高速公路桥梁预制场硬化层再利用技术

吕国强

【摘 要】随着国家交通网络的建设，高速公路建设的热点区域逐渐向西部转移，该地区在线路以外的其他地方往往不具备建设桥梁预制场的条件，多选择在路基上建设，施工完成后进行拆除，会产生大量的弃渣，占用土地、污染环境。在汕头至昆明高速公路龙川至怀集段TJ9合同段建设过程中，对设置在路基上的桥梁预制场硬化层进行再利用，将其作为路面垫层和底基层，经济效益和社会效益明显，可为类似工程参考和借鉴。

【Abstract】With the construction of the national transportation network， the hot spot area of highway construction is gradually shifting to the west， the area outside the line is often not equipped with the conditions for the construction of the bridge prefabricated field， and more choices are made on the subgrade construction， after the construction is completed， demolition will result in a large amount of waste residues， occupying the land and polluting the environment. In the construction process of Longchuan to Huaiji section in Shantou to Kunming expressway， the TJ9 section of the contract， the hardened layer of bridge precast yard installed on the subgrade is reused as the pavement cushion and the base course. The economic and social benefits are obvious and can be used as reference for similar projects.

【关键词】高速公路；预制场硬化层；再利用

【Keywords】expressway； precast yard hardened layer； reuse

【中图分类号】U445.47 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2018）03-0168-02

1 工程概况

汕头至昆明高速公路龙川至怀集段TJ9合同段，线路全长13.85km，地貌表现为中低山、低山丘陵为主，地形起伏，变化较大。沿线设置17座桥梁，桥梁预制任务大，受地形影响，沿线无合适场地可作为桥梁预制场使用，只有选择在路基上设置预制场。根据生产任务，需设置桥梁预制场3个，路基上硬化层总面积达1.96万m2。如果在预制任务完成后凿除预制场硬化层将会造成大量弃渣，弃渣占用土地，从而产生水土流失、扬尘等环境问题。将预制场硬化层作为路面垫层和底基层进行再利用，有利于保护环境、节约资源、缩短工期、减少建筑垃圾。

2 硬化层再利用方案设计

本项目路面设计为5cm改性沥青（AC-16C）+6cm改性沥青（AC-20C）+8cm普通沥青（AC-25）+下封层+20cm5%水泥稳定级配碎石+20cm5%水泥稳定级配碎石+20cm4%水泥稳定级配碎石+15cm未筛分碎石，预制场路基段按照要求施工至路床顶以下10cm（路面结构层垫层厚度15cm），然后摊铺一层20cm未筛分碎石，并进行平整、压实，再摊铺25cm厚 C25混凝土对预制场梁场进行硬化，最后进行台座施工，预制场高程严格按照路面设计高程进行控制。台座在生成任务完成后进行拆除，场内预留的排水沟、电缆沟等用高标号混凝土回填，振捣密实，并对破损部位进行修补，最后将未筛分碎石层、混凝土层分别作为路面垫层和底基层使用。

3 硬化层结构验算

3.1 结构验算参数取值

结构验算采用JTG D40-2011《公路水泥混凝土路面设计规范》弹性地基单层板模型，采用40mT梁作为荷载对象，计算6轴运梁车最大轴载在四边自由板临界荷位处产生的荷载应力，应小于混凝土的弯拉强度[1]。

①混凝土：弯拉强度3.5MPa，厚度hc=25cm，弹性模量Ec=2800MPa，泊松比vc=0.2。

②未筛分碎石：弹性模量Ex=180MPa，厚度hx=20cm。

③最大单轴重P=200KN，路基回弹模量E0=40MPa（填挖交界）/80MPa（挖方）。

3.2 結构验算

由上述验算可知，在填挖交界及填方区、挖方区，混凝土硬化层四边自由板临界荷位处的荷载应力均小于C25混凝土的弯拉强度，而路面在实际运行使用时，车辆所产生最大单轴重小于运梁车产生的单轴重，所以该方案可行。

4 质量控制

4.1 路基

填料碾压前要控制其含水量在最佳含水量±2%范围内。当填料含水量较低时，及时采用洒水措施，并跟踪检测含水量，直至现场填料含水量调整到最佳含水量±2%范围内。当填料含水量过大，采用推土机摊开旋耕犁翻晒的方法降低含水量，达到最佳压实含水量±2%时进行碾压，碾压采用大吨位压路机，确保压实度。

路堑开挖采用“分级开挖，分级防护原则，”自上而下，开挖一级，加固防护一级，严禁一挖到底，回头做防护，确保边坡稳定。

路基填挖作业时，应根据地形设置截排水设施，永临结合，做好路基排水，防止雨季排水不畅，浸泡路基。

4.2 未筛分碎石垫层

现场铺筑整形施工采用推土機和平地机联合作业，压路机压实，施工前应通过试验确定松铺系数。用推土机推平料堆，达到布料均匀一致，布料结束后即用平地机按松铺标高、横坡要求进行整形粗平，粗平过程中及时均匀洒水，使未筛分碎石含水量稍大于（增加1%～2%）最佳含水量。压路机碾压不到位的地方，采用小型夯实机具压实。

4.3 混凝土硬化层

模板采用钢模板，角钢三角架支撑，立模采用“支一行、空一行”的支模形式，用水泥砂浆灰饼支垫模板，高程微小调节用薄垫片（0.5～1mm）铁片调整。模板顶面高程即为顶面设计高程。

在混凝土拌和时，根据气候条件定时地测定砂、碎石骨料的含水量，必须采取措施保持骨料含水率稳定。混凝土罐车运输至现场，混凝土从搅拌机出料到卸放在铺筑现场的时间最长不超过30min。摊铺时混合料需预留振实的沉落度一般控制在板厚的10%～15%。

采用三辊轴混凝土摊铺机振捣、整平，插入式振捣棒进行辅助振捣，在三辊轴前后人工用铁锹等工具辅助放料、移料、补料、找平，振捣至混凝土表面平整并翻浆。

第一次抹面在作业面上架立作业平台，人工用木抹子进行第一次抹面，第一次抹面将混凝土表面的水泥浆抹出，表面应平整，不得有露石、泌水等现象。第二次抹面采用电动抹光机进行压光作业，消除混凝土收缩裂缝，应避免混凝土表明留下脚印、拖痕。

混凝土顶面采用人工拉毛，拉毛采用φ5mm和φ0.6mm胶棒制成毛刷拉毛法，在混凝土表面收浆压光之后，即可对混凝土表面用毛刷进行拉毛，纹理深度不小于0.8mm。混凝土面层终凝后（用手指轻压道面不显痕迹）及时进行养护，养护采用喷洒养生剂+保湿覆盖的方式，养护时间不得少于7天。

混凝土切缝应避免切缝过早导致边缘损伤、石子松动，也应避免切缝过晚导致混凝土板块出现断板；切割时，应精确定位，并用墨线弹出标记，随后采用切缝机进行切缝。纵缝按已形成的施工缝切割，避免形成双缝，切横缝时应注意相邻板缝位置的连接，不得错缝，保持直线。

5 结论

汕头至昆明高速公路龙川至怀集段TJ9合同段桥梁预制场硬化层再利用节约费用115万元，并提高了路面结构层整体性，可有效防止路面不均匀沉降，同时减少了混凝土弃渣的产生，减轻了弃渣场水土流失、扬尘等对环境的破坏，经济效益和社会效益明显。

【参考文献】

【1】JTG D40-2011.公路水泥混凝土路面设计规范[S].