浅析连续配筋混凝土路面的应用
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浅析连续配筋混凝土路面的应用
所谓连续配筋混凝土路面是指在路面的纵向连续的配有足够数量的钢筋,以控制路面板纵向收缩产生的裂缝宽度和数量。同时横向也配有一定数量的钢筋来支撑纵向钢筋,在施工时不设胀缝和缩缝(施工缝及构造所需的胀缝除外),形成一条完整而平坦的平面。连续配筋混凝土路面最早是为了克服普通混凝土路面由于接缝而产生的唧泥、错台、拱起等病害,一般在重交通高等级道路上较常使用,但近几年随着城市发展的不断加速,汽车保有量不断增长,特别是一些高载重车辆经常驶入非机动车道,致使许多道路均在超负荷运行,道路破损的常规维修已达不到应有的效果。在此情况下,连续配筋混凝土路面在市政道路中的应用也就得到了一定的推广。
一.连续配筋混凝土路面做的优点分析
1.消除了横向接缝,整体性和平整度好。由于在面层内设置连续的纵向和横向钢筋而不设横向缩缝,在作为基层使用时能有效避免沥青面层的反射裂缝,也提高了行车的舒适性。
2.耐久性好,使用寿命长。连续配筋混凝土路面克服了普通混凝土路面因横缝过多而导致的病害,在保持普通混凝土良好的抗压性和抗拉性的同时,提高了整体结构的抗弯拉强度,增强了道路的整体承载能力。
3.在路面内增设了纵向和横向钢筋,控制了裂缝宽度,使得裂缝紧密闭合,减少了裂缝剥落,提高了裂缝处的传荷能力。连续配筋混凝土路面并非真正没有裂缝,只是由于混凝土的收缩变形为钢筋所约束,收缩应力由钢筋承担,因此裂缝分散在更多的部位,这种微小的裂缝不至于破坏路面整体连续性能,路面雨水也不易渗入,从而确保了基层的强度和稳定性。
4.连续配筋混凝土路面虽然造价较高,施工工期较普通混凝土路面或半刚性基层要长,但由于其具有优良的使用性能及品质,能保证足够的使用年限。所以,相对于当前非连续配筋混凝土路面做为基层的道路的改建、维修费用,其总体费用是降低的。
二.应用实例
美国最先使用连续配筋混凝土路面,早在1921年,华盛顿特区就修建了第一条连续配筋混凝土路面,随后在德克莎斯州、马里兰州等地开展了大规模的工
程试验,之后在修建高速公路和机场道面时大量采用,经过20多年的使用,绝大部分完好无损。
在我国,由于连续配筋混凝土路面用钢量较大,造价较高,一般公路建设中较少采用。2000年以前仅在江苏盐城和镇江两地修建过。后来浙江省温州市的新城大道也采用了这种工艺,目前状况良好,行车性能舒适。
三.连续配筋混凝土路面的施工工艺
结合温州的新城大道的应用实例,本文对连续配筋混凝土路面施工工艺做简单的介绍。
1.施工中应对钢筋进行抽检,确保钢筋符合规范要求。钢筋应平直,无局部弯折,成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应预先调直,并严格按照设计要求进行钢筋的弯制和末端的弯钩。
2.安装时先将横向钢筋布置与底层,然后布置纵向钢筋,纵向钢筋设在混凝土基层顶面下1/3厚度即5cm处。
3.混凝土基层中钢筋安放应符合设计要求,位置间距正确,钢筋保持平直,无变形挠曲,并采取有效措施防止浇筑砼过程中产生位移。
4.首先进行纵向钢筋的焊接,焊接长度不小于12cm,焊接位置错开,同一垂直断面上不得有2个焊接接头,相邻钢筋的焊接接头错开500mm以上。
5.边缘钢筋至纵缝或自由边的距离为15cm。
6.混凝土基层沿纵向全幅铺筑(宽度5.5m),避免横向施工缝的设置。
7.钢筋网布置完成后,为防止钢筋网自身的重量以及施工人員踩压产生的下垂变形,需对钢筋网进行加固定位。对此,施工时采用Φ16螺纹钢焊接到横向钢筋上以支撑钢筋网,支撑钢筋的间距为100 cm ,要求完成的钢筋网纵筋顺直,横筋端正。
8.混凝土的配合比应由试验室根据设计要求和工地所到原材料事先试配,工地现场或搅拌站须按规定配量进行配料拌制,未经试验同意,操作人员不得随意改变。
混凝土混合料中粗集料(>4.75mm)选用岩浆岩或未分化的沉积岩碎石,颗粒公称最大粒径不超过板厚的1/4,细集料采用天然砂,砂中含泥量及云母含量等不得大于规范规定值。
拌制和养生砼用的水采用饮用水,对工业废水、污水、海水、沼泽水、酸性水(PH<4)和硫酸含量较多(按SO4计超过水重1%)的水均不允许使用。
9.完成钢筋安装后,进行混凝土摊铺。施工时应严格保证施工质量,减小由于施工因素引起的参数变异。做到振捣速度应缓慢而均匀,连续不间断。同时,由于钢筋网布设在离混凝土板面的5cm 处,而振捣棒无法有效地插入到钢筋网下的混凝土内,所以振捣棒宜采用高频低幅,以确保钢筋网下混凝土的密实性。混凝土振捣完后后采用人工收面,收面用木模多次抹面至表面泌水为止,修整时要与上次抹过痕迹重叠一半,在板面低洼处要补填混凝土,并用3 m 直尺检查平整度。抹面结束后,用毛刷或扫把拉毛使表面达到要求的纹理深度。
10.浇筑完成初凝后,应用保湿棉覆盖并撒水保湿。尤其是夏季施工时,为避免因高温失水而引起的混凝土表面开裂,在混凝土终凝前就采用养护毯进行了全断面的覆盖湿养,养护期14d,这就保证了混凝土面板超过要求宽度的裂缝未出现,工程质量得到了有效保障。
四.工后效果观测及后续施工中应注意的事项
混凝土路面施工完成在,在其上加浦了沥青面层,通过检测该处承载力得到了显著提升,工后沥青顶面弯层代表值为24(0.01mm)满足设计及使用要求。通车运营4年,基本未出现大面积破损现象,实现了社会效益和经济效益的双丰收。
但同时,我们也注意到,由于设计图纸中连续配筋混凝土基层与原道路基层衔接处的端头处理是采用普通混凝土路面中的胀缝设置,未能系统考虑因热胀冷缩而产生的巨大纵向位移,致使端头沥青面层出现不同程度的破损。
在后续的施工中,我们应该注意到纵向连续浇筑,因横向不设胀、缩缝,路面温度的变化会使其产生较大的变形,尤其是在端部,在位移叠加的情况下,自由位移有可能会达到5cm,这就需要对端部通过结构设计限制位移的发生。现行比较成熟的一种方法就是在端部设置足够的地锚梁,对连续板进行锚固;另外一种正在形成的方法是采用桥梁的伸缩装置,设置毛勒伸缩缝。
五.前景展望