特長隧道水泥路面平整度的影響因素及控制

平 甍

(榆平高速公路建設(shè)管理處，山西晉中 031800)

0 引言

路面的平整度是反映路面使用品質(zhì)和行駛舒適性的重要指標(biāo)之一，也是水泥路面耐久性的重要影響因素之一，在路面施工質(zhì)量控制、養(yǎng)護(hù)質(zhì)量評價(jià)和工程交(竣)工驗(yàn)收中受到高度重視［1］。平整度是以幾何平面為基準(zhǔn)，表現(xiàn)為路面縱向和橫向的凹凸程度，是實(shí)際路面表面與設(shè)計(jì)平面的偏離程度［2］。水泥路面由于其剛度大，通常給人的印象是行駛舒適性不良，其實(shí)這種感覺與普通水泥路面固定間距縮縫的存在有很大關(guān)系，但是造成水泥路面平整度指標(biāo)較差，行駛舒適性不良的因素除其自身特性外，施工控制也是一大原因。隧道水泥混凝土路面有其特殊的地方，如基層一般為貧混凝土、施工空間有限、存在檢查井的影響。本文結(jié)合寶塔山特長隧道兩種不同水泥路面結(jié)構(gòu)平整度的控制與評價(jià)進(jìn)行介紹［4］。

1 隧道水泥路面平整度的影響因素

1.1 基層平整度對路面平整度的影響

隧道內(nèi)一般采用貧混凝土基層，基層的平整度直接影響面層的平整度，因?yàn)榛鶎拥陌纪共黄浇o模板的安裝帶來不便和不穩(wěn)定，直接影響面板的平整度;基層凹凸不平也會(huì)引起混凝土松鋪厚度不均勻，從而導(dǎo)致振搗后混凝土面板厚度不均一，不同厚度的混凝土在溫縮干縮作用下容易產(chǎn)生不同的變形，造成表面不平整。如果提供平整度好的基層頂面，既可為模板安裝提供良好的條件，也會(huì)澆筑出厚度均勻的混凝土板，經(jīng)過良好的表面施工，路面平整度才有保障。因此，提高基層的平整度對保證隧道水泥路面的平整度是非常重要的。

1.2 混凝土質(zhì)量對路面平整度的影響

水泥混凝土的離析和坍落度是影響路面平整度的重要因素，要特別把好原材料質(zhì)量關(guān)和水灰比。眾所周知，水灰比控制不好，就會(huì)造成水泥混凝土施工過程中收縮不均勻，從而造成平整度差。要控制好水灰比，除了做好單位用水量的控制外，砂石原材料的含水量也必須嚴(yán)格測定，及時(shí)調(diào)整，坍落度控制在30 mm左右。夏季高溫施工時(shí)，混凝土混合料表面失水、坍落度損失大，嚴(yán)重影響混合料的工作性，應(yīng)根據(jù)運(yùn)輸距離在運(yùn)輸車輛上加蓋苫布，避免混凝土水分散失和坍落度損失過大。在運(yùn)輸過程中，防止混凝土離析，運(yùn)距不宜超過5 km［5］。

1.3 施工機(jī)械對水泥路面平整度的影響

由于隧道內(nèi)空間有限，而且存在交叉作業(yè)，無法采用滑模攤鋪機(jī)，三輥軸攤鋪機(jī)配以排式振搗器可以實(shí)現(xiàn)其功效。但是三輥軸機(jī)組在控制路面平整度方面有其特別注意的地方。三輥軸攤鋪機(jī)振幅、振頻不合理，會(huì)使攤鋪成型的路面產(chǎn)生波浪橫紋，影響路面平整度。振動(dòng)提漿過后會(huì)有小范圍不平整的地方，應(yīng)及時(shí)采用人工找平，再振動(dòng)提漿，但次數(shù)不宜過多，一般不超過3次，以免表面砂漿過厚而流失。并且輔以靜滾，次數(shù)不宜超過2次。一般作業(yè)單元控制在10 m左右。

1.4 施工工藝對水泥路面平整度的影響

1)模板安裝精度。三輥軸機(jī)組施工時(shí)，三輥軸機(jī)要在固定好的模板上行走，模板的安裝精度直接影響三輥軸機(jī)組攤鋪的平整度，且由于三輥軸機(jī)自重較大，其振動(dòng)作用可能使模板松動(dòng)，應(yīng)隨時(shí)注意觀察模板情況，如有松動(dòng)、變形，應(yīng)隨時(shí)校正;同時(shí)應(yīng)選用足夠剛度的鋼模型，加強(qiáng)下部支墊。

2)三輥軸攤鋪機(jī)工作時(shí)，由于振動(dòng)軸的偏心振動(dòng)，會(huì)在拌和物表面形成有規(guī)律的波浪。同時(shí)當(dāng)混凝土坍落度較小或布料高度過高時(shí)，振動(dòng)軸前會(huì)有過多的拌和物堆積，三軸機(jī)向前移動(dòng)時(shí)會(huì)因受阻而產(chǎn)生“爬坡”現(xiàn)象，導(dǎo)致拌和物表面的不平整;規(guī)范三輥軸作業(yè)流程，施工過程嚴(yán)格遵循前進(jìn)振動(dòng)、后退靜滾的方式，在攤鋪、振密、提漿作業(yè)完畢后，必須進(jìn)行4遍～8遍靜滾作業(yè)。

3)人工操作隨意性較大影響路面平整度，在攤鋪過程中隨意灑水，待混凝土表面硬化收縮后形成局部水洼降低了路面平整度。

1.5 接縫對水泥路面平整度的影響

普通混凝土路面由于接縫的存在，接縫處理不當(dāng)，直接影響路面平整度，連續(xù)配筋混凝土路面在縱向配置了一定數(shù)量的鋼筋，施工時(shí)避免了橫向接縫的設(shè)置，但是每次施工結(jié)束后的平縫處理不當(dāng)也會(huì)引起路面平整度下降，行車舒適性變差。應(yīng)搞好施工結(jié)束時(shí)施工縫制作和第二天的連接攤鋪工作，消除施工縫不平的現(xiàn)象。此外，應(yīng)充分發(fā)揮配套機(jī)械的生產(chǎn)效率，增加每個(gè)臺班的鋪筑長度，以減少工作縫，提高整體平整度水平。

1.6 檢查井對水泥路面平整度的影響

隧道路面不同于其他路面，由于隧道自身的排水系統(tǒng)的存在，在路面中央設(shè)有檢查井，井蓋的設(shè)置與路面存在縫隙，也是影響路面平整度的一個(gè)因素。可采用鑄鐵井蓋上安裝預(yù)制混凝土井蓋的方法提高其與路面的整體性。

1.7 寶塔山隧道連續(xù)配筋路面

榆平高速寶塔山隧道右線設(shè)計(jì)為特重車道，采用連續(xù)配筋水泥混凝土路面，結(jié)構(gòu)形式為28 cm厚CRCP?；炷猎O(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度為5 MPa，設(shè)計(jì)水灰比為0.37，砂率38%，水泥用量376 kg/m3，外加劑1%，縱向配筋率為0.61%，縱筋采用φ16 mm間距12.5 cm，橫筋采用φ12 mm間距50 cm。路面施工采用配有排式振搗器的三輥軸機(jī)組分超車道3.75 m和行車道4 m兩幅攤鋪。CRCP面層按鋼筋網(wǎng)片布置位置分兩層(下層19 cm+上層9 cm)進(jìn)行鋪筑(見圖1)。

施工方法:路面采用分幅施工，右側(cè)行車道4 m、左側(cè)超車道3.75 m，分幅施工。

施工工藝流程:施工準(zhǔn)備→基層驗(yàn)收→測量放線→模板安裝固定→底層混凝土鋪筑→鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片→上層混凝土鋪筑及找平→糙面加工→縱向刻紋及養(yǎng)護(hù)(見圖2)。

圖2 施工工藝流程圖

2 平整度的檢測方法和評定指標(biāo)

平整度測定的方法和儀器很多，相應(yīng)采用的指標(biāo)也各不相同。常見的平整度檢測方法見表1。

表1 平整度檢測方法比較

3 工程應(yīng)用

榆平高速公路寶塔山特長隧道全長10.48 km，左右線根據(jù)交通量的不同情況，分為特重交通方向和重交通方向，特重交通方向路面結(jié)構(gòu)形式采用連續(xù)配筋混凝土路面，重交通方向則為縮縫設(shè)傳力桿的普通水泥混凝土路面。

普通水泥混凝土路面存在縮縫的處理工序，但并不是說有縮縫，平整度就會(huì)下降，而是只有在縮縫處出現(xiàn)錯(cuò)臺、剝落等情況時(shí)，平整度才會(huì)變差。因此普通水泥混凝土路面施工中關(guān)于平整度的控制就增加了一項(xiàng)縮縫處理的工藝，把握切縫時(shí)機(jī)和切縫工藝，不僅對路面平整度控制意義重大，而且對今后路面縮縫處是否出現(xiàn)病害具有重要意義。

從現(xiàn)場3 m直尺測量結(jié)果看，兩種路面結(jié)構(gòu)形式的平整度并無孰優(yōu)孰劣的情況，主要是受混凝土的質(zhì)量和施工工藝的影響。但是從使用顛簸累積儀檢測發(fā)現(xiàn)連續(xù)配筋混凝土路面的平整度明顯優(yōu)于普通水泥混凝土路面。

施工中還發(fā)現(xiàn)相比普通水泥混凝土路面，連續(xù)配筋混凝土路面能夠連續(xù)攤鋪，工作效率高，平整度易控制。

4 結(jié)語

水泥路面平整度影響因素多，關(guān)系到基層、面層施工的全過程，情況復(fù)雜。通過對主要影響因素及控制措施的分析可以看出，只有以高度的責(zé)任心加強(qiáng)施工現(xiàn)場的管理，精心科學(xué)的組織施工，加上優(yōu)質(zhì)的混凝土，良好的施工機(jī)械，合理的施工工藝，才能保證路面的平整度，提高路面的耐久性和行車舒適性。

建議施工中采用3 m直尺連續(xù)不間斷測量，做好全過程監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)改善施工工藝，保證路面整體平整度。

［1］JTG F30-2003，公路水泥混凝土路面施工規(guī)范［S］.

［2］JTG F80-1-2004，公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［3］衛(wèi)彬彬.談公路工程水泥混凝土路面施工技術(shù)［J］.山西建筑，2012，38(30):176-177.

［4］申俊敏，劉 海，張 翛.寶塔山特長公路隧道路面結(jié)構(gòu)方案優(yōu)化分析［J］.山西交通科技，2013(8):46-48.

［5］劉建偉，劉 海，朱曉斌.特長隧道安全耐久性路面結(jié)構(gòu)研究［J］.華北水利水電學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，33(3):40-43.