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临时道路竹筋混凝土施工技术应用

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内容摘要:在中国的东南部山区,分布着大片竹林,竹材生长期短,产量高,价格便宜。通过试验、理论分析和工程实践,在临时道路中通过设置竹筋网片,利用竹筋弦向抗弯强度及与混凝土之间的粘结强度,使竹筋与混凝同作用,从而有效提高临时道路的抗压、抗弯(曲)、抗裂性能,且经济适用,符合绿色环保节能理念。本文详细介绍了竹筋混凝土施工技术在临时道路中的具体应用及在施工过程中的操作要点和注意事项。

关 键 词:道路路基;竹筋网片;混凝土路面

中图分类号:TV331文献标识码: A

1.引言

临时道路主要用于施工现场运输道路,一般临时道路中未设置钢筋网片,但会造成临时道路使用寿命较低,轻则影响使用、磨损轮胎,重则因荷载不均匀发生坑壁失稳、甚至安全事故。特别是在软弱土层中经常出现裂缝、局部破碎等通病。因临时道路使用期较短(通常1~3年,不超过3年),且使用后废弃,考虑竹材材质轻、强度高,取材方便、加工简便,在中国的东南部山区,分布着大片竹林,竹材生长期短,产量高,价格便宜。通过试验、理论分析和工程实践,在临时道路中通过设置竹筋网片,利用竹筋弦向抗弯强度及与混凝土之间的粘结强度,使竹筋与混凝同作用,从而有效提高临时道路的抗压、抗弯(曲)、抗裂性能,且经济适用,符合绿色环保节能理念。

2.竹筋混凝土施工的原理和技术特点

凝土抗压强度高,但抗拉强度低。通过在临时道路中设置竹筋网片,利用竹筋弦向抗弯强度及与混凝土之间的粘结强度,使竹筋与混凝同作用,从而有效提高临时道路的抗压、抗弯(曲)、抗裂性能,且与设置钢筋网片相比,能节约造价,绿色环保节能。

竹筋混凝土临时道路施工工法有以下特点:

⑴取材方便、加工简便。在中国的东南部山区,分布着大片竹林,竹材生长期短,产量高,价格便宜,且竹筋易加工处理。

⑵竹材材质轻、强度高,竹筋吸震和抗震性能好,在临时道路中设置竹筋网片,利用竹筋与混凝土之间的粘结强度,使竹筋与混凝同作用,从而有效提高临时道路的抗压、抗弯(曲)、抗裂性能,且经济适用,绿色环保节能。

⑶竹筋(条)小头截面规格≥20mm×20mm竹条,采用20#钢筋扎丝绑扎,操作简便,使竹筋网片能整体与混凝同作用。

3. 竹筋混凝土施工操作要点

3.1设计要求

临时道路按照国家、行业现行的设计规范、施工规范、验收标准及有关资料,结合现场地质勘察、调查资料进行设计,须满足运输和消防要求,把仓库、加工厂、堆场和施工点贯穿起来。临时道路设计为:路面宽度:单行道4m,双行道6m;基层为素土碾压(碾压范围超过碎石垫层两侧不小于500mm),上设100mm厚碎石垫层,面层为150~200mm厚C25混凝土。临时道路顶面设横向两侧排水,横坡2%~3%。结构详见图1

图1临时道路结构详图

3.2施工要点

3.2.1施工准备

(1) 测量人员根据临时道路的规划走向,将临时道路边线、中线、高程及坐标等主要线形参数放样出来,并用白灰将临时道路边线划出。

(2) 按设计要求准备施工机械及材料。

(3) 作好试验选样工作,C25混凝土添加3天强度早强剂。

3.2.2路基施工

路基是临时道路的重要组成部分,应具有足够的稳定性和耐久性。应能承受车辆的反复荷载和抵抗各种自然因素的影响。

(1)整平:用推土机、装载机将原路基进行整平,整平宽度≥B+1.2m(两侧各加600mm)。

(2)碾压:采用大于18t的重型振动压路机振动碾压,碾压顺序直线段自路边至路中,曲线段从外侧向内侧碾压,重复碾压次数在4遍以上。

3.2.3路面结构施工

路面结构施工顺序:碎石垫层碾压竹筋网片铺设安装模板浇水面层混凝土浇筑(20cm厚C25混凝土)伸缩缝施工及养护

(1)基层:选用抗压强度大于20Mpa的碎石、块石,规格不大于30cm,由自卸汽车运至施工现场,在规划线范围内人工进行摊铺,摊铺过程中,片石之间较大空隙处,采用小石块塞满,然后选用级配良好、规格在20~40mm之间的碎石,人工摊铺在片石层上,整平后反复振动碾压密实。

碾压顺序按先静压后弱振、再强振的操作程序进行碾压。压路机的最大碾压行驶速度不得超过4Km/h。各区段交接处,相互重叠压实,纵向搭接长度不小于2m,沿线路纵向行与行之间压实重叠不小于40cm,上下两层填筑接头错开不小于3.0m。施工中坚持层层检测,确保压实度符合要求。

(2)竹筋网片骨架制作及铺设:

竹筋(条)由1~3年生长期毛竹加工而成,竹筋小头截面规格≥20mm×20mm竹条,间距为200mm~300mm×200mm~300mm,竹条之间采用20#钢筋扎丝连接,竹筋放置详见图2

图2竹筋放置

竹筋的绑扣用顺扣(详见图3),所有的竹筋十字交叉点均绑牢,绑扣要隔行换向(详见图4)。竹筋搭接处,接头错开至少500mm,搭接长度1000mm,搭接范围内不少于3道绑扣。

竹筋保护层厚度为70mm。竹筋绑扎完毕后,在竹筋骨架下放置符合保护层厚度的垫块(水泥砂浆垫块),垫块按间距600mm一个布置,放在竹筋的十字交叉处,不得放置在单根竹筋下,塑料垫块小头朝上,大头朝下,不得倒置。

图3竹筋绑扣

图4绑扣隔行换向

(3)安装模板:模板采用材质良好、表面光滑的木模板,立模前精确定出板块的准确位置,立模时挂线保证模顶平顺,两侧用铁杆打入基层以固定位置,模板顶面用水准仪检查其标高,并用红漆在模板内侧划出浇筑顶面位置,不符合要求的予以调整。

(4)浇水:支模完成并具备面层混凝土浇筑条件后,将基层表面整体浇水润湿,以免混凝土底部失水过大,导致裂缝。

(5) 面层C25混凝土浇筑:C25混凝土选用商品混凝土,运达摊铺地点后,将混凝土均匀地卸落到浇筑范围内,利用人工挖高补低,找平均匀。严禁抛填使混凝土产生离析,摊铺时还应注意考虑混凝土振捣后的沉降量,虚高一般为设计厚度约10%左右。同时将角边及模板处补实,防止蜂窝麻面。混凝土人工初平后,先碾压一次再用平板振捣器从模板上沿纵边振动压平。若因故停工,在半小时内用湿麻袋盖上,恢复工作时把此处混凝土耙松,再继续摊铺,在停工半小时以上而又达到初凝时间则作施工缝处理。在摊铺或振捣混凝土时,严禁脚踩。

(6)伸缩缝施工:混凝土表面具有相当的硬度,用手指轻压不出现痕迹时即可开始养护,养护主要以在表面洒水的方式进行,喷洒时纵横方向不小于两遍;切缝工作宜在混凝土初步结硬后(一般在混凝土浇筑完成后20小时)进行,切缝采用切割机切割,切缝深度以略大于1/2倍面层厚度为宜。伸缩缝应与路中心线成90°,缝壁必须竖直,缝隙宽度一致,缝中不得连浆。

(7)养护:临时道路面层混凝土浇筑后,当混凝土终凝前必须人工将其表面抹平。抹平后应及时进行养护,使混凝土中拌合料有良好的水化强度发育条件以及防止收缩裂缝的产生。养护时间一般为14~21d。混凝土宜达到设计要求,且在养护期间和封缝前,禁止车辆通行。在混凝土抹面2h后,表面有一定强度,采用湿法养护,即用湿麻袋或草垫或20~30cm厚的湿砂覆盖于混凝土表面以及混凝土板边侧,覆盖物兼有隔温作用,保证混凝土少受剧烈天气变化影响。在养护期间,每天应均匀洒水数次,使其保持潮湿状态。

4.结语

我公司经多项工程应用,对比及综合分析证明,竹筋混凝土临时道路施工工艺具有良好的社会效益和经济效益。

钢材是不可再生资源,而竹材是一种可再生资源,并且竹材生长期短,产量高,在中国的东南部地区分布着大片竹林,取材较为方便。临时道路用竹筋代替钢材作为主要结构受力体系,在满足车辆通行的要求下,节约了大量钢材,响应了国家“绿色、环保、节能建筑”的号召。相对于钢材而言,竹材的重量轻,因此竹材的抗拉强度与重量比是钢材的抗拉强度与重量比的6倍多。竹材具有易腐朽的特点,天然耐久时间在2年以上,而临时道路使用期较短,一般为1~3年,不超过三年。竹材的天然耐久度能满足临时道路的工期要求,并且为后续开发减少障碍。

竹材材质较轻,强度高,价格低廉。竹材单价包括加工费用约为1800元/t,钢筋价格约在3800元/t。竹筋网片相比于钢筋网片,每平方米网筋可节约钢材约9.7kg,造价节约32.0元。

参考文献

[1] 混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002(2011年版)

[2] 混凝土结构设计规范GB50010-2010

[3] 王慧英.竹筋混凝土技术在建筑结构中的应用[J].建筑技术,2012,(43)