斜向預應力混凝土路面施工技術的應用

◎ 關開群　河南省路橋建設集團有限公司

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斜向預應力混凝土路面施工技術的應用

◎ 關開群河南省路橋建設集團有限公司

摘要：為滿足社會經濟發展需求，必須做好基礎建設工作。斜向預應力混凝土路面作為公路工程建設的重要構成部分，為全面提升工程安全性與質量，需確定斜向預應力混凝土路面的構成，做好各項施工作業，確定達到規范施工工藝，提高施工質量，且滿足交通需要及路網規劃的要求。

關鍵詞：斜向預應力混凝土 路面 施工工藝

普通水泥混凝土路面具有強度高、造價低、夜間行車可視性強、穩定性好等特點，但由于設置的接縫較多，容易出現接縫位置損害等問題，預應力混凝土路面橫向接縫較少，其滿足路面平整、行車安全等需求，但傳統預應力混凝土路面需縱向布設預應力筋，橫向預應力不會出現，在荷載影響下，極易產生縱向裂縫，為有效解決此類問題，本文以斜向預應力混凝土路面進行分析，通過對混凝土抗壓強度在抗拉強度以上特征的充分運用，事先將斜向預應力施加到工作截面上，確保縱向、橫向各個方向的壓應力在板內出現，以此對混凝土路面承載力有效提升，降低橫向接縫產生機率，消除縱向裂縫，進而對行車舒適度、路面耐久性進行有效提升。

1.斜向預應力混凝土路面的構成

地基、墊層、基層與斜向預應力混凝土路面板為斜向預應力混凝土路面構成的重要部分。混凝土板、預應力筋為組成斜向預應力混凝土路面板的主要成分。將滑動層設置到斜向預應力混凝土板和基層之間，可達到摩擦力減少的目的。

（1）混凝土路面板。相比普通混凝土路面板，斜向預應力混凝土路面板材料選擇、配合比設計基本一致。

（2）斜向預應力筋。選取無粘結預應力鋼絞線作為斜向預應力混凝土路面預應力筋，和預應力施加的混凝土之間，應具備相對滑動狀態。無粘結預應力鋼絞線可不進行留孔、灌漿施工，特點為施工便捷、孔道具有較小摩擦力。

（3）滑動層。普通混凝土路面由于具有較小板尺寸，于路面而言，板底摩阻力較小，因此板底摩阻力可忽略不計。但斜向預應力混凝土路面具有較長板長，于路面而言，板底摩阻力影響較大，為避免預應力嚴重損失或無法約束板底，需采取相應措施處理基層頂面，通過滑動層的鋪設，可對摩擦系數進行有效降低。一般可將滑動層分為以下類型：①基層頂面鋪設細砂層與防水材料；②基層頂面鋪設土工織物或其他材料；③選取瀝青表面處理或下封層選取乳化瀝青稀漿，因其具有較好施工效果，下封層可直接作為滑動層。

（4）基層及以下結構層。相比普通水泥混凝土路面，斜向預應力混凝土路面基層及以下結構層基本一致。

2.斜向預應力混凝土路面施工工藝

2.1施工準備

設計單位進行技術交底需在斜向預應力混凝土路面施工前期進行，應確保具備完整的設計文件、圖紙與資料。要求基層及以下各結構層工程質量必須與我國施工技術標準相符，根據有關規定材料進場前需做好材料驗收工作，且對所需材料的數量、質量等進行詳細檢查，確保其滿足施工要求。

2.2立模板

選取鋼模作為模板材料，預應力筋需進行相應張拉長度的預留，相隔一定距離需在模板上開設一個矩形槽。模板底面需緊貼基層頂面，預先通過水泥砂漿把局部低洼位置的空隙鋪平。完成模板安裝工作后，需對接頭位置的高差、模板內側錯位等情況進行詳細檢查，并在3mm以內合理控制接頭位置的高差。

2.3滑動層鋪設

在基層頂面安設滑動層，平整無凹陷為基層的要求。相比室內試驗，滑動層設置應具備統一性，要求將細砂層（10mm）均勻鋪設到基層頂面，0.3mm為細砂最小直徑，同時將2層聚乙烯薄膜鋪設到細砂層上。

2.4安裝固定端錨具

在路肩一側進行預應力筋張拉，固定端為路面縱縫一側，選取擠壓錨，利用擠壓機在預應力筋上安裝擠壓錨。

2.5U型模板與螺旋式間接鋼筋擺放

嚴格遵循施工圖紙進行U型模板與螺旋式間接鋼筋擺放。利用電焊機對U型板與模板進行點焊連接，以此固定U型板位置。

2.6構造鋼筋安放

分2層布設縱向構造鋼筋，各層分別設置2根，完成縱向構造鋼筋鋪設工作后，通過細鐵絲將橫向構造鋼筋綁扎到縱向構造鋼筋上。要求構造鋼筋鋪設位置必須對混凝土最小保護層厚度需求進行充分考慮。將雙向鋼筋網設置到板端無預應力筋區域，其尺寸為850cm×450cm，間距為25cm。

2.7布設、校直預應力筋及安裝各類傳感器

預應力筋需嚴格遵循設計間距、角度進行布設。預應力筋的位置需通過鋼筋小馬凳進行固定。完成預應力筋布設工作后需及時進行校直作業，確保預應力鋼絞線垂直U型板。通過鐵絲將路面監測傳感器在預應力筋上綁扎固定。

2.8混凝土面板澆筑

攤鋪施工可選取三滾軸進行，需一次完成全長攤鋪作業，因預應力筋張拉要求，必須由一端依次向另一端進行預應力混凝土板攤鋪施工，以此滿足澆筑后第一次張拉需求。為防止跑位現象出現在預應力筋施工中，張拉端部必須做好振搗作業，確保其密實度符合施工規定。

2.9養護

混凝土澆筑完成后的第一個夜晚為極易出現長路面板裂縫的時間，尤其是混凝土澆筑時如具有較高氣溫伴隨氣溫降低，較早澆筑的混凝土往往會產生裂縫，當溫度降低混凝土面板并沒有避免裂縫產生的應變能力。基于此，在澆筑斜向預應力混凝土路面表面后需將一層楊虎模噴灑到該位置，避免預應力施加后早期澆筑混凝土有收縮裂縫產生。同時，養護過程中還需覆蓋土工布或浸濕的草袋，養護周期一般為2周左右，隨后即可將覆蓋物清除。

2.10張拉預應力筋

分2次張拉預應力筋，將一定預應力施加到長預應力路面板后，即可避免裂縫的產生，如混凝土具有較高強度在錨具下可避免超限應力的出現，因此需將初始預應力盡可能早地施加給混凝土，有利于防止路面板收縮過程中因摩擦約束出現的拉應力。

相比室內模型試驗，預應力筋張拉需具有一致性，通過對稱順序進行張拉施工。1395Mpa為張拉控制應力，混凝土試件抗壓強度試驗需在第一次張拉前進行，17Mpa為平均抗壓強度，應超過設計強度30%，279Mpa為張拉控制應力值，混凝土試塊抗壓強度在第二次張拉前測量為35.5Mpa，超過設計強度75%，即可實施第二次張拉，為降低預應力分次張拉出現的預應力消耗，可選取超張拉法進行施工，1465Mpa張拉控制應力值，持荷2分鐘，卸荷后即可進行錨固施工。選取單幅進行試驗路施工，應在路肩一側進行預應力張拉施工，全幅施工，可將夾片錨設置到路面兩側，且在路面兩側路肩張拉預應力筋。

2.11混凝土封錨與伸縮縫施工

結束預應力筋張拉工作后，需將過長預應力筋切除，一般選取機械施工進行，要求切斷鋼絞線后需在夾片錨具外露出相應長度。混凝土路面張拉端封錨，澆筑時可選取C35之上混凝土進行施工。

2.12試驗路表面構造處理

完成混凝土攤鋪作業后，如表面水膜消失，可進行人工拉毛施工，刻槽施工需在混凝土滿足設計強度40%后進行。一般可選取縱向、橫向刻槽施工。形狀為梯形，6mm為上槽寬度，3mm為下槽寬度，5mm為槽深，15mm槽間距。因縱向刻槽具有極差的路面排水性，相隔10m試驗段需進行橫向刻槽，相比縱向刻槽，橫向刻槽參數需具有一致性。橫向刻槽縱向防滑能力較強，因路拱橫坡度原因，橫向刻槽對路面排水可起到良好的輔助作用。

3.結束語

斜向預應力混凝土路面在公路施工中的應用，可有效提升路面承載力、耐久性，將大大提升車輛運行安全性、舒適度。基于此，新發展形勢下，必須規范斜向預應力混凝土路面施工工藝，只有這樣才能降低路面病害，才能確保道路運行通暢。

參考文獻：

［1］賈德生，徐希娟，韓微微. 斜向預應力水泥混凝土路面施工技術研究［J］.公路交通科技（應用技術版），2012（09）：45.

［2］衛新珂，路橋施工中預應力混凝土路面施工分析［J］.交通標準化，2012（22）：22-24.

［3］李娜，張東省，徐希娟，等.斜向預應力混凝土路面設計方法研究［J］.公路交通科技（應用技術版），2012（11）：38-40.

［4］郭超，張敏江，陸征然，等.重軸載交通下斜向預應力混凝土路面應用研究［J］.大連理工大學學報，2015（03）：286-291.

［5］趙文姣，趙耀輝.瀝青斜向預應力混凝土復合路面（CPCP-AC）層間處治技術研究［J］.公路交通科技（應用技術版），2013（11）：56-57.

［6］馬文剛，黃僑，童斌華，等.極端高溫天氣對連續梁橋施工的影響分析［J］.施工技術，2010（10）：67-70.