水泥混凝土路面缩缝结构及抗滑施工技术分析_免费论文全文下载

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摘 要：伴随改革开放的不断深化，我国交通公路行业也得到了极大发展。本文以某高等级公路工程试验段为研究对象，总结了重交通荷载对路面结构的影响。提出了重交通荷载下本工程混凝土路面结构抗滑施工优化措施，以此为工程施工提供指导作用，提高水泥混凝土道路结构的强度、适用性及耐久性，为我国水泥混凝土公路建设提供可靠保障。

关键词：高等级公路；抗滑性；重交通荷载
中图分类号：U416 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）12-0126-02
1 路面结构方案
某高等级公路工程试验段总长度为0.5km，起止桩号为K0+000―K0+500。因本文以重交通荷载下水泥混凝土道路为研究对象，为实现混凝土面板、基层强度的有效提升，可将碎石垫层（20cm）增设到路基和基层间。为提升路面承重能力，需设置两层水泥稳定碎石基层，厚度均为18cm。
1.1 交通分析
按照相关规范规定，重交通等级下使用初期设计车道标准轴载作用次数NS1为每天200―1500次，30年为设计使用年限。本路段属于重交通，5%为交通量年平均增长率。通过公式Ns1=Nsββ1与车轮轮迹横向分布系数表，可选取0.20作为轮迹横向分布系数，以此对设计年限内标准轴载累计作用次数Ne进行计算，公式如下：
1.2 初拟路面结构
根据施工规范规定，23到25cm为混凝土板重交通下厚度，24cm为混凝土面层厚度。选取水泥稳定砂砾作为基层材料，36cm为其厚度，基层模量为400mpa。天然砂砾为垫层材料，20cm为其厚度，垫层模量为125mpa。板的平面尺寸为6x4m。拉杆平缝为纵缝，无需将传力杆缩缝设置到横缝位置。
1.3 路面结构方案
（1）路面结构为碎石垫层（20cm）+水泥稳定碎石（2x18 cm）+水泥混凝土板（24cm）。（2）顺接水泥混凝土面层和沥青混凝土面层结合部。（3）将碎石盲沟（10cm）设置到基层端部和石砌边沟中间，为基层顶部积水顺利排出提供便利，选取7.5#水泥砂浆进行水泥稳定碎石端部外露哦部分抹面施工。（4）横向缩缝和路线垂直方向之间的夹角为7°，应将PVC隔板设置到缝内，该板高12cm、厚3mm，与路面顶距离为2cm，其作用为便于排水。
2 水泥混凝土材料及配合比设计
2.1 水泥混凝土材料
水泥：作为一种水硬性良好的矿物胶凝材料，水泥以粉末状呈现，与水混合后，在物理化学作用下，水泥将由塑性浆体向坚硬石状体转化。根据工程实际情况，选取P.032.5普通硅酸盐水泥。
细集料：该集料粒径范围为0.16-5mm，其和粗集料结合组成混凝土骨架。选取天然砂用于施工，3.36为其细度模数。
粗集料：破碎、筛分后的天然岩石即为碎石，也就是我们所说的粗集料。本文选取的碎石共有两种单粒级，分别为10-20mm、20-40mm，其压碎值分别为13.1%、12.1%。
外加剂：选取LQ-11聚檩酸高效�p水剂作为外加剂，通过试验得出，25%为其减水率、0.8%到1.5%为掺量范围，本工程以1%为外加剂掺量。
水：选取自来水用于施工。
2.2 水泥混凝土配合比设计
根据工程实际情况，C40为混凝土等级，5mpa为设计抗弯拉强度，5.75mpa为试验试配强度。本工程选取0.39、0.4、0.42水灰比，7天各项强度及弹性模量统计表如表1所示。
由此得出，本工程基准配合比：水泥：细集料：粗集料：水：外加剂=1：1.69：3.59：0.39，1%为外加剂掺量。
3 水泥混凝土路面施工工艺
3.1 路面分缝施工
根据工程建设所需，选取毛细透排水隔板分缝形式作为横向缩缝，要求横缝设置和路中线之间的角度为83°，降低行车轴载严重影响缩缝效果，4m为横缝间距。因12m为该工程路面宽度，可选取分幅施工法施工，即6m为单幅宽度，且将一道纵向施工缝设置到两幅中间。
3.2 排水式隔板施工
12cm为隔板高度，在对缩缝倾角、路肩位置排水隔板等因素综合考虑的基础上，进行排水隔板长度的确定，6700mm为其长度。完成基层后，纵向钢模板可设置到12m路面纵缝位置或边缘位置，随后进行半幅作业。根据设计要求，在完成作业的半幅进行横向隔板位置测量，要求先将凹槽刻出，随后进行横向缩缝模板的固定，模板高度应等同于面板厚度，长度应等同于横缝长度。为便于模板拆除，应对模板重量进行充分思考，要求按照顺接方式选取3块模板（240mm）固定到相同横向缩缝部位。在混凝土浇筑施工前，在模板内侧指定位置粘贴双面毛细透排水隔板，随后选取夹子进行平整及固定作业。
完成上述作业后，即可浇注、振捣及整平混凝土。制作某隔板两侧混凝土板后，需及时进行表面抹平施工，应提取出此位置横向缩缝钢模板。混凝土路面经摊铺机整平后，需通过人工方式进行抹平作业。
3.3 表面冲刷施工
混凝土路面抹平后，为达到混凝土凝结时间延长的作用，需适量喷洒缓凝溶剂。在对施工现场温度、湿度等因素综合考虑的前提下，应定期进行缓凝溶剂的适量喷洒，保证其具有较为湿润的表面。待混凝土初凝结束后，其表面坚硬度满足施工设计要求后，即可冲刷路面水泥浆。通过水流对施工现场表面进行冲刷，要求冲刷、表面清理工作同时进行。
3.4 路面养护
混凝土板做面结束后，即可进行养护施工，14到21天为养护时间范围。当混凝土满足施工规范规定，封缝前不得车辆通行，待其强度满足设计强度60%以上时，行人即可通行。路面养生剂喷洒的同时，应做好洒水保湿工作，及时进行土工毡、麻袋等覆盖。
4 施工效果分析 4.1 无切缝技术效果
因隔板位置极易出现温度裂缝、面板收缩情况，选取无切缝技术用于本工程施工，就是将排水隔板设置到横缝位置，这样可避免切缝对路面产生的负面作用。
第一块混凝土面板浇筑后，9d后有微小裂缝出现。路面板侧面出现最初裂缝，随后微小裂缝产生于表面，可以得出隔板位置裂缝最多。伴随时间的延长，裂缝逐步增多，隔板位置裂缝基本全部显现。0.175mm为K460位置裂缝；0.4mm为K400位置裂缝宽度。由此可见，与后浇筑混凝土裂缝相比，先浇筑混凝土裂缝较窄，其原因为后期浇筑具有较大昼夜温差，因此混凝土裂缝较宽。
4.2 路面表面冲刷技术效果
为实现混凝土凝结时间有效增长，该工程选取混凝土路面抹平后将缓解溶剂喷洒到路面的方式进行处理，当强度达到规定值后，可选取水枪进行路面冲刷，以此获取预期路面粗糙度。与传统扫毛法、刻槽法相比，此项技术操作更简单，成本更低。
作为衡量水泥混凝土路面质量的重要指标，路面抗滑性可选取BM型电脑摆式摩擦系数测定仪准确测定公路路面摩擦系数。作为动力摆冲击型仪器，BM-3型摆式摩擦系数测定仪依据的基本原理为“摆的位能损失等于摆臂末端橡胶片在路面上滑动时，克服路面摩擦所做的功”。顺着行车方向的左轮轮迹，在�y试路段上，选取具有代表性的测点，本文以5个为例，72.08为以上5个测点的平均摆值，那么0.72即为其摩擦系数。路面设计对摩擦系数的要求如表2所示。
由表2可见，高速公路、一级公路水泥混凝土路面摩擦系数为0.62，其他公路水泥混凝土路面为0.52，而测定路段的0.72大于0.62，因此与设计要求相符。由此可见，采取该技术路面表面具有良好抗滑性。
5 结语
综上所述，近年来，公路承载的通行压力逐渐增大，需要不断的提高道路施工的质量，尽量减少在使用过程中出现路面沉降、破碎的现象，对公路工程的行车舒适度和使用年限造成影响。水泥砼路面的强度相对较高，其稳定性和承载能力也有着独特的优势，在公路施工中得到广泛的应用。为了保证水泥砼路面的施工质量能够满足道路通行需求，应合理控制其缩缝问题，做好抗滑工作，且在具体的施工过程中需要按照现相关的标准和规范，加强质量控制措施，提高水泥砼路面的施工质量。
参考文献
[1]刘建军.重载交通作用下水泥混凝土路面结构响应分析[J].内蒙古公路与运输，2010（06）.

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