王東祥,李維秀
(1.山西省公路局大同分局;2.濟南市長清區公路管理局)
省道孫吳線小站至孫啟莊段改建工程是2006年經山西省發展和改革委員會批準立項,在國內首次大面積應用雙層鋼筋網片水泥混凝土路面,以適應該地區的重載大交通量的運營。項目全長69.6 km,按二級公路技術標準設計,路基寬度12 m,全線路面面層采用連續配筋的雙層鋼筋網片水泥混凝土路面,設計彎拉強度為5.5 MPa,路面面層結構厚度為30 cm。以其較高的抗壓、抗折性能,適應重載大交通量的運營。工程于2006年10月開工,2007年10月底主體工程完工。項目建成后極大改善了山西北部地區出省通道的交通運輸條件,提高電煤輸出能力,推動地方經濟和旅游事業的發展,對完善路網建設起到積極作用。
該項目采用的是雙層鋼筋網水泥混凝土路面,縱向鋼筋配筋率為0.565%。縱向鋼筋采用18 mm螺紋鋼筋,橫向鋼筋采用16 mm螺紋鋼筋,雙層鋼筋網布置在混凝土面板厚度的上、下1/3處。中間采用支架分離。焊接安裝好的鋼筋網和鋼筋骨架,不得有貼地、變形、移動、松脫和開焊現象。雙層鋼筋網水泥混凝土面板的平面尺寸長為12 m,寬為5.7 m,縱向分兩幅施工,縱縫為設拉桿平縫,橫縫為設傳力桿的假縫形式,且在鄰近橋梁或其他固定構造物處或與其他道路相交處應設置橫向脹縫。
鋼筋網采用預先架設安裝方式,橫向鋼筋位于縱向鋼筋之下綁扎,支架支撐在橫向鋼筋上以保證在混凝土拌和物壓力下鋼筋網基本不下陷、不移動,經振搗可彈性恢復到設定位置。并將支架點焊在鋼板上。以避免支架鋼筋阻止面板的自由伸縮,并防止面板伸縮造成支架鋼筋破壞基層。
混凝土拌和采用JS750雙臥軸強制式拌合機,供料系統采用自動計量的PL800配料機。拌和前按校正后的施工配合比要求,對水泥、水和各種集料的用量準確調試,粉煤灰和減水劑采用人工外摻。自卸式汽車運輸卸料時,先卸在料斗內,由挖掘機從側邊運送到攤鋪位置,人工配合應盡快布勻。采用排式振搗架進行點式插入振搗,依次逐行點式插入振搗,行距不得大于500 mm,全面振搗1遍,做到充分振實,模板邊角充實、均勻、無漏振。混凝土的鋪筑采用三輥軸機進行鋪筑。用圓盤抹光機抹平,人工抹子收漿飾面,最后拉毛處理。
采用草袋、透水土工布或塑料膜等覆蓋新鮮混凝土表面,每天均勻灑水數次,以確保混凝土保濕養生,達到切縫強度時在事先標記好的位置上進行人工切縫。養生期結束后用填縫料進行填充。
公路正式通車運營后,路面整體穩定、平整效果良好。存在的主要缺陷為麻面、露骨、輕微的網狀裂紋。同時兩塊板之間鋼筋網片的邊緣部分,由于切縫不及時造成不規則收縮開裂。
運營后主要病害為麻面、露骨這類缺陷,從路面缺陷分布情況來看,主要體現以下規律:一是缺陷多發生在低溫施工及交通干擾嚴重路段;二是集中發生在項目管理較薄弱、施工質量把關不精細的個別施工合同段;三是后期施工的段落明顯較初期施工的段落病害嚴重。聯系施工實際,分析出現問題的主要原因有以下幾方面。混凝土表面受低溫影響,強度形成慢,再加之到后期不能有效封閉交通,大型運煤車輛過早作用而引起面板開裂,路表磨損。混凝土拌和采用JS750雙臥軸強制式拌合機,雖然供料系統采用自動計量的PL800配料機。但外摻劑的添加和水量控制受人為因素影響大,易造成混凝土強度不均勻。混凝土本身要求塌落度較小(3~5 cm)并添加了減水劑,混合料工作性差,振搗不出漿或漿少,抹面、拉毛困難;圓盤抹光機抹平后人工飾面更加困難。這是造成麻面、露骨的主要原因。存在表面被雨淋或被養生用水、切縫用水沖刷;中粗砂細度模數不均勻,拉毛時出現較多砂眼;覆蓋養生時間偏早,導致土工布粘漿。
發現問題后對較嚴重的麻面、露骨病害應用混凝土道路表面修補劑及時進行了預防性維修,初期效果良好。但在重型車輛的反復作用下出現了翹起脫落。結合運營中出現的兩種類型的病害,管理單位采取了MS-3型微表處處置,既提高了路面的使用壽命又防止了網狀裂紋滲水對鋼筋的危害;提高了行車的舒適性,改善了路面外觀。經過近一年的行車碾壓觀察效果良好。
雙層鋼筋網片水泥混凝土路面的實施為重載大交通量的路段提供了可靠的解決措施和實踐依據,同時對主要病害進行分析解決為同類型結構公路建設提供寶貴的經驗。