《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F30-2003)簡介
2014-09-10
編者按:新編的交通部公路行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F30-2003)已于 2003年7月1日起開始正式實施。為推進(jìn)該規(guī)范的宣貫工作,詳細(xì)介紹新規(guī)范編制的背景、指導(dǎo)思想、主要技術(shù)內(nèi)容、重要技術(shù)要求等內(nèi)容,本刊特編發(fā)該規(guī)范編制組成員傅智、劉清泉、牛開民等專家合著的專題文章,希望引起廣大施工企業(yè)和相關(guān)單位的關(guān)注。
文/傅 智 劉清泉 牛開民 喻 波 梁軍林 徐加絳 楊澤濤;
1、前言
1.1 編制背景;
我國公路水泥混凝土路面建設(shè)發(fā)展速度很快,是國際上水泥路面里程最多的國家之一。截止2002年底已經(jīng)建成各級水泥路面16.75萬公里,占我國當(dāng)年水泥和瀝青兩種高級路面里程28.86萬公里的58%。在影響水泥路面工程質(zhì)量的諸多因素中,設(shè)計與施工規(guī)范具有舉足輕重的技術(shù)法規(guī)作用。
我國《水泥混凝土路面施工及驗收規(guī)范》(GB97-87)已經(jīng)使用了16年,上個世紀(jì)90年代中期進(jìn)行過修訂,但未能頒布執(zhí)行。16年以來,大中型機(jī)械化施工工藝和技術(shù)如滑模攤鋪、軌道攤鋪、碾壓施工、三輥軸機(jī)組等均已取得巨大的實質(zhì)性進(jìn)步,而且已經(jīng)在我國高速公路、一級公路和二級公路水泥路面施工中得到廣泛應(yīng)用,穩(wěn)步提高了水泥路面施工質(zhì)量和技術(shù)水平,積累了相當(dāng)豐富的施工經(jīng)驗。我國所使用的水泥路面面層結(jié)構(gòu)形式越來越豐富,水泥路面適用范圍越來越寬廣,如縮縫設(shè)傳力桿的水泥路面、鋼筋水泥路面、連續(xù)配筋水泥路面及橋面、鋼纖維混凝土路面、雙鋼混凝土橋面等均已大規(guī)模采用,這些新型水泥路面結(jié)構(gòu)設(shè)計與機(jī)械化施工技術(shù)也已經(jīng)逐步成熟。
在這種狀況下,僅規(guī)定適合小型機(jī)具施工的《水泥混凝土路面施工及驗收規(guī)范》 GBJ97-87顯然已經(jīng)落后,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)當(dāng)前的水泥路面施工裝備、工藝和技術(shù)水平的要求。因此,我國水泥路面建設(shè)迫切需要有一部全面完善的施工技術(shù)規(guī)范來保障和提高其施工質(zhì)量。
另一方面,水泥路面建設(shè)正處在大發(fā)展時期。張春賢部長在2003年全國交通廳局長會議上明確提出:“讓農(nóng)民兄弟走上油路和水泥路”。交通部今后5年至少投入300 億~400億元專項資金,用于縣際和農(nóng)村公路建設(shè)。
根據(jù)我國瀝青與水泥的資源供給狀況,全部或大部分農(nóng)村公路采用瀝青路面是不現(xiàn)實的,原因是我國目前公路建設(shè)瀝青缺口每年都在100萬噸以上,加上近期國際市場上原油和瀝青價格大幅上漲,瀝青運(yùn)距也較遠(yuǎn),運(yùn)費(fèi)居高不下,在可預(yù)見的近幾年瀝青的供應(yīng)情況不容樂觀。
相反,我國水泥資源及供應(yīng)狀態(tài)非常充裕,按中國建筑材料科學(xué)研究院的統(tǒng)計,我國目前擁有1.1萬多家水泥廠,2002年生產(chǎn)水泥6.5億噸。按我國5700個縣及縣級市計算,平均每個縣擁有2家水泥廠。近年來,我國水泥價格不僅沒有漲價,而且略有降低。在水泥資源充裕的省區(qū),每噸425級的水泥出廠價僅為250~300元,即使是水泥最缺乏的西部偏遠(yuǎn)地區(qū),水泥出廠單價也不超過400元/噸。一般情況下,在國內(nèi)水泥的最遠(yuǎn)運(yùn)距不會超過300公里。
交通部專家委員會已經(jīng)按照最新頒布的《公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范》(JTG D40-2002)和《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F30-2003),編寫了《縣鄉(xiāng)公路水泥混凝土路面設(shè)計與施工》一書,希望能成為我國即將大規(guī)模展開的縣鄉(xiāng)公路水泥混凝土路面建設(shè)的指導(dǎo)性技術(shù)文件。
1.2 任務(wù)來源和主要技術(shù)依據(jù);
交通部于2000年1月3日下達(dá)了該規(guī)范編制任務(wù),由交通部公路科學(xué)研究所主持編制,湖南、廣西、廣東、黑龍江等省區(qū)交通廳參與編制,并由本文作者組成了規(guī)范編制組。在交通部公路司的直接領(lǐng)導(dǎo)下,已經(jīng)圓滿完成了全部編制任務(wù),并由編制組成員撰寫了系列宣貫文章,借《中國公路建設(shè)市場》進(jìn)行規(guī)范的宣貫工作。規(guī)范編制的主要技術(shù)依據(jù)有:
?。?)滑模鋪筑技術(shù),中華人民共和國行業(yè)規(guī)范《公路水泥混凝土路面滑模施工技術(shù)規(guī)程》(JTJ/T037.1-2000);
(2)軌道鋪筑技術(shù),025課題編制的《軌道式攤鋪機(jī)修建水泥路面施工須知》 (1990年11月)以及其后積累的軌道攤鋪施工經(jīng)驗;
(3)三輥軸機(jī)組鋪筑技術(shù),中華人民共和國行業(yè)規(guī)范《公路水泥路面三輥軸機(jī)組施工技術(shù)指南》(JTJ/T037.2-2003)送審稿;
?。?)碾壓混凝土施工技術(shù),(85-403-01)課題組編制的《高等級公路碾壓混凝土路面施工技術(shù)指南》;
?。?)小型機(jī)具鋪筑技術(shù),《水泥混凝土路面施工及驗收規(guī)范》(GB97-87),90年代中期交通部組織編制但未能頒布執(zhí)行的《水泥混凝土路面施工及驗收規(guī)范》(GB97-94)送審稿。
2、水泥混凝土路面的結(jié)構(gòu)獨(dú)特性
用于水泥混凝土路面的原材料與一般混凝土結(jié)構(gòu)相比,有其獨(dú)特性。它的荷載作用、使用條件和所處環(huán)境相當(dāng)苛刻和嚴(yán)酷。原材料從適宜道路使用的品質(zhì)而言,要求比一般混凝土結(jié)構(gòu)高得多,也嚴(yán)格得多,混凝土路面這種結(jié)構(gòu)區(qū)別于一般混凝土結(jié)構(gòu)的主要特征表現(xiàn)在以下幾個方面:
2.1 路面是彎拉結(jié)構(gòu);
混凝土路面是承受車輪荷載作用的彎拉結(jié)構(gòu),它的設(shè)計力學(xué)指標(biāo)不是抗壓強(qiáng)度,而是彎拉強(qiáng)度?;炷潦谴嘈圆牧?,其特征是抗壓強(qiáng)度很高,而彎拉強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度很低。也就是說,混凝土用于路面,使用的是其力學(xué)行為中的弱項而不是強(qiáng)項。目前,配制高速公路、一級公路路面彎拉強(qiáng)度為5MPa~6MPa 的混凝土比配制普通混凝土難度大得多,更高彎拉強(qiáng)度的混凝土的制作難度更大,對原材料的技術(shù)要求比高抗壓強(qiáng)度的混凝土高得多。
2.2 路面是動載結(jié)構(gòu);
相對于其他靜載結(jié)構(gòu)而言,路面是承受車輪沖擊、振動、疲勞的動載結(jié)構(gòu)。目前在國內(nèi)外水泥混凝土路面的設(shè)計指標(biāo)中僅有標(biāo)準(zhǔn)軸載靜應(yīng)力加上疲勞應(yīng)力兩項,并未考慮沖擊、震動的影響,高速行進(jìn)的車輪沖擊引發(fā)的是比靜載應(yīng)力高1~2倍的沖擊應(yīng)力,而振動是沖擊應(yīng)力峰值過后的正弦振蕩應(yīng)力。如果重載車輛排隊,第一輛車輪的振蕩應(yīng)力與后續(xù)車輪的沖擊應(yīng)力峰值疊加,兩者在最不利條件下的疊加應(yīng)力將比靜載應(yīng)力高2~3倍。可見,動載應(yīng)力絕非是目前設(shè)計規(guī)范中計算的折減1倍靜載應(yīng)力考慮疲勞所能包括的。
2.3 路面是大面積薄壁結(jié)構(gòu);
混凝土路面是典型的平鋪大面積薄壁結(jié)構(gòu),薄壁結(jié)構(gòu)與一般混凝土結(jié)構(gòu)相比,有如下顯著特征或施工難點(diǎn):
?。?)大平面薄壁結(jié)構(gòu)是最易于開裂、斷裂和斷角的結(jié)構(gòu)。因此,控制路面開裂始終是路面施工中的重點(diǎn)和難點(diǎn),施工過程中必須從原材料、配合比、養(yǎng)生等多方面進(jìn)行嚴(yán)格的溫控和濕控,以防開裂或斷板。
?。?)露天使用的大平面薄壁結(jié)構(gòu)在溫差和濕差條件下必定產(chǎn)生翹曲變形和引發(fā)翹曲應(yīng)力。翹曲應(yīng)力在我國日夜溫差和年溫差較大的地區(qū),數(shù)值相當(dāng)大,有時幾乎與靜載應(yīng)力相當(dāng)。
(3)路面是受到底部基層摩阻力約束的大平面薄壁結(jié)構(gòu),其各種應(yīng)力和環(huán)境引發(fā)的翹曲應(yīng)力帶來的應(yīng)變,受到基層摩阻力約束后,約束應(yīng)變造成的拉應(yīng)力經(jīng)常超過混凝土的極限抗拉強(qiáng)度而導(dǎo)致斷裂破壞。這就是本規(guī)范在高等級公路混凝土面板底部設(shè)置滑動封閉層的本質(zhì)原因。
2.4 我國水泥路面超載情況及對策;
我國混凝土路面超載嚴(yán)重,大面積薄壁結(jié)構(gòu)在超載條件下破壞得極快,剛性路面對超載相當(dāng)敏感。我們實測到高速公路混凝土路面上超過設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)軸載10噸情況很多,致使我國混凝土路面的使用壽命與設(shè)計基準(zhǔn)期相比,成倍折減。
要說明的是:我國目前的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)軸載較國際標(biāo)準(zhǔn)偏大,取值為10噸,從全國整個公路路面及橋梁等結(jié)構(gòu)的建設(shè)總投資來看,不能再增大設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)軸載了??蓪嶋H運(yùn)營下來,設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)軸載與實際軸載的差距又特別大,路面和橋梁結(jié)構(gòu)的破損特別快,重建與維修周期很短,必須有相應(yīng)的對策。
目前我國是從限載運(yùn)輸管理和加大路面結(jié)構(gòu)的安全儲備兩方面,“雙管齊下”地解決此老大難問題。此次設(shè)計與施工兩部規(guī)范的修訂是按照加大路面結(jié)構(gòu)的安全儲備,同時不至于使總投資增加過多的指導(dǎo)思想來進(jìn)行的。
具體體現(xiàn)是四個字“更強(qiáng)更厚”,設(shè)計規(guī)范反映了更厚的思想,各級水泥路面板厚整體加厚了20mm,高速公路混凝土路面的最薄設(shè)計厚度提高到260mm,并要求使用2層200mm的基層。
施工規(guī)范反映更強(qiáng)的要求,給出了更大的彎拉強(qiáng)度安全儲備,一是提高了配制彎拉強(qiáng)度,由過去的5.5MPa,提高到按可靠度要求的最小5.65MPa;二是水灰比由耐久性控制設(shè)計,使彎拉強(qiáng)度進(jìn)一步提高;三是提倡使用Ⅰ、Ⅱ級粉煤灰。
2.5 路面的耐久性;
路面是供車輪行駛的結(jié)構(gòu),幾乎所有露天使用的結(jié)構(gòu)耐久性要求如抗凍性、抗鹽凍性、抗堿集料反應(yīng)、抗硫酸鹽腐蝕、抗鋼筋及鋼纖維銹蝕性、抗酸雨性、耐油污染性等都要滿足。這些耐久性質(zhì)任意一個環(huán)節(jié)出了問題,路面都會加速破壞。
本施工技術(shù)規(guī)范的一個突出特色是:盡管要求按彎拉強(qiáng)度進(jìn)行配合比設(shè)計,但彎拉強(qiáng)度和耐久性要求同時滿足,其結(jié)果是以耐久性控制路面混凝土配合比設(shè)計,具體而言是水灰比和水泥用量等主要參數(shù)是由耐久性控制的。
3、新規(guī)范主要技術(shù)內(nèi)容
3.1 原材料技術(shù)要求;
首先是修正了《水泥混凝土路面施工與驗收規(guī)范》GBJ97-87中將就近取材作為第一要求,而是將原材料質(zhì)量放在第一位。其次,本規(guī)范在原材料技術(shù)要求中,重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)水泥路面與其他結(jié)構(gòu)所不同的動載特性即路用品質(zhì)特殊要求。
?。?) 水泥 從水泥混凝土路面抗折強(qiáng)度、抵抗沖擊、疲勞、抗裂、耐磨等的動載要求,提出選用路面用水泥的獨(dú)特技術(shù)要求。
?、偎嗫拐蹚?qiáng)度:不以水泥的強(qiáng)度等級使用水泥,而以水泥實測抗折強(qiáng)度按不同交通等級來使用,同時參考抗壓強(qiáng)度,見規(guī)范表3.1.1。
?、谒嗥贩N:在路面可使用的四種水泥中,優(yōu)選順序依次為道路水泥、硅酸鹽水泥、普通水泥、礦渣水泥。
?、鬯酂珊托吞枺涸谛G水泥與立窯水泥之間,優(yōu)選旋窯水泥;普通型水泥與R型水泥,正常施工優(yōu)先使用普通型水泥,低溫施工或要求快通的工程,優(yōu)先使用R型水泥。
④水泥化學(xué)品質(zhì),從提高抗折強(qiáng)度等角度出發(fā),強(qiáng)調(diào)控制鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣、游離氧化鈣、堿含量。普通水泥中摻用摻合料時,不得使用窯灰、煤矸石、火山灰和粘土,有抗鹽凍要求不得摻生石灰石粉。
?、菟辔锢硇再|(zhì):從路面抗裂、耐磨等要求出發(fā),強(qiáng)調(diào)控制標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量、細(xì)度、干縮率和耐磨性。
?。?)粉煤灰等摻合料路面使用的粉煤灰等級必須是Ⅰ、Ⅱ級粉煤灰,不得使用Ⅲ 級灰。首次允許在路面、橋面混凝土中使用硅灰和磨細(xì)礦渣,使用中必須先通過試驗。
?。?)外加劑 與國標(biāo)《混凝土外加劑》GBJ8076不同的是:路面、橋面與其他結(jié)構(gòu)相比是薄壁結(jié)構(gòu),按防裂要求其28d收縮率比由135%降低為120%;高效減水劑與普通減水劑的界限減水率由12%增大為15%;相對耐久性指標(biāo)修改為抗凍等級,凡摻引氣劑的抗凍等級不得低于200,其他不低于50。
?。?)集料;
?、俅帧⒓?xì)集料級別:按國標(biāo)《建筑用卵石、碎石》GB/T14685、《建筑用砂》GB/ T14684要求分三級,一級集料用于C60以上混凝土;二級用于C30~C60之間的混凝土;三級用于C30以內(nèi)的混凝土。規(guī)定“高速公路、一級公路、二級公路及有抗(鹽)凍要求的三、四級公路混凝土路面使用的粗、細(xì)集料級別應(yīng)不低于Ⅱ級,無抗(鹽)凍要求的三、四級公路混凝土路面、碾壓混凝土及貧混凝土基層可使用Ⅲ級粗、細(xì)集料。”
?、诖旨系募壟洌簽榱藴p小變形,控制開裂,路面所用的粗集料級配與國標(biāo)完全不同。規(guī)定路面即使級配合格也不得使用統(tǒng)料。
?、鄞旨献畲罅剑阂?guī)定卵石公稱最大粒徑不宜大于19.0mm;碎卵石公稱最大粒徑不宜大于26.5mm;碎石公稱最大粒徑不應(yīng)大于31.5mm。貧混凝土基層粗集料公稱最大粒徑不應(yīng)大于31.5mm;鋼纖維混凝土與碾壓混凝土粗集料公稱最大粒徑不宜大于19.0mm。
?、苌暗募?xì)度:細(xì)度模數(shù)應(yīng)在2.0~3.5之間,以保證路面有足夠的抗滑橫向力系數(shù),不允許面層使用細(xì)度模數(shù)小于2.0的細(xì)砂或特細(xì)砂。
?、菰试S使用符合本規(guī)范要求的淡化海砂和機(jī)制砂。
?。?)其他材料 主要有鋼筋、鋼纖維、接縫材料、防裂油氈、土工織物、傳力桿套帽,塑料薄膜、養(yǎng)生劑。此處僅闡述鋼纖維的規(guī)定。 路用鋼纖維的特殊規(guī)定有3條:單絲抗拉強(qiáng)度不宜小于600MPa ;鋼纖維長度宜控制在粗集料最大公稱粒徑的1.33~2倍,兩者必須相匹配;宜使用有錨固端的鋼纖維,不得使用鋼絲切斷形、兩端帶直角或彎鉤形鋼纖維,不宜使用波浪狀及其他可能導(dǎo)致成團(tuán)的鋼纖維。
3.2 配合比設(shè)計;
本規(guī)范第4章混凝土配合比中有四種:普通混凝土配合比設(shè)計;鋼纖維混凝土配合比設(shè)計;碾壓混凝土配合比設(shè)計與貧混凝土配合比設(shè)計。
?。?)四種配合比設(shè)計的共同特點(diǎn);
?、侔纯煽慷壤碚撨M(jìn)行配合比設(shè)計時的彎拉強(qiáng)度保證率系數(shù)、安全等級、變異系數(shù)取值。
?、趶?qiáng)調(diào)拌合物始終適宜路面不同工藝鋪筑時的工作性要求。
③保證路面耐久性:控制項目包括含氣量、抗凍等級、最大水灰比、最小水泥用量、最大用水量。
?。?)鋼纖維混凝土配合比設(shè)計 先按路面普通混凝土計算基體配合比,再按所使用的鋼纖維形狀、長徑比、摻量修正得到。鋼纖維混凝土配制和施工要求應(yīng)使用高效減水劑。
(3)碾壓混凝土配合比設(shè)計 增加了一項壓實安全彎拉強(qiáng)度;規(guī)定了粗、細(xì)集料合成級配;給出了按正交試驗法和經(jīng)驗公式法計算公式,碾壓混凝土優(yōu)先推薦摻用粉煤灰。
?。?)貧混凝土配合比設(shè)計 按普通混凝土28d抗壓強(qiáng)度進(jìn)行配合比設(shè)計;推薦摻用粉煤灰以保障平整度、工作性;耐久性使用最大水膠比和最小膠材用量雙控措施。
4、水泥路面施工技術(shù)的發(fā)展對機(jī)械的要求
4.1 五大施工工藝適用建造的公路等級;
本規(guī)范考慮到全國各地建造水泥路面時的不同工藝技術(shù)、裝備水平及施工條件差異,允許五大施工工藝同時存在,但由于其裝備水平和質(zhì)量差異巨大,機(jī)械裝備按表4.1.1公路等級進(jìn)行要求。其指導(dǎo)思想是在保證水泥路面工程質(zhì)量的前提下,照顧各地的實際差異。建設(shè)方在實施過程中,一般應(yīng)按“應(yīng)使用”來進(jìn)行設(shè)備選擇和工藝控制;只有在確有困難的情況下,才允許使用“有條件使用”的機(jī)械設(shè)備。并且嚴(yán)格規(guī)定各等級公路均不得使用體積計量、小型自落滾筒式攪拌機(jī),嚴(yán)禁使用人工控制加水量、人工拌和路面混凝土。
表4.1.1 與公路等級相適應(yīng)的機(jī)械裝備;
攤鋪機(jī)械裝備 高速公路 一級公路 二級公路 三級公路 四級;
公路滑模攤鋪機(jī) √ √ √ ▲ ○;
軌道攤鋪機(jī) ▲ √ √ √ ○;
三輥軸機(jī)組 ○ ▲ √ √ √;
小型機(jī)具 × ○ ▲ √ √;
碾壓混凝土機(jī)械 × ○ √ √ ▲;
計算機(jī)自動控制強(qiáng)制攪拌樓(站) √ √ √ ▲ ○;
強(qiáng)制攪拌樓(站) × ○ ▲ √ √;
注∶1 符號含義∶√應(yīng)使用;▲有條件使用;○不宜使用;×不得使用;
2各等級公路均不得使用體積計量、小型自落滾筒式攪拌機(jī),嚴(yán)禁使用人工控制加水量。
3碾壓混凝土亦可用于高速公路、一級公路復(fù)合式路面的下面層和貧混凝土基層。
5、我國水泥混凝土路面施工技術(shù)發(fā)展新動向
5.1 五大施工工藝并存;
?。?) 滑模攤鋪工藝 滑模攤鋪機(jī)施工適用于二級以上高等級公路水泥路面的施工,三、四級公路因軟路肩寬度不足,一般不宜由于面層施工機(jī)械要求而增加路基土方工程量。本規(guī)范的 7.1節(jié)是按《公路水泥混凝土路面滑模施工技術(shù)規(guī)程》(JTJ/T037.1-2000)縮略編制而成。本規(guī)范與滑模規(guī)程一致或相近的內(nèi)容,應(yīng)按更詳細(xì)的規(guī)程執(zhí)行。個別不一致的內(nèi)容應(yīng)按本規(guī)范的規(guī)定執(zhí)行。
(2) 三輥軸機(jī)組 三輥軸機(jī)組施工工藝與廣西壯族自治區(qū)交通廳編制的《公路水泥混凝土路面三輥軸機(jī)組施工技術(shù)指南》(送審稿)一致,并有所精簡。三輥軸機(jī)組施工存在兩個需要認(rèn)真解決的問題: —— 三輥軸機(jī)輥壓過程中的沁水及其耐磨性損失的解決辦法:本規(guī)范7.3.2條在其工藝流程中增加了真空脫水和硬刻槽兩道工序,并在7.5.3條中有真空脫水工藝要求。 —— 三輥軸機(jī)組施工中的平整度提高問題:僅用三輥軸機(jī)輥壓是達(dá)不到高速公路和一級公路相關(guān)規(guī)定的,只能達(dá)到3m直尺5mm。本規(guī)范7.3.3條第5款詳細(xì)編寫了人工刮尺精平飾面和抹面機(jī)壓實飾面的規(guī)定。
(3)軌道攤鋪工藝 我國目前擁有相當(dāng)數(shù)量的軌道攤鋪機(jī),但使用量有限,效果也不大好。應(yīng)該講,它屬于重型機(jī)械裝備,相同技術(shù)水平下的路面施工質(zhì)量不低于三輥軸機(jī)組。本規(guī)范首次將其編入五大施工工藝,希望將其使用起來。發(fā)達(dá)國家相當(dāng)數(shù)量的高速公路水泥路面是使用軌道攤鋪機(jī)鏈?zhǔn)綑C(jī)組工藝施工的,效果相當(dāng)優(yōu)良。它的核心問題是:
?、儆绍壍篮湍0褰M合而成的軌模過重,安裝難度大,需要的勞力多。
?、谖覈壍罃備伖に嚨呐涮讬C(jī)組不完備,例如側(cè)向上料的箱式布料斗,提高平整度的斜輥軸等均不具備,施工時可按本規(guī)范提出的要求配套。
③軌道攤鋪機(jī)的密實擠壓噸位不夠,所以需要提高平整度的斜棍軸、人工刮尺精平飾面和抹面機(jī)壓實飾面。
?。?)小型機(jī)具施工 本規(guī)范對小型機(jī)具施工與《水泥混凝土路面施工及驗收規(guī)范》(GB97-87)相比有如下幾點(diǎn)改進(jìn):
?、儆赡灸0甯倪M(jìn)為鋼模板,木?;蚱渌鬃冃蔚哪0逡?guī)定為不宜使用,并在7. 2節(jié)中對模板本身加工和矯正精度、尺寸、安裝精度、最早拆模時間等均有詳細(xì)規(guī)定。
?、跀備伹?,對板厚控制采用等設(shè)計厚度的刮板全斷面推過,面板只許厚不許薄。并嚴(yán)禁在基層上挖槽,鑲裝模板,一定要保證定模施工工藝面板的厚度。
③鋪筑時,對各種小型機(jī)械數(shù)量和施工方式又明確規(guī)定:振搗棒、振動板、振動梁和棍杠的配備應(yīng)嚴(yán)格按照單車道2-1-1-1、雙車道按4-2-2-2配備。
每2m寬度 1根振搗棒并排振搗。
④高等級公路路面的鋪筑,推薦使用外加劑,引氣劑為必?fù)狡贩N,減水劑等為選摻品種。
?。?) 碾壓混凝土 碾壓混凝土路面施工按目前實際達(dá)到的施工技術(shù)水平,適用于二級及其以下路面或高等級公路復(fù)合式路面底面層的施工。由于上述原因,本規(guī)范與《高等級公路碾壓混凝土路面施工技術(shù)指南》相比,進(jìn)行了如下修改:
?、儆捎诼访嫫秸炔辉購?qiáng)行要求達(dá)到3米直尺不大于3mm,而是不大于5mm,就是在解決壓實要求料更稀,平整度要求料更干這一對矛盾時,首先保證壓實度,而放寬對平整度的不切實際要求。
②不再強(qiáng)制規(guī)定使用高預(yù)壓密實度的帶強(qiáng)力熨平板的瀝青攤鋪機(jī),規(guī)定為宜選用。
?、鄄辉購?qiáng)制要求具備刷除表面砂漿的裸石構(gòu)造機(jī)械,僅對做路面的細(xì)集料砂漿磨光值有>35的要求。
?、苣雺夯炷谅访娴臋M向施工縫、脹縫、縱向縮縫的施工方式與普通混凝土完全不同,應(yīng)引起注意。
5.2 水泥混凝土路面新結(jié)構(gòu);
(1) 特重、重交通高速公路、一級公路橫向縮縫中全部插傳力桿的水泥路面特重、重交通高速公路、一級公路橫向縮縫中全部插傳力桿的水泥路面,在JTJ012-94中規(guī)定為宜插傳力桿,而在此次新修訂的設(shè)計規(guī)范中規(guī)定為“應(yīng)”,意味著今后我國高速公路一級公路最基本的路面結(jié)構(gòu)是全縮縫插傳力桿的路面,目的是將來在我國高速公路、一級公路上消除錯臺,消滅“咯噔” 路,提高舒適性。
本施工規(guī)范提供了兩種縮縫傳力桿的插入方式:
——滑模攤鋪機(jī)自帶傳力桿自動插入裝置(DBI)法。
——傳力桿鋼筋預(yù)制支架法,四種普通混凝土路面施工工藝均可采用。
?。?)鋼筋混凝土路面 本規(guī)范規(guī)定的鋼筋混凝土路面有兩種形式:間斷鋼筋混凝土路面和連續(xù)配筋混凝土路面。間斷配筋一般用于高等級公路普通水泥路面的局部補(bǔ)強(qiáng),我國1995年后建設(shè)的高速公路水泥混凝土路面均在局部采用了鋼筋補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)。連續(xù)配筋混凝土路面適用于特重交通量條件下的軟基、填挖交界、高填方以及路基下部有采空區(qū)或暗河等路面。湖南1996年、1998年已經(jīng)建成了益長和耒宜高速公路100km連續(xù)配筋混凝土路面。今年北京在110國道二級山區(qū)公路水泥混凝土路面中也開始使用這種新型最強(qiáng)的路面結(jié)構(gòu)。
鋼筋混凝土路面是現(xiàn)有施工規(guī)范中沒有的新結(jié)構(gòu),首次編制了如下內(nèi)容:
?、黉摻睿罕疽?guī)范首次對鋼筋網(wǎng)加工、邊緣補(bǔ)強(qiáng)、角隅補(bǔ)強(qiáng)、鋼筋網(wǎng)及其骨架焊接(綁扎)質(zhì)量、安裝精度均進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定。這些規(guī)定是按照國標(biāo)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》(GB50204)的要求,并結(jié)合路面鋼筋混凝土路面施工經(jīng)驗制訂的。
?、阡佒轰摻罨炷谅访驿佒年P(guān)鍵技術(shù)如下 ——布料應(yīng)有側(cè)向上料設(shè)備,不得將鋼筋網(wǎng)壓變形。嚴(yán)禁任何機(jī)械、車輛直接開上鋼筋網(wǎng)。
——適度延長振搗時間,保證鋼筋下部的混凝土振搗密實。
——鋼筋與連續(xù)配筋混凝土路面的攤鋪不得中斷。不得不中斷時,橫向縮縫中應(yīng)采取加強(qiáng)配筋措施。
?、圻B續(xù)鋼筋混凝土路面的端錨結(jié)構(gòu):本規(guī)范規(guī)定的端錨結(jié)構(gòu)與設(shè)計一致,只有我們已經(jīng)在工程中成功試用過的鋼筋混凝土矩形地梁和寬翼緣工字鋼梁兩種。施工關(guān)鍵是路面縱向鋼筋應(yīng)與地梁鋼筋向焊接,并要求在適宜合攏溫度時封面板,以便控制配筋混凝土路面上適宜的裂縫寬度與裂縫間距。
?。?)鋼纖維混凝土路面 纖維混凝土路面按纖維種類不同有鋼纖維、聚丙稀纖維、耐堿玻璃纖維混凝土路面等許多種,本規(guī)范首次編寫了我國在局部路面上使用的多年成熟的鋼纖維混凝土路面的施工條款。鋼纖維在我國也有兩種做法:一是拌和鋼纖維混凝土路面;二是分層灑布鋼纖維路面。本規(guī)范僅規(guī)定了拌和鋼纖維路面的技術(shù)要求。
拌和鋼纖維混凝土路面的施工關(guān)鍵技術(shù):
——不得使用“結(jié)團(tuán)”的鋼纖維混凝土拌合物;
——振搗棒不得插入路面中振實,留下無鋼纖維的暗溝槽。
——整平后的表面不得裸露鋼纖維,嚴(yán)防其行車時軋?zhí)?,引起安全隱患。
5.3 橋面鋪裝 在新編水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范中沒有此項內(nèi)容。在《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》 JTJ041-2000中,這部分內(nèi)容也很少,為了提高和保障鋼筋混凝土橋面鋪裝質(zhì)量,同時也為了實現(xiàn)路面與橋面的連續(xù)機(jī)械化鋪筑,本規(guī)范特地增加了較為詳細(xì)的鋼筋混凝土和雙鋼混凝土橋面鋪裝的技術(shù)內(nèi)容,包括鋼筋混凝土橋面鋪裝和雙鋼混凝土橋面鋪裝。
6、新規(guī)范的執(zhí)行對我國公路建設(shè)的影響
2003年7月1日起交通部頒布實施的《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F30-2003),將在較長一段時期內(nèi)對我國水泥混凝土路面的施工質(zhì)量產(chǎn)生積極而深遠(yuǎn)的影響。主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
6.1 按耐久性控制路面混凝土配合比設(shè)計;
本規(guī)范是國內(nèi)第一部按動載特性對原材料提出技術(shù)要求和按耐久性控制路面混凝土配合比設(shè)計的施工技術(shù)規(guī)范,加上設(shè)計上更厚,材料的彎拉強(qiáng)度更高,相信其實施后將能夠有效地延長我國水泥混凝土路面的使用年限,減少路面修復(fù)和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。
6.2 不同等級公路路面要求采用相應(yīng)的機(jī)械和工藝;
不同等級公路的交通量、軸載、總車重及對路面的破壞作用是不同的,同時,不同施工裝備和工藝建成的水泥混凝土路面的質(zhì)量也不同,因此盡管本規(guī)范規(guī)定五大施工工藝并存,但對各種工藝能夠施工的路面的公路等級有明確的規(guī)定。目的是在我國現(xiàn)有裝備條件下,努力提高特重、重交通量公路水泥混凝土路面的施工質(zhì)量,延長其使用壽命。
6.3不同的交通、路基、水文、地質(zhì)環(huán)境要求相應(yīng)的路面結(jié)構(gòu);
本施工規(guī)范與設(shè)計規(guī)范要求按不同的交通、路基、水文、地質(zhì)環(huán)境使用相應(yīng)的路面結(jié)構(gòu),絕不可幾十乃至上百公里高等級公路水泥混凝土路面僅有一張普通水泥混凝土路面的標(biāo)準(zhǔn)斷面圖,應(yīng)根據(jù)路基的預(yù)計沉降量使用加強(qiáng)的配筋混凝土路面或預(yù)裂混凝土小塊路面,有效地防止水泥路面斷板斷角等結(jié)構(gòu)性破壞。
6.4 采用新材料和新工藝提高橋面工程質(zhì)量;
橋面是我國公路上病害和破損的多發(fā)薄弱環(huán)節(jié),本施工規(guī)范專門編寫了鋼筋混凝土橋面和雙鋼混凝土橋面的內(nèi)容,并且首次對橋面鋪裝層提出了一些重要的施工原則和控制標(biāo)準(zhǔn),這將對提高我國鋼筋混凝土橋面鋪裝層的質(zhì)量起到積極作用。
總而言之,新編《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F30-2003)的編制指導(dǎo)思想更明確、更有的放矢,技術(shù)內(nèi)容更多,更全面,技術(shù)要求更具體、更高,它反映了近16年來水泥混凝土路面施工的新材料、新技術(shù)和新工藝水平,同時也更加適應(yīng)我國各等級公路水泥混凝土路面建設(shè)的實際。它的實施將對我國水泥混凝土路面建設(shè)質(zhì)量起到積極的保障作用;也將對我國水泥混凝土路面的更大規(guī)模建設(shè)起到積極的推動作用。