碾壓混凝土路面施工工藝與質(zhì)量控制
摘要：本文針對碾壓混凝土路面施工工藝及質(zhì)量控制問題進(jìn)行了分析與探討。
關(guān)鍵詞： 混凝土路面,碾壓,施工工藝,質(zhì)量控制
1碾壓混凝土路面的特點(diǎn)
碾壓混凝土路面具有節(jié)約水泥，強(qiáng)度高，施工進(jìn)度快，開放交通早,比普通混凝土路面投資少等技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢。在RCC面板上加鋪瀝青混凝土層形成碾壓混凝土與瀝青混凝土復(fù)合式路面,剛?cè)嵯酀?jì)，既發(fā)揮了碾壓混凝土強(qiáng)度高、承載力大的優(yōu)勢,又可克服混凝土路面行車的沖擊、振動,提高行車的舒適性與安全性。隨著RCC施工技術(shù)的改進(jìn)與提高，加之一些專用設(shè)備的采用，RCC路面已可以鋪筑較高等級的公路路面。我國已有不少地區(qū)先后鋪筑了RCC試驗(yàn)路，取得了可貴的經(jīng)驗(yàn)。目前，施工技術(shù)和檢測方法也逐漸完善。
碾壓混凝土路面具有施工快、強(qiáng)度高、縮縫少、水泥用量少、造價低、減少施工環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)。它是低水灰比，坍落度為零的水泥混凝土，經(jīng)振動壓路機(jī)振動、碾壓成型的路面，不論是大型工程，還是局部改擴(kuò)建工程，施工時不象普通水泥混凝土路面需要一套大型機(jī)具，可以利用鋪筑瀝青路面的攤鋪機(jī)、振動壓路機(jī)及輪胎壓路機(jī)。
2碾壓混凝土施工工藝
2.1 施工準(zhǔn)備
基層應(yīng)密實(shí)平整,平整度不大于10mm,標(biāo)高應(yīng)仔細(xì)檢查,高處(>10mm)應(yīng)鏟平,低處(>10mm)應(yīng)用水泥穩(wěn)定碎石或貧混凝土補(bǔ)平并壓實(shí)�；鶎颖砻媲鍜吒蓛�,為了防止基層吸收RCC中的水分，在攤鋪之前應(yīng)將基層灑水潤濕�？紤]攤鋪RCC時不設(shè)模板，故測量控制樁每10m間距應(yīng)設(shè)置一個，施工前在道路兩側(cè)每隔10m打入φ28鋼筋樁抄平掛鋼絲，以控制高程。
2.2 拌和和運(yùn)輸
(1) 攪拌設(shè)備：為保證RCC拌合物的拌合質(zhì)量和供應(yīng)及時，本次施工采用2臺帶有計算機(jī)自動控制系統(tǒng)的BH300型強(qiáng)制式攪拌設(shè)備，備有砂、石料倉、水泥罐倉、水箱和自動計量系統(tǒng)，采用2臺ZL50裝載機(jī)上料，使用自動配料生產(chǎn)，每小時可供應(yīng)250t的RCC拌和物。
(2) 料場管理：合理安排材料進(jìn)場堆放位置,保證裝載機(jī)上料的連續(xù)性。不同品質(zhì)的砂、石材料應(yīng)分別堆放，并全部覆蓋防雨，堆底嚴(yán)防浸水。
(3) 投料允許誤差：水泥、水±1%,外加劑±2%，粗、細(xì)集料±3%。
(4) 拌和時間：RCC因其用水量少,拌和時間較普通混凝土要長。通常RCC拌和時間約為普通混凝土的1.5倍。施工時通過試拌確定拌和的控制時間為每盤180s左右。
(5) 運(yùn)輸：RCC的運(yùn)輸宜使用自卸汽車，為了減少運(yùn)輸過程中水分蒸發(fā)導(dǎo)致的稠度損失,車斗內(nèi)應(yīng)保持濕潤，運(yùn)輸距離應(yīng)以30min可達(dá)到的距離為宜，同時采取必要的覆蓋措施。本次施工配有20輛12t自卸汽車運(yùn)輸，運(yùn)輸距離約為10km。
2.3 攤鋪
攤鋪是RCC施工的關(guān)鍵工序,必須在RCC拌和物稠度大量損失之前，按照規(guī)定的寬度和厚度將拌合物以一定的預(yù)計密實(shí)度均勻地攤鋪到基層上。
攤鋪一般應(yīng)采用高密實(shí)度攤鋪機(jī)進(jìn)行,由于本試驗(yàn)路段RCC設(shè)計厚度為26cm，考慮松鋪系數(shù)后攤鋪厚度將達(dá)到30cm，超出一般瀝青攤鋪機(jī)的攤鋪厚度，因此施工中使用卡特120G平地機(jī)進(jìn)行攤鋪�，F(xiàn)場控制以10m為一個攤鋪施工段，卸料后先用平地機(jī)大面積推平，再調(diào)整好刀片的橫向坡度和切入深度，循序漸進(jìn)地進(jìn)行刮平，直至達(dá)到要求的松鋪厚度為止。通過精心組織,嚴(yán)格控制,基本上達(dá)到了攤鋪質(zhì)量要求。
松鋪系數(shù)是攤鋪厚度與壓實(shí)厚度的比值,它是控制施工質(zhì)量的重要參數(shù),正式施工前應(yīng)通過試鋪確定。本次使用平地機(jī)進(jìn)行攤鋪時的松鋪系數(shù)為1.2。
2.4 碾壓
碾壓是使拌合物充分密實(shí),形成RCC路面的主要工序。
(1) 碾壓段長度：從保證路面強(qiáng)度考慮,希望縮短碾壓工作段長度,使得攤鋪層的路面盡快得到壓實(shí)。但碾壓過短,必然造成壓路機(jī)頻繁換向,增加碾壓接頭,從而影響壓實(shí)的均勻性和路面平整度。根據(jù)攪拌場250t/h的產(chǎn)量，1.5～2m/min的攤鋪速度，以及每延米長達(dá)到理論密度須攤鋪7t拌和料的實(shí)際情況，本次施工將每次攤鋪長度30m為一個碾壓段，攤鋪時間控制在30min，碾壓作業(yè)時間控制在1.5個小時之內(nèi)。
(2) 碾壓次序：碾壓要求達(dá)到全厚密實(shí)和表面成形，應(yīng)采用振動壓路機(jī)進(jìn)行。碾壓工序一般有初壓(靜壓)，復(fù)壓和終壓等幾個子工序。初壓主要是提高表面密實(shí)度，為振動壓實(shí)提供基礎(chǔ)，可采用復(fù)壓用的振動壓路機(jī)不開振進(jìn)行，碾壓2遍。復(fù)壓是使路面全厚度密實(shí),達(dá)到規(guī)定密實(shí)度，需開振進(jìn)行，碾輪重疊宜為輪寬的1/3~1/2，以利消除壓痕,提高平整度。復(fù)壓遍數(shù)與壓路機(jī)性能、RCC配合比、路面厚度及碾壓重疊量有關(guān)，一般為5遍，為先低頻，后高頻。終壓宜采用輪胎壓路機(jī)，可消除鋼輪壓痕和細(xì)小裂縫,一般碾壓2遍。本次施工初壓、復(fù)壓采用CA25壓路機(jī)進(jìn)行，終壓采用大噸位的德州產(chǎn)輪胎壓路機(jī)進(jìn)行。復(fù)壓遍數(shù)按檢測達(dá)到規(guī)定壓實(shí)度進(jìn)行控制(一般為3~6遍)，初壓、復(fù)壓和終壓的碾壓速度均為1.0～1.5km/h。
(3) 注意事項(xiàng)：振動壓路機(jī)應(yīng)逆攤鋪方向從低處向高處進(jìn)行碾壓，各部位碾壓次數(shù)應(yīng)相同，不得漏壓，路幅兩邊應(yīng)適當(dāng)增加碾壓遍數(shù)。碾壓時必須勻速直行，不得變速或停車，遇特殊情況必須停車、倒車時，須先停振。在施工段端頭4～5m范圍，壓路機(jī)應(yīng)沿路面橫坡由低向高適當(dāng)橫向碾壓，以防結(jié)合處出現(xiàn)滑移裂縫或松散。
2.5 接縫施工
待RCC強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的70%以上后每隔10m鋸橫向縮縫，縫寬1cm，深6cm，采用瀝青馬蹄脂灌縫。由于RCC層上的橫縫縫隙因溫度升降而縮小或增大,AC層將伴隨產(chǎn)生壓拉應(yīng)力和變形，加上行車荷載作用，有可能使AC層開裂產(chǎn)生反射裂縫。因此本試驗(yàn)路段采用在橫向縮縫處布設(shè)土工織物，以防AC層出現(xiàn)反射裂縫。
2.6 養(yǎng)生
RCC碾壓結(jié)束后應(yīng)及時覆蓋養(yǎng)生材料(潤濕的麻袋、草席等)，4～6h后間隔一定時間灑水養(yǎng)生，養(yǎng)生7d后方可開放交通。
3碾壓混凝土質(zhì)量控制
強(qiáng)度、平整度、抗滑性能、耐久性是評價碾壓混凝土質(zhì)量四大指標(biāo)，“半出漿改進(jìn)VC值”稠度和小梁抗折強(qiáng)度是控制其質(zhì)量的兩大試驗(yàn)指標(biāo)，其中抗折強(qiáng)度是評價碾壓混凝土質(zhì)量的一個主要強(qiáng)度指標(biāo)�；宜�、壓實(shí)度和稠度是影響碾壓式混凝土強(qiáng)度的主要因素。抗折強(qiáng)度隨壓實(shí)度的降低而急劇降低，灰水比越大，壓實(shí)度對抗折強(qiáng)度的影響越大。在同等壓實(shí)度下，灰水比越大，強(qiáng)度越高。稠度是影響碾壓式混凝土壓實(shí)性能和平整度的關(guān)鍵性指標(biāo)，稠度過高，不易壓實(shí)，致使強(qiáng)度降低;稠度過低，碾壓時則易出現(xiàn)波浪，影響路面平整度。因此在施工過程應(yīng)著重通過控制灰水比、壓實(shí)度和稠度值，來控制RCC的施工質(zhì)量，保證其強(qiáng)度和平整度。
3.1 控制原材料質(zhì)量和拌和程序
對原材料(水泥、骨料)進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，確保原材料質(zhì)量符合配合比設(shè)計的要求。拌和時，應(yīng)保證碾壓式混凝土拌和物有充分的拌和時間，并精確檢測砂石料的含水量，根據(jù)砂石料含水率變化，快速反饋并嚴(yán)格控制加水量和砂石料用量。
3.2 對壓實(shí)度和平整度進(jìn)行動態(tài)控制
壓實(shí)度是RCC拌和物質(zhì)量確定后影響強(qiáng)度的主要環(huán)節(jié)。根據(jù)文獻(xiàn)[4]分析表明：壓實(shí)度每降低1%，抗折強(qiáng)度相應(yīng)下降0.27MPa。因此現(xiàn)場應(yīng)對壓實(shí)度和平整度進(jìn)行測定，及時通過調(diào)整松鋪系數(shù)、碾壓遍數(shù)和用水量，保證碾壓作業(yè)完成后的整個RCC面板厚度一致、整體壓實(shí)度達(dá)到95%的要求，使現(xiàn)場攤鋪碾壓質(zhì)量得到及時動態(tài)的控制。
3.3 控制攤鋪時間和碾壓程序
施工現(xiàn)場應(yīng)根據(jù)拌合場產(chǎn)量、溫度和攤鋪、碾壓速度，嚴(yán)格控制碾壓工作段的長度，保證在RCC拌和物初凝前完成碾壓作業(yè)，避免破壞碾壓式混凝土的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)狀態(tài)。碾壓應(yīng)嚴(yán)格遵循初壓、復(fù)壓和終壓的程序和“先輕后重、先低后高、先慢后快、先邊后中”的原則，初壓、復(fù)壓和終壓作業(yè)應(yīng)密切銜接配合、一氣呵成，盡量縮短全部碾壓作業(yè)完成時間。
結(jié)論：
綜上所述，我國已具備發(fā)展碾壓混凝土路面的設(shè)備條件和施工技術(shù)條件�？梢灶A(yù)料，在我國高等級公路迅速發(fā)展、優(yōu)質(zhì)路用瀝青匱乏、水泥資源豐富的形勢下，碾壓混凝土路面施工成套技術(shù)作為修筑水泥混凝土路面的一種新的技術(shù)途徑，將具有良好的推廣應(yīng)用前景。
