郭昆朋
(中建路桥集团有限公司,河北石家庄 050001)
在公路工程中,沥青混凝土路面以其优异的性能得到广泛应用,然而在路面服役期间,沥青混合料会逐步老化,导致路面整体性能下降,特别是雨水较多的地区,排水不畅,会引起路面积水,进而加剧沥青路面的破坏,各种病害问题随之出现,如松散、坑槽等。为避免这一问题的发生,必须保证路面排水畅通,因此要修建排水沟,满足路面排水需要。在排水沟修筑过程中,可以采用牵引挤压式滑模设备,提高作业效率。本文对公路排水沟牵引挤压式滑模施工技术要点进行分析。
某公路改扩建工程拟将道路等级变为二级公路,行车速度为80km/h,将原本的水泥混凝土路面改为沥青混凝土路面,提高路面的使用性能。本次改扩建中,排水沟的修筑是重点环节,为加快施工速度,避免排水沟施工影响工期,决定采用牵引挤压式滑模技术施工排水沟,在保证质量的前提下,提高作业效率。
用于公路排水沟滑模施工的混凝土,在现场拌制,水泥选用的是42.5#普硅水泥,物理性能及化学成分均符合现行规范标准的规定要求,水泥使用前要复测,确认合格后方可使用,以免对混凝土的质量造成影响;砂为黄砂,含泥量不大于3%,碎石必须洁净、无风化,压碎值不大于35%,针片状含量为1.9%,吸水率为1.32%;为进一步提升混凝土的工作性能,加入适量的减水剂,以降低坍落度,改善和易性。实验室给出的混凝土配合比为:水泥333kg/m³、砂965kg/m³、石897kg/m³、水160kg/m³、减水剂4.42g/m³,水灰比为0.48,28d抗压强度为35.9MPa[1]。
现场测量放线是公路排水沟滑模施工开始前的一项重要的工作,与工程质量密切相关,必须由专业的测量小组完成,以确保放样结果的精度和准确性。通过测量放样将图纸中排水沟的位置标定于道路两侧,以便作业人员按照测放好的位置对排水沟施工。具体要点如下:
(1)在开展测量放样前,要对基层检查验收,确保基层表面平整、无杂物,牵引挤压式滑模设备行走部位的基础坚实、稳固,高程与设计要求相符。基层和基础检查完毕,确认合格后,便可依据图纸测放基准线。
(2)测量人员可以使用全站仪,在现场标定出排水沟的中心线及标高,并测放出牵引挤压式滑模设备两侧的基准线,要保证直线段的基准线平直、曲线段的基准线圆滑。测量过程中,每间隔一定的距离布设一个控制点,并做好控制桩,以此作为排水沟的开挖线,避免超挖。
(1)为加快排水沟的开挖速度,选用带有定型铲斗的挖掘机,沿着测放好的边线,一次性开挖成型。从沟内挖出的多余土方要及时清运,当水沟基本开挖成型后,以人工的方式清理并整平沟槽底面和侧壁。
(2)当沟槽开挖完毕后,可依据设计要求,检验沟槽的尺寸,发现存在差异的部位,通过人工的方式修整,确保沟底纵向坡度大于设计坡度,避免出现反坡现象。采用这种方式开挖沟槽,能够大幅提升作业效率,且开挖的线形更加美观。
排水沟槽开挖完毕后,在混凝土正式浇筑前,要将滑模设备安装就位,并检查调试,具体包括电源、模具、走行方向等,这一过程中,应控制好模具定位方向与沟槽中心线之间的偏差,不得超过1.0cm[2]。
(1)本工程中,用于排水沟浇筑的混凝土由拌和站集中生产,依据实验室给出的配合比拌制,确保混凝土的坍落度达到规定要求。拌制时,选用强制式搅拌机搅拌,安排专人按顺序添加各种原材料,保证混凝土的拌制质量。
(2)制备好的混凝土,通过专用的搅拌车运至施工现场,为确保排水沟混凝土滑模施工连续不间断,要按照运输时间、选用的车辆吨位,配备数量充足的搅拌车运输混凝土。在运输路线的选择上,要以距离最近为依据,避免运输距离过长导致时间增加,影响混凝土的质量。
(3)当混凝土运至现场后,应在浇筑前检查混凝土的工作性能,包括坍落度、和易性等,确认合格后,方可开始作业。本工程中选用的牵引挤压式滑模设备自带输料和振捣系统,混凝土能够在振捣仓内完成振捣密实,滑模设备经牵引后向前行进,完成排水沟混凝土浇筑。
(4)滑模设备浇筑混凝土的过程中,应严格控制设备的走行速度,以确保浇筑质量,如果速度不正常,则会产生鼓包、断裂等缺陷。滑模最佳的摊铺速度为1.0m/min,最大不得超过1.2m/min,滑模设备应均匀前进;混凝土振捣时间控制在15~30s,保证充分振捣密实[3]。
(1)当排水沟混凝土浇筑好之后,受到和易性等因素的影响,使得混凝土表面可能会出现质量缺陷,如表面过于粗糙、局部塌陷等[4],针对这一情况,可在滑模浇筑过程中,安排专人检测施工段落,看平整度是否达到规定要求,发现问题及时采取有效的措施加以处理,以确保混凝土的整体质量。
(2)本工程中选用的牵引挤压式滑模设备带有收光抹面装置,可在滑模浇筑混凝土的过程中,自动完成收面,不但能加快作业效率,还能减轻作业人员的劳动强度。收光抹面装置无法保证混凝土表面的平整度,因此局部不平的位置,可由人工收面。
(3)以人工的方式对排水沟混凝土表面收光抹面时,要把握时机,可在混凝土浇筑后的30~60min内收面,当作业环境的温度比较高时,可通过增加作业人数的方法,加快收面速度[5]。可在收光抹面的同时,修饰排水沟的线型,做出棱角。应保证排水沟的顶面平直、顺滑,表面不得存在孔洞、气泡等候问题。
公路排水沟为混凝土结构,混凝土出现收缩、沉降,可能会形成裂缝,为避免这一问题的发生,可在适宜的位置设置沉降缝,具体的操作方法及要点如下:
(1)排水沟浇筑完毕且混凝土的强度达到2.5MPa后,便可弹线切缝,使用切割机切缝,确保上下贯通,切割过程中,防止啃边[6]。
(2)沉降缝切好之后,进行灌缝处理,避免渗水。灌缝前,先将缝内的杂物清除干净,选用适宜的灌缝材料,本工程使用的是沥青麻筋,按规定要求灌缝后,以水泥砂浆嵌缝即可[7]。
公路排水沟混凝土养护是非常重要的工作,与排水沟的整体质量密切相关,为此,必须对此项工作予以重视,并采取有效的方法和措施开展混凝土养护,具体的施工技术要点如下:
(1)排水沟混凝土终凝后,可在混凝土表面均匀喷涂养护液,随后用塑料薄膜覆盖混凝土,这种养护方法操作简单,养护效果好,作业时,应避免杂物落入沟内。
(2)塑料薄膜全部覆盖好以后,可以用重物压在两侧薄膜上,防止薄膜掀开影响养护效果。排水沟混凝土采用薄膜覆盖养护,时间不得少于7d,当达到养护时间后,可将薄膜掀开,并集中处理[8]。
公路排水沟牵引挤压式滑模施工是一项较为复杂的工作,为确保排水沟的整体质量,作业人员应掌握相关的施工技术要点,并在施工过程中采取有效的措施,对排水沟质量加以控制,使公路排水沟能够按质按量按时完成。未来一段时间,应加大牵引挤压式滑模技术的研究力度,对相关设备进行改进,使该技术更好地为公路建设服务。