斜向預應力水泥混凝土路面技術及施工工藝

李 鳳 艷

(山西省晉中市和順縣交通運輸局，山西 晉中 032700)

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斜向預應力水泥混凝土路面技術及施工工藝

李 鳳 艷

(山西省晉中市和順縣交通運輸局，山西 晉中 032700)

基于普通水泥路面的缺陷，提出了一種斜向預應力水泥混凝土路面，并從立模、設置滑動層、預應力筋及普通鋼筋下料等方面，闡述了該路面的施工技術，指出斜向預應力水泥混凝土路面具有耐久性、安全性等優(yōu)勢。

水泥路面，預應力，混凝土，施工工藝

0 引言

在我國公路建設中，水泥路面是一種主要的路面結構形式，得到了廣泛的推廣和應用。近年來，由于行駛的車輛增加及嚴重的超載情況的影響，我省(山西)很多水泥混凝土路面，特別是重載水泥混凝土路面(運煤干線)，在開放交通的不長時間，一般為3年～5年，路面損壞就十分嚴重，出現(xiàn)如破碎、斷裂、錯臺等病害，這些都對路面的行車舒適度產生了較大影響，有的甚至對行車安全產生了不利影響。

為有效提高水泥路面的耐久性和解決行車安全難題，在西安公路研究院進行斜向預應力水泥混凝土路面研究，研究表明，進行該技術的推廣和應用，可將普通水泥路面接縫產生的損害問題有效解決，使得水泥路面接縫多、行駛舒適性差的狀況得到明顯改善，將路面使用壽命顯著延長。

斜向預應力水泥混凝土路面作為一種路面結構新技術，具有廣泛的適用性，在各等級公路路面及復合式路面基層中均可使用。交通運輸部于2013年10月通過了該技術的驗收，被評定為國際領先水平。使用該技術在陜西、河北、內蒙古等地進行了多條試驗路段鋪筑的結果表明，該路面的使用效果良好，在我國進行推廣具有良好的應用前景。

1 普通水泥路面缺陷

與瀝青路面相比，水泥路面的成本低廉、節(jié)能環(huán)保且耐久性能優(yōu)越。但在我國高速公路建設中，采用水泥混凝土路面的不足10%，其中一個非常主要的原因就是水泥路面伸縮縫對路面使用性能的影響。

普通水泥混凝土路面接縫多，橫向接縫常引起的錯臺、唧泥、擠碎、拱起等病害(見圖1，圖2)，使得路面行車噪聲增大，行車舒適度降低，對路面行車質量極為不利。可以看出，伸縮縫已成為進行水泥路面推廣的致命短板，導致水泥路面在我國高等級公路建設中逐漸被邊緣化，使得其具有的技術優(yōu)點難以發(fā)揮。

在水泥路面施工中，常用的是連續(xù)鋼筋混凝土路面和縱向預應力混凝土路面兩種技術，在完全解決伸縮縫難題上效果均不顯著。連續(xù)鋼筋混凝土路面中不用設置伸縮縫，而是將大量網狀鋼筋配置在路面結構中。隨著路面使用年限的增多，當路面板的裂紋寬度發(fā)展到一定程度時，就不可避免的出現(xiàn)破碎、錯臺等病害。縱向預應力混凝土路面是將預應力筋縱向布置，之后進行的張拉作業(yè)需在施工中預留后澆帶，使得施工無法連續(xù)進行，且在行車荷載和溫度作用下后澆帶極易出現(xiàn)損壞。

2 技術優(yōu)勢

斜向預應力水泥混凝土路面技術不用設置伸縮縫，使其成為高等級公路路面施工的新選擇。該技術原理是將雙斜向預應力筋配置在水泥混凝土路面中，在路面長度和寬度方向上均具備足夠的預應力，保證在較長范圍內的路面均無需設置伸縮縫，達到將伸縮縫導致的路面損害徹底解決的目的，實現(xiàn)水泥土路面使用壽命和質量的有效延長。

斜張法雙向預應力混凝土路面具有顯著的技術優(yōu)勢：

1)路面噪聲低，耐久性好，適用性強。該類型路面無伸縮縫，徹底解決了普通水泥路面因伸縮縫產生的病害；斜向預應力可顯著提升路面的抗裂縫能力，可作為舊水泥路面的表面加鋪層，解決反射裂縫問題；將其用于重載交通路面利于發(fā)揮其承載能力強的特性，可將重載交通作用下的路面壽命顯著延長；作為高等級公路的基層使用，有效避免水泥穩(wěn)定層反射裂縫的發(fā)生。無縫水泥混凝土路面見圖3。

2)連續(xù)施工，工藝簡單。在水泥混凝土路面結構中，預應力筋呈交叉狀分布(見圖4)。在陜西省延志吳高速施工中，采用了水泥混凝土布料攤鋪機解決硬質混凝土難以澆筑的問題，提高了攤鋪效率。隨著滑模施工工藝在水泥混凝土路面施工中的推廣，路面平整度、噪聲等也會得到極大改善。

3)使用周期長，養(yǎng)護費用低，投資效益高。雙向預應力混凝土路面具有優(yōu)越的承載性能，能在長壽命期內保證具有較高的服務能力，且養(yǎng)護工作量小，能有效減少對運營時間的影響及延誤費。

4)經濟節(jié)約、節(jié)能環(huán)保。水泥混凝土路面在我國有著明顯的資源優(yōu)勢，水泥的價格相較于瀝青便宜很多，水泥路面造價是瀝青路面的60%左右。在施工過程中對環(huán)境產生的影響很小，能耗低，產生的廢棄物也可重復利用，是實現(xiàn)工程建設綠色、低碳環(huán)保的重要途徑。

斜向預應力混凝土路面分別在我國一、二、三級公路和高速公路路面及超限檢測站等重載交通路面中均成功進行了應用，還用于某高速公路復合路面的基層，均取得了顯著效果。

3 施工工藝

在斜向預應力混凝土路面施工中，施工工藝主要有鋼筋布設、水泥澆筑、拆模養(yǎng)護、張拉預應力筋等工序，本文僅介紹各工序的質量控制關鍵點。

1)立模。基層施工完畢后平整無坑凹，各項指標應符合規(guī)范要求后進行鋼模模板搭設。搭設完畢后的模板底面應緊貼基層頂面，再對模板內側錯位進行調平，還應檢查模板接頭處高差是否控制在3 mm以內。

2)設置滑動層。在基層頂面上鋪設厚度為5 mm～10 mm的砂層。為確保整平效果和實現(xiàn)較小的基層摩阻，還應在砂層上再鋪設一層聚乙烯薄膜層，再采用透明膠帶將其搭接處粘合成一個整體。

3)預應力筋及普通鋼筋下料。應采用無粘結預應力鋼絞線作為預應力筋，其護套應完整，對出現(xiàn)的局部破損可采用防水膠帶緊密纏繞，使用機械進行切割。預應力筋鋪設應順直，按設計要求與路面縱向成一定角度，高度偏差控制在設計范圍內。

4)布設構造鋼筋與補強鋼筋。構造鋼筋設置與普通水泥混凝土路面相同，沿路面邊緣按設計要求進行布置。使用鋼筋網對無斜向預應力筋的三角區(qū)域部位進行加強。

5)安裝固定端錨具。固定端使用擠壓式錨具，擠壓簧塞入錨環(huán)的長度不得少于錨環(huán)長度的2/3。張拉端使用夾片式錨具，錨具墊板應與模板接觸牢靠，不得留有縫隙。有些工程中使用預應力鋼絲時，固定端使用鐓頭錨進行錨固。

6)預應力筋的布置與校直。按照設計要求進行預應力筋布置，根據(jù)需要確定是否在交叉部位設置支撐架。布置好的預應力筋進行校直后，使用扎絲將交叉點位間隔綁扎緊固。

7)涂刷緩凝膠粘材料。在進行混凝土澆筑前，應將緩凝膠粘材料均勻涂抹在每根預應力筋表面，應確保交叉及綁扎點位不得漏涂。

8)混凝土澆筑。按照設計段長度一次攤鋪完成。混凝土在澆筑過程中，須嚴格禁止踩踏預應力筋，不得采用泵送混凝土方式。在振搗作業(yè)中，要注意振搗密實路面兩側混凝土，同時要防止模板移動。

9)養(yǎng)生。為減少路面早期收縮開裂現(xiàn)象，澆筑完成的混凝土面板用浸濕的草袋覆蓋養(yǎng)生12 d～16 d。為確保草袋處于潮濕狀態(tài)，應每天進行均勻灑水。

10)預應力筋張拉。預應力筋張拉分為兩次張拉，混凝土達到設計強度的30%時進行初次張拉，達到設計強度的75%時進行二次張拉。在施工中，可根據(jù)施工現(xiàn)場氣溫、混凝土強度等因素進行合理調整。

4 結語

與傳統(tǒng)的縱向預應力混凝土路面相比，斜向預應力水泥混凝土路面無需切縫，路面裂縫大幅減少，常見的接縫損壞如唧泥、錯臺等病害得到明顯消除。同時，設計中采用斜向預應力筋布設方式，使得路面受力狀況有效改善。在路面兩側進行預應力筋張拉，無需留設后澆帶，可有效保證施工連續(xù)性，對大面積推廣應用十分有利。

斜向預應力水泥混凝土路面可顯著提升路面性能，延長使用壽命。在我國進行推廣和應用，實現(xiàn)高速公路路面的“黑白并舉”指日可待。

[1] 張東省.斜向預應力水泥混凝土路面技術研究[Z].2013.

[2] 王 龍,李博成.斜向預應力水泥混凝土路面施工工序研究[J].公路交通科技(應用技術版)，2013(11)：56-58.

[3] 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(9)：87-88.

[4] 李岳琦，韓微微，李 娜.斜向預應力無縫水泥混凝土路面研究[J].山西建筑，2011，37(13)：155-156.

Inclined prestressed cement concrete pavement and its construction technology

Li Fengyan

(ShanxiJinzhongHeshunTrafficTransportationBureau,Jinzhong032700，China)

Based on common cement pavement defects,the paper puts forward a kind of inclined prestressed cement concrete pavement,describes its construction technologies from aspects of standing mould,setting sliding layer,prestressed reinforcement and general steel incised,and points out advantages of inclined prestressed cement concrete pavement,such as durability and safety and so on.

cement pavement,prestress,concrete,construction technology

1009-6825(2016)29-0124-02

2016-08-03

李鳳艷(1973- )，女，工程師

U416.216

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