于 4个 ， 错 位焊 接 ， 不 在 一 直线 上 ， 呈梅 花形 布 置 。经 过试 验 ， 认为 该 方 案 可 行 ， 解决 了上述 问题 ， 即便 工 作 人 员T 作 时 需踩 踏 于 钢 筋 网之 上 ， 也 不会 产生钢 筋 网产生 不可恢 复 的变形 现象 ， 保 证 了上层钢 筋 网片起 到的作用 。 连 续配筋 混凝 土应一 次性施 工 至端 头锚 同地 梁位 置 ， 如 因特殊 原 因无 法一 次性施 完成 ， 应在 施工 缝 位 置 纵 向设置加 强钢 筋 ( 加 强 钢 筋 的型 号 与 间距 与 纵 向 主筋相 同 ， 长 度不 小 于 2 m) 。同 时应 设 置 角 隅 钢 筋 ， 防止板 块施 工缝边 角处 出现裂 缝 。 在横 向板 块 与板 块 之 间 的纵 向施 工 缝 ， 必 须 设置 横 向拉 杆 ， 该 拉杆 主要作 用是 限制纵 向施 丁缝 的发 展 。 横 向拉 杆采 用 1 4螺 纹钢 ， 间距 6 O c m。为 防止施 T 缝 中万 一有 水 渗 入 ， 锈 蚀 钢 筋 ， 在 横 向拉 杆 中 间 部 分 l O C 1T I 位置 必须涂 上 防锈漆 ( 见图 3 ) 。 左侧混凝土板块 血绁昆 凝 一 一⋯ 纵 向施工缝 L⋯ ～ ，～ ～一 + j 。／ ， 横 向 扫 I杆 J ， 防 锈 漆 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2． 4混凝 土 浇筑要 点 由于 外环 线1 作 场 地 的 限制 ， 因 此混 凝 土 不 可 能 现场 拌制 ， 均 采用 商 品混 凝 土 。我 们 首 先 对混 凝 土 供 应 商 进行 了考 察 ， 确 保 混凝 土 所 用 的水 泥 、 粗 骨 料 、 细 骨料 、 水符 合道 路用 混凝 土材 料 的规范 ， 按照 设 计配 合 比制 作试 块进行 试 压 合 格 ， 并 且 确 认 供 应商 能 保 证 一 次连 续浇 筑混 凝土 的供应 能 力 。 为保 证混凝 土 板 块 与 老路 面有 一 定 的 黏 结 性 ， 必 须对 老路 面进行 拉毛 处 理 ， 并 且 在 浇 筑 前在 老 路 面上 洒水 。 浇筑 混凝 土时 一 定 要 采用 水 泥 混 凝 土 泵 车 ， 以使 钢筋 不受 到损 伤 ， H混凝 土布 料均 匀 、 速度快 。 连续 配筋 混凝 土路 面在施 工过程 中 ， 对 施 工温 度 、 用 水量 比普 通 混 凝 土 路 面 有 更 高 的 要 求 。 如 控 制 不 好 ， 易 在表 面产 生细 小裂 缝 ； 裂缝万 一发 展会 影 响 到上 面层 沥青 混凝 土 。l大 j 此 ， 对 商 品混 凝 土 的用 水 量 要 严 格按 照设 计 配合 比控 制 ， 尤 其 在 高 温 季节 如 用 水 量 过多 ， 易产 生 离析 ， 混凝 土板 块上半 部 与下半 部 强 度不 均匀 ， 在 自身 温 度 应 力及 车 辆 的 碾 压 下 ， 极 易 产 生 裂 缝 。如用 水量 过 少 ， 则 泵 送 混凝 土可 能 发 生 困难 。一 般采 用在 混凝 土 中掺加 高效 减水 剂 ， 这 样 ， 既 可以保 证 混凝 土 的和 易性 。 又能 保证其 坍 落度 。 同样 ， 为 _r 保 证 混凝 土按 预 定 目标 最终 达 到设 计 强度 ， 并 且对 上下层 钢 筋有充 分 的握裹 力 ， 发挥 双 层钢 筋 的作用 ， 混 凝 土 的振 捣 也 是 极 其 重 要 。振捣 应 有 顺 序 有 规 律 地 进 行 ， 做 到 不 漏 振 、 不 过 振 。振 动 持 续 时 间 ， 以一 次振 至有 足够 的混合 料 泛烁 、 不再 明显 下 沉 和 不 冒气 泡 、 表 面均 匀 为度 ， 不 能 在 同 一位 置 停 留 过 久 ， 一 般振 捣三 次 。靠 边 角 先用 插 入 式 振 捣 棒 振捣 ， 再 用 平板 振捣 器 纵横 交错 全面振 捣 ， 且 振 捣 时 应重 叠 1 0 ～ 2 0 C I T I ， 然后 用 振动 梁振 捣拖 平 。 抹 面 ， 由于在 混凝 土板块 上 还有 沥青 加罩 层 ， 抹 面 必 须 三次 ， 至混 凝 土 表 面 无石 子 外 露 为 止 。为 了增 加 混 凝 土板块 表 面粗 糙 度 ， 保 证 其 上 沥青 加 罩 层 的摩 阻 力 ， 应用 竹 扫帚拉 毛 。 混 凝土 面板 养 生 。混 凝 土 浇 注作 业 完成 后 ， 采 用 喷 洒养 护剂 再覆 盖薄 膜 的方式 进行 养护 。喷 洒养 护 剂 要 求均 匀 ， 成膜 厚度 足 以形 成 完全 密封水 分 的薄 膜 ， 喷 洒 后 的表 面不得 有 颜 色 差 异 ， 并 每 天 不 少 于 3次 采 用 洒 水 车补水 。 2 ． 5混凝 土板 块基 层表 面处 理 由于纵 向施 工缝 的存 在 和可能 产生 混凝 土 表 面细 s HAN GHAI H- 一s◎ 小裂缝 ， 在双层配筋连续混凝土板块浇筑完毕后， 在上 层 沥青 混凝 土摊 铺前 ， 还必 须作 一些 处理 ， 以保 证 沥青 加 罩层 不 易损坏 。首 先在 纵 向施 工缝 骑缝 喷涂 两遍 防 水 涂料 并铺 设聚 酯纤维 布 ， 防止有 水渗 入施 工缝 ； 如有 横 向施 工缝 ， 应 同样 处 治 。选 用 的 防水 涂 料应 达 到 如 下 技术 标准 ： 耐 热性 1 8 O℃ 以上 厚 度 ≥0 ． 6 mi l l 延 伸性 ≥2 0 mm 不 透水 性≥0 ． 3 MP a ， 3 0 mi n不渗水 黏 结性 ≥O ． 4 MP a 其 次 ， 应 在 混 凝 土 板 块 上 全 线 喷 涂 一 层 用 量 为 0 ． 2 5 40 ． 4 k g ／ m。 的改性 沥 青 黏 层 油 ， 起 到 防水 、 隔水 及 增加 沥 青加罩 层 与混凝 土板块 的 黏结力 的作用 。 3 结 语 外环 线是上 海 市 重 车交 通 最 繁 忙 、 车 速 较快 的一 条 主干道 ， 使用 双层 连续 配筋 混凝土 板块 已经 二 年多 ， 交通 的压力 还 在不 断增加 ， ( 见 表 2 ) 。 表 2交通流量示意表 货车 客车 B Z Z～l O O当量 年份 自然车 小 中型 大型 集 小型 大型 轴载( 每 日) 2 0 0 7 9 2 4 4 1 1 9 2 8 8 l 8 7 l 0 2 4 7 2 4 2 8 7 1 4 0 7 6 5 3 O O 3 4 4 2 5 2 0 0 8 l O l 7 7 4 8 4 6 2 l 4 7 1 O 7 4 6 3 】8 9 8 】0 8 5 6 O 8 9 9 3 2 l 9 8 2 0 0 9 1 0 2 4 5 4 5 4 7 2 0 5 1 1 O 9 9 O 3 6 2 8 6 3 2 0 6 4 4 3 9 3 2 3 O 1 2 0 l o l 0 3 1 3 4 2 6 6 2 3 5 9 1 1 3 4 9 4 1 2 7 8 3 0 1 6 8 1 8 5 3 2 7 2 7 在 表 中 可 以 看 到 2 0 1 0年 的 集 卡 ( 重 型 车 ) 相 比 2 0 0 7年增 加 了 l O ． 8 ， 但从 目前 现场道 路 的养 护情 况 来看 ， 上 层加 罩层 沥 青 混凝 土病 害 的出 现几 率 大 大 少 于往 年 ， 特别 是彻 底改 变 了以前 由于三 渣基层 易松散 、 汲 泥 、 亲 水 等病害 而造 成沥青 路 面加速 损坏 的现象 。 由于基层 采用 了混 凝 土 刚 性基 层 ， 路 面 病 害 仅 停 留于少 量表 面沥 青 混 凝 土 的坑 塘 和 松散 现 象 ， 修 补 时 采用 热料 填补 或 局 部铣 铯 加 罩 即 可 ， 不 必对 基 层 作 进 一 步处理 ， 路 面修 补 显得 相 对 简 单 。同 时也 避 免 了普 通 单层 钢筋 混凝 土 板 块 的板 块 较 短 而造 成 易 翘 动 、 碎 裂 、 裂缝 而破 坏 上 部 沥 青 面层 的现 象 。虽然 一 次 性 投 入较高 ， 施工技术要求也比较高 ， 但是却相应降低了养 护 成本 ， 减 少 了因养 护 维 修 作业 对 社 会 交通 的影 响 频 率。因此， 从长远来看 ， 其取得的社会效益和经济效益 是较 为可 观的 。 N o ． 2 2 0 1 3上踢 咯 1 1 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m