高速公路隧道连续配筋混凝土路面施工技术

摘要：介绍了连续配筋混凝土路面的的施工过程，对CRCP施工工艺、操作要点做了比较详细的描述，有利于CRCP的应用与推广。

关键词：隧道，连续配筋，混凝土路面，施工技术

Treatment Technology for Tunnel Collapse of Mt. Phoenix /LIU yongzhi (The First Construction Division Co.Ltd. of China Railway Tunnel Group,Chongqing 401121, China)

Abstract:Introduces the construction process of continuous reinforced concrete pavement, points of construction technology, operation of CRCP in detail, is beneficial to the application and popularization of CRCP.

Key words: Tunnel;Continuous reinforcement;concrete pavement.Construction technology

中图分类号：TU74文献标识码： A

1前言

普通混凝土路面耐久性是困扰混凝土路面的一大技术难题，通车运行后路面断板数量不断增多，造成路面平整度较差，严重影响行车舒适度，缩短使用寿命，长期效益较差。

连续配筋路面（CRCP路面）具有刚度大、稳定性好、承载力高、耐久性好、养护费用低的优点，作为高性能混凝土路面的一种重要类型，同时也具有裂缝控制、钢筋安装定位、上下层混凝土连接等一系列技术难题，近年来仅在个别省市高速公路得到了应用，未能在施工条件较好的洞外大面积推广，在隧道工程、尤其是在长大隧道中的应用更是少之又少。

2工程概况

汾阳至邢台高速公路平遥～榆社段宝塔山隧道，位于山西省晋中市平遥县境内，隧道左洞长10191.696m，右洞长10479.611m，全隧设3个斜井，隧道右线路面设计为超重载车道，隧道左线路面设计为重载车道。隧道通车后运输较为繁忙，为增强隧道路面耐久性，避免出现传统混凝土路面容易出现断板，降低后期运营期间的维修整治费用，延长隧道路面使用寿命，并减小维修对运营的影响，右线路面变更为连续配筋混凝土路面CRCP，厚度由原来30cm变更为28cm。

榆平高速宝塔山隧道右线设计为特重车道，采用连续配筋水泥混凝土路面，结构形式为28cm厚CRCP。混凝土设计弯拉强度为5Mpa，纵向配筋率为0.61%，纵筋采用Ф16mm间距12.5cm，横筋采用Ф12mm间距50cm。路面施工分超车道3.75m和行车道4m两幅摊铺。CRCP面层按钢筋网片布置位置分两层（下层19 cm+上层9 cm）进行铺筑。见下图1《连续配筋混凝土路面结构示意图》。

图1连续配筋混凝土路面结构示意图

3施工技术特点及工艺原理

基本工艺简单，易于掌握。与传统混凝土路面相比仅在钢筋网加工、安装和混凝土浇筑、振捣等环节进行了创新，基本工艺成熟，易于掌握，便于推广。

针对性强，施工质量高。针对CRCP路面的配筋特点，混凝土分上下两层浇筑，并在摊铺上层砼后对下层进行二次振捣，使上下两层混凝土更好地融为一体，提高了混凝土上下层接茬面的施工质量；钢筋集中加工预制成网片，实现了现场快速安装绑扎，即减少了现场人工安装时间，又缩短了上下层混凝土之间的时间间隔，钢筋和混凝土施工质量都得到了保证。

路面采用水灰比较小的低坍落度混凝土（干硬性混凝土），从根本上减少了混凝土干缩，减少了裂缝的出现，提高了混凝土施工质量。

由于路面配筋位于结构层中上部，混凝土分两层浇筑，利用低坍落度混凝土浇筑振捣粗平后顶面几乎不再下沉的特性，严格控制下层混凝土顶面标高，在下层浇筑后直接安装钢筋，实现钢筋准确定位。

每层混凝土采用循环递进浇筑施工，循环长度与钢筋网片长度相匹配，减小上下两层混凝土龄期差，增强上下层混凝土的整体性。

4施工工艺流程及操作要点

4.1施工工艺流程

图2隧道连续配筋路面施工工艺流程图

4.2操作要点

4.2.1 混凝土配合比设计

1）隧道CRCP路面混凝土设计要求抗折强度不小于5MPa，塌落度30～50mm。考虑到运输产生的坍落度损失，设计塌落度确定为：出机50mm，入模10-30mm。

2）按照规范要求进行配合比设计，并就近选取合格原材料，经过设计计算，确定配合比如表1所示。

表1隧道CRCP路面配合比参数表

材料名称 规格型号 每方用量（kg） 备注

水泥 P・O 52.5 376

河沙 河砂、中砂 734

碎石 4.75-31.5 mm 1251

水 饮用水 139

外加剂 UNF-1高效减水剂 3.76 兼有引气作用

4.2.2下承层验收

基层施工完成后，按照规范要求检查强度、几何尺寸、平面位置、高程等项目，合格后方可进行水泥混凝土路面的施工。

破损基层的处理：将破碎的基层清除干净，采用Ф12钢筋按10厘米的间距制作网片，铺设于破损部位，网片边缘应超出破损边缘1米，并用同标号混凝土进行修补。

对路面厚度不能满足设计要求的地方必须进行凿除，确保路面厚度、宽度。

4.2.3试验性施工

路面正式施工前，按照程序进行试验性路段施工。长度不小于400m，按照审批的资源配备组合方式和工艺参数组织施工，用以验证工艺参数和施工参数的合理性、科学性，根据试验性路段的施工结果，进一步优化工艺参数和施工参数，形成最终施工方案。

4.2.4测量放线

1）在隧道基层上进行施工放样，为方便现场模板高程检测，每5m测一个断面，ZH/HZ、HY/YH、QZ及边坡点等特征点加设一个断面。

2）每断面采用全站仪测设左、中、右三个点，并将测设结果向作业人员和现场工程师交底，以便控制现场模板安装误差，保证路面线型。

4.2.5模板加工安装

1）模板采用具有一定刚度的槽钢加工，槽钢高度与路面厚度相同；使用前应采用3m直尺检查平整度，确保顺直，无变形。

2）为保证槽钢与槽钢之间的接缝平顺，拆模后无错台，在槽钢两端焊接两根5cm长的φ30mm钢管，槽钢就位后，对齐钢管并内穿圆钢固定。

3）作业人员沿测量组放出的边线立模。通过在基层上设置锚固钢筋，并利用木条、调整螺栓等对模板进行加固。模板加固形式见图3。

4）若基层标高低于设计值，可在模板下采用相应高度的木块进行调整，调整完毕后，用砂浆堵塞缝隙，防止施工路面混凝土时出现漏浆，同时保证支撑体系的稳定。

5）模板安装完毕后，测量人员校核模板标高和坐标，核准后进行加固，要求线形顺直，不得有松动、模板连接处不得有错台。

6）模板定位尺寸满足要求后，均匀涂刷脱模剂。

图3路面模板加固方式示意图

4.2.6下层混凝土浇筑

1）混凝土采用隧道洞口自动计量拌和站集中生产，采用农用车运输。

2）尽量缩短混凝土运输时间，运输过程中做好混凝土遮盖。

3）路面分幅施工，每次施工长度综合考虑混凝土生产与运输能力、混凝土凝结时间、作业人员劳动强度等因素，但不得小于400m。

4）考虑到上层混凝土浇筑时下层混凝土未初凝的技术要求，下层混凝土采用循环浇筑施工，结合钢筋的安装作业时间，每循环长度控制在4.25m左右（首次4.7m左右），循环长度与钢筋网片长度相匹配。循环施工步序见图4。

5）混凝土运至现场后，直接倒入工作面，然后采用小型挖机布料，人工辅助粗平后，采用排式振捣器进行振捣。每循环浇筑振捣后，排振后撤至该循环起点，人工找平，测量混凝土顶面高度，保证下层混凝土振捣后的厚度（19cm），确保网片设置位置准确。

6）由于混凝土初次振捣后仍将会产生少量沉降，人工辅助粗平后的高度应比设计厚度值高1cm。

图4隧道CRCP路面循环施工步序示意图

4.2.7钢筋网片安装

1）为钢筋现场快速安装，缩短上下层混凝土之间的龄期差，加强层间结合，钢筋采用网片型式现场绑扎。

2）网片宽度与路面幅宽一致，长度为4.5m，网片集中加工。要求网格尺寸符合设计要求，交叉点焊接牢固，无漏焊、烧伤现象。见图5。

图5隧道路面钢筋网片加工尺寸图

3）钢筋网片提前运抵现场，立放于隧道侧墙妥善保护。

4）每循环的下层混凝土浇筑完成后，人工安装钢筋网片，与上一张网片进行搭接，搭接长度50cm，绑扎牢固。

4.2.6上层混凝土浇筑

1）混凝土采用农用车运至现场，小型轮式挖机布料，人工辅助找平，厚度满足虚铺厚度。

2）排式振捣器二次振捣，振捣深度应贯穿上下层混凝土，以确保接茬密实连续。

3）上层混凝土浇筑施工循环长度与下层一致。各道施工工序衔接紧密，严格控制水灰比和振捣，保持表面粗糙，不得产生明显浮浆，不超捣、不欠捣。

4）采用排式插入振捣器配合三辊轴机组进行振捣作业。由于插入式振捣器要穿透上层混凝土直达下层，振捣器极有可能会接触钢筋，因此，在网片安装后，应在两侧模板和混凝土表面标识出横向钢筋位置，以免振捣器接触钢筋。

5）排式振捣器在同一位置持续的时间一般为10～15s，然后排振前移50cm对准下一个钢筋网格继续振捣，排振振点布置见图6。排振过后，采用三辊轴均匀振捣。现场应配备手提式振捣棒，对出现的漏振区域进行补振。

6）排振上振捣棒不少于7个，且间距均匀，以确保振捣质量，并和钢筋横向间距匹配。

图6隧道路面上层混凝土排振振点布置示意图

7）二次振捣完毕后，三辊轴机组来回2-3次进行初平、提浆，完成本循环混凝土浇筑。

8）施工中断时，按横向施工缝处理。

4.2.7人工精平

1）三辊轴机组初平提浆后、混凝土初凝前，进行人工精平。人工手持4米铝合金刮杆进行精平，精平方式为横向找平、纵向找平、扇形找平，以确保路面平整度符合设计及规范要求。

2）精平过程中，不得洒水提浆；需要补料时，可从前方铲送混凝土，人工手持木抹子揉压至密实，不得采用砂浆补料，以保持混凝土的水灰比不变。

3）初次精平后，再次在混凝土表面分别纵向、横向放置铝合金刮杆，检查平整度，对于凹洼处继续补料，再次精平。

4）经平整度检查合格后，再采用长度为80cm的木抹子二次收面，防止在表面水分蒸发后混凝土表面产生干缩裂缝。

4.2.8微观抗滑构造

1）经过精平后，在路面混凝土表面水分开始收干时（施工后约1.5个小时），用双层湿润麻布进行表面拉毛。

2）麻布接触路面的拖行长度以1.0～1.5m为宜，麻布片宽度应能覆盖整个路面。

3）由2人分别从两侧缓慢牵引，形成表面微观抗滑构造。

4）麻布片每拉毛一次（4米）后，应用清水冲洗干净，妥善保管备用。

4.2.9早期养护

1）混凝土路面铺筑完毕后应及时进行养护，使混凝土中拌合料有良好的水化、水解强度发育条件以及防止收缩裂缝的产生，养护时间一般为14d。养护期间应封闭该段交通，禁止车辆通行。

2）混凝土路面养生宜采用土工布洒水养生法，即在混凝土路面铺筑完毕后，及时覆盖土工布，并每天洒水数次保湿养生，确保混凝土处于保湿养生状态。

3）对于隧道贯通后形成较大“穿堂风”进行路面施工时，除采用土工布洒水养生外，还需加大洒水次数，必要时增设临时挡风设施，降低风速。

4.2.10宏观抗滑构造

1）混凝土强度达到15MPa左右时，进行混凝土路面宏观抗滑构造施工。宏观抗滑构造采用纵向间距硬刻槽工艺，槽宽4mm、槽深3mm、槽间距1.5～2.5cm，采用普通刻纹机进行施工。

2）刻槽结束后，应及时将刻槽产生的泥浆冲洗干净。

4.2.11后期养护

硬刻槽完成后，应重新覆盖土工布洒水养护。

4.2.12接缝设置

1）CRCP路面设有纵向施工缝、横向施工缝和胀缝。

2）纵向施工缝：在路面中部每50cm设置一根Φ16传力杆，连接相邻两幅路面混凝土。

3）横向施工缝：施工中断时，必须设置横向施工缝。横向施工缝采用平缝，以堵头模板封端，使混凝土面顺直，并与基层垂直。模板相应分为上下两层，使钢筋网片端头外露50cm，并采用1米长同型号（Ф16）钢筋进行补强。在原网片每两根纵向钢筋间加入一根补强钢筋，补强钢筋同样外露50cm。继续施工前，将混凝土表面清理干净，凿毛露石，并洒水润湿。

4）为改善洞口附近连续配筋混凝土路面收缩位移作用，在洞门处设置1道胀缝并加设传力杆，将传力杆和接缝板采用传力杆支架和横筋架设，切缝槽内注入填缝料，防止雨水从渗入。填缝槽宽度25mm，深40mm。见图7。

图7胀缝结构图示例（单位：mm）

传力杆的一端，套以端头预留有空隙的橡胶管，采用传力杆支架沿道路中心线平行方向布设。传力杆支架用Φ12钢筋制作，将之与横向支撑筋焊接，防止施工中变形。传力杆长70cm，板厚26cm采用φ32圆钢，板厚28cm采用φ35圆钢。

4.2.13端部处理

1）复合式路段与洞外普通沥青混凝土面层相接时，其间应设置3m长的过度段。过渡段的路面采用两种路面呈阶梯状叠合布置，其下采用素混凝土过渡板，厚度为200mm。过渡板与连续配筋面层相接处设置直径25mm螺纹钢筋，长700mm、间距400mm的拉杆。

2）连续配筋混凝土板的起点、终点位置的板端，连续设置3道胀缝（加设传力杆），胀缝间距为5m，板块为钢筋混凝土板块。

4.2.14检验

施工结束后，应根据设计及规范要求，对CRCP路面各项指标进行检验。检查实测项目见表2。

表2水泥混凝土连续配筋路面实测项目表

项次 检查项目 规定值或允许偏差 检查方法和频率

1 弯拉强度（MPa） 抗折≮5MPa

2 板厚度（mm） -5 按附录H检查，每200m每车道2处

3 平整度 σ（mm） 1.2 平整度仪：全线每车道连续检测，每100m计算σ、IRI

IRI（m/km） 2.0

4 抗滑构造深度（mm） 0.7～1.1 铺砂法：每200m测1处

5 中线平面偏位（mm） 20 全站仪：每200m测4点

6 路面宽度（mm） ±20 抽量：每200m测4处

7 纵断高程（mm） ±10 水准仪：每200m测4断面

8 横坡（%） ±0.15 水准仪：每200m测4断面

9 钢筋网长宽（mm） ±10 尺量：全部

10 网眼尺寸、对角线差 ±10，15 尺量：抽查3个网眼

11 钢筋网高程（mm） ±10 水准仪：每200m测4断面

5材料与设备

5.1材料

设计材料均为常规建筑材料，无需特殊说明。

5.2设备（见表3）

表3主要施工机具配备表

序号 机具名称 规格型号 单位 数量 备注

1 排振 6～8根振捣棒 台 1 振捣

2 三滚轴机组 台 1 摊铺

3 轮式挖掘机 台 1 布料。宽度小于3米，360度旋转，轮式

4 混凝土刻纹机 台 1 路面刻纹

5 水泵 台 2 中央排水沟取水施工

6 洒水车 台 1 冲洗路面，施工用水

7 自动计量拌和站 HZS60 座 1 混凝土拌制

8 农用翻斗车 南骏 台 4 混凝土运输

9 钢筋加工设备 切断机、电焊机 套 1 钢筋加工

6质量控制

1）施工前应清除杂物，用高压水将基层表面冲洗干净，封闭交通。

2）立模后必须复测，确保模板标高及刚度符合设计要求。

3）基层顶标高低于设计的路段，用木块支垫，间距不超过50厘米。间隙用高标号砂浆进行封堵，防止漏浆。

4）根据砂石料含水率，调整配合比，严格控制混凝土塌落度。

5）科学规划混凝土运输路径，缩短入模时间，减少塌落度损失。

6）采用技术熟练的工人，各环节施工一气呵成，减少施工停顿。

7）保证振捣棒数量、间距、振捣时间，以及振捣棒插入混凝土的深度，确保混凝土密实及接茬质量。

8）钢筋网在制作、运输、施工过程中应妥善保管。

9）应配备有经验的施工人员进行路面找平，铝合金刮杆长度不得小于4米，应每天检查其平整度，如有变形，立即更换。

10）找平施工应从多个方向进行，保证整体平整，找平时严禁洒水，需要时可从混凝土振捣处提取原浆。找平结束后，应用6米铝合金尺进行平整度检查。

11）养护期间应确保表面湿润，严禁车辆碾压。

12）刻槽之前，应弹出墨线，保证刻槽线性顺直，美观。

7安全环保措施

1）坚持班前学习、班中检查、班后总结，树立安全意识。

2）施工过程中应制定搅拌站、三辊轴机组等大型机械设备及其辅助机械的安全操作规程，并严格执行。

3）搅拌机内的清理必须有两个人以上进行，一人清理，一人值守操作台。关闭主电机电源，并在主开关上挂警示牌。

4）运输车应鸣笛倒退，并有专人人指挥和查看车后情况。

5）各种机械设备应有照明设备和明显的警示标志，在施工中严禁非操作人员登机。

6）施工中严禁所有机械设备的司机擅离操作台，严禁触碰正在运转的机件。

7）施工现场必须作好交通安全工作，路口、模板、未施工的检查井等处应设置警示灯或反光标志。

8）施工机电设备应有专人负责保养、维修和看管，施工现场的电机、电线、电缆应设置在无车辆、人通行的部位，确保用电安全。

9）所有施工人员均须按规定佩带防护用具。

10）所有施工机械、电力等操作部位严禁吸烟和有任何明火，摊铺机、搅拌站等重要施工设备上应配备消防设施，确保防火安全。

11）停工及夜间必须有专人值班保卫，严防原材料、机械、机具及零件失窃。

12）合理布置施工场地，生产、生活设施尽量布置在征地线以内，并在周围进行绿化，以尽量减少对原有环境的破坏。

13）做好生产、生活区的卫生工作，保持工地清洁，生活垃圾在指定的地点堆放。

14）施工、生活污水经过滤、沉淀达标排放。

8结语

连续配筋路面CRCP较普通混凝土路面能较好的克服路面断板、平整度差等常见缺点，具有效能高、施工简单、承载力高、维修工作量小、持久耐用等特点。它的应用对于特长隧道特重交通提高运行通车舒适度效果明显，延长使用寿命，减少后期运营维修治理费用具有重要意义。

参考文献

[1] 交通部．公路水泥混凝土路面施工技术规范（JTG F30-2003）．北京：人民交通出版社，2003

[2] 交通部．公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）．北京：人民交通出版社，2005

[3] 交通部．公路水泥混凝土路面设计规范（JTG D40-2002）．北京：人民交通出版社，2002

[4] 建设部．普通混凝土配合比设计规程 (JGJ55-2011) ．北京：中国建筑科学研究院，2011

作者简介：刘永志(1981―），男，2006年6月毕业于石家庄铁到学院，土木工程专业，工学学士，工程师，现从事隧道施工管理工作