振動碾壓水泥混凝土路面施工

摘要: 介紹了振動碾壓水泥混凝土相配套的機型以及施工和從在的問題。

關鍵詞: 振動碾壓水泥混凝土施工

　　振動碾壓水泥混凝土( R ollerCom pacted Concrete 簡寫R CC)是一種含水量低, 通過振動碾壓工藝實現(xiàn)高密度、高強度的無坍落度特干硬性水泥混凝土。它和普通水泥混凝土相比, 具有水泥用量少, 水灰比少, 施工快捷方便, 水化熱低, 體積安全性好, 強度高, 造價低等特點。碾壓混凝土路面施工的技術關鍵可概括為: 稠度穩(wěn)定、攤鋪均勻、養(yǎng)生充分。為了實現(xiàn)這一目標, 重點是在做好施工機械選型與配套的基礎上, 合理選擇拌和、攤鋪、碾壓及養(yǎng)生等關鍵工序的工藝參數(shù)。

1 施工機械選型與配套

　　隨著高速公路的迅速發(fā)展, 我國公路施工機械水平有了很大提高, 拌和、攤鋪等主導機械已接近國外水平, 主要差距表現(xiàn)在配套機械及機械的配套性。下面根據(jù)結合國內(nèi)外經(jīng)驗及我國目前工程單位的機械設備保有狀況, 提出主要施工機械的選型與配套原則。

1.1 拌和機

　　與其他機械化施工工藝一樣, 采用帶有自動計量系統(tǒng)的大型拌和機是保證碾壓混凝土路面工程質(zhì)量、工程進度和經(jīng)濟指標的前提。不同的是碾壓混凝土是單位用水量極少的超干硬性混凝土, 需要的拌和能量大, 必須選用強制式拌和機。同時, 混凝土的稠度及其波動是影響碾壓混凝土路面平整度的主要因素, 而造成混凝土稠度變化的主要原因是混凝土單位用水量的變化, 也就是加水量和砂石材料含水量的變化。對于一般帶有自動計量系統(tǒng)的拌和機, 加水量的控制比較準確, 最大的問題就是砂石含水量變化時能否自動檢測并自動修正砂石和水的用量。因此推薦帶有自動檢測砂石含水量的拌和機, 或配備附加的快速砂石含水量測定系統(tǒng)。

　　在拌和機形式選定之后, 影響拌和效果的主要因素是拌和時間。選用間歇式拌和機時, 拌和時間可以根據(jù)混合料的拌和效果進行調(diào)整, 但選用連續(xù)式拌和機時必須注意拌和效果能達到均勻性的要求。為了達到均勻的拌和效果, 連續(xù)式拌和機的葉片應進行調(diào)整, 不能達到這一要求時, 必須考慮采用二次攪拌等其他輔助性措施。

　　有時為了達到上述生產(chǎn)能力, 一臺拌和機不能滿足要求時,可以采用多臺拌和機聯(lián)合作業(yè)。但是, 這種情況下必須保證拌和效果的一致性, 否則將會導致拌出的混凝土不均勻, 影響路面質(zhì)量。因此, 當采用多臺拌和機時, 一定要取用相近的原材料和選用相同的型號, 并且事先進行準確的標定, 保證拌制的混合料均勻一致。根據(jù)我國目前一般施工單位的施工管理水平, 宜采用攪拌容量不小于1000L, 產(chǎn)量不小于50m 3/h (R CC 拌和物產(chǎn)量約40m 3/h)的強制式拌和機聯(lián)合作業(yè), 并不宜超過3 臺。

1.2 混凝土運輸車

　　運料車是聯(lián)結拌和機和攤鋪機的紐帶, 運輸車輛的性能直接關系到拌和與攤鋪系統(tǒng)的運行質(zhì)量。從與拌和機配合的角度, 運料車必須能方便地進入到卸料斗下面, 并且高度適合, 即不會碰到拌和機又不使混凝土落距太大、造成離析; 從與攤鋪機配合的角度, 必須能保證卸料順利和使攤鋪機連續(xù)攤鋪。

　　混凝土運輸車宜采用載重10~20t的自卸車, 料斗升降性能好, 底盤高度攤鋪機的配合良好, 并可以根據(jù)需要增加覆蓋措施。

1.3 攤鋪機

　　攤鋪機是碾壓混凝土路面施工的關鍵工序, 所選用的攤鋪機應能保證達到以下兩項要求: 一是保證較好的攤鋪平整度; 二是保證足夠的預壓密實度。根據(jù)此兩項要求, 要保證碾壓混凝土路面達到較高的質(zhì)量, 應選用帶強力熨平板的高密實度攤鋪機, 并且以機械加長式強力熨平板為最佳。

1.4 壓路機

　　碾壓是碾壓混凝土路面施工必不可少的工序, 當混凝土的配合比確定之后, 硬化混凝土的強度主要取決于混凝土的密實度,1% 的壓實度降低, 可造成約0.27M pa 的抗折強度損失, 可見壓實的重要。而壓實質(zhì)量的好壞主要取決于壓路機的性能。因此選擇適宜的壓路機是保證路面質(zhì)量的關鍵因素之一。

　　根據(jù)碾壓混凝土路面施工的特點, 壓路機選型的基本原則:一是保證能達到預定的預壓效果; 二是對平整度的破壞最小; 三是保證路面表面均勻致密。

1.5 機械配型

　　合理選擇和配置拌和、運輸、攤鋪機械的型號和數(shù)量, 提高“ 拌和—運輸—攤鋪”系統(tǒng)的運行質(zhì)量, 對有效提高設備使用效率, 保證路面質(zhì)量具有重要意義。應用排隊論對“ 拌和—運輸—攤鋪”系統(tǒng)進行分析, 可以研究排隊系統(tǒng)的運行效率評估其服務質(zhì)量, 確定系統(tǒng)參數(shù)的最優(yōu)值, 為確定系統(tǒng)的合理結構和研究改進措施提供依據(jù), 試驗證明, 可以選用馬爾可夫排隊網(wǎng)絡模型進行系統(tǒng)分析。實際進行機械配套時, 可變化不同的系統(tǒng)參數(shù)( 如運料車輛數(shù)、運輸距離、攤鋪速度等) , 計算各機械的利用率和運行參數(shù), 確定最佳的機械配套方案。

2 R C C 路面的施工

2.2 R C C 路面施工的支撐模板

　　由于R CC 路面施工采用大噸位振動壓路機碾壓成型, 所以要求模板的剛度比塑性混凝土要高, 支撐更要牢固, 否則會造成路面邊緣不整齊現(xiàn)象, 一則影響美觀, 二則對以后安裝路緣石不利。

2.3 R C C 的拌和及運輸

　　R CC 的水泥用量較小, 極為干硬, 為保證拌和均勻、出料及時, 需采用強制式拌和機, 拌和機每次拌和量為額定容量的2/3~3/4, 拌和時間為塑性混凝土的1 .5 倍左右。值得注意: R CC 的拌和能力應與攤鋪、碾壓能力相匹配, 否則會出現(xiàn)攤鋪、碾壓不及時、或長時間不能構成工作段, 影響R CC的質(zhì)量。

　　R CC 的運輸以自卸車為主, 運輸時間以不大于20m in 為宜。為防止拌和料離析, 運輸車與拌和機出料口的高度應盡量減小或加漏斗, 同時接料時汽車應前后移動, 不能停在同一位置。

2.4 R C C 攤鋪

2.4.1 攤鋪機法

　　以德國產(chǎn)A BG -422 型攤鋪機為例, 該機全寬可一次鋪筑12m , 虛鋪厚度可達340m m , 攤鋪能力200m 3/h, 日進度500 m 以上, 松鋪系數(shù)1.1, 攤鋪后的密實度可達90% , 使用效果較好。

2.4.2 平地機法

　　用平地機鋪筑R CC 具有布料效率高( 每天400~500 m ) , 不受路面寬度限制的優(yōu)點。平地機無力二次拌和, 要輔以人工保證R CC 混合料的均勻性。平地機法R CC 的松鋪系數(shù)為1.15 左右,松鋪標高采用拉線及灰點法輔助控制和找平。

2.4.3 人工攤鋪

　　人工布料厚度容易控制, 均勻性與平地機相仿, 但人工的勞動強度大, 進度慢( 每天150m 左右) 。施工中為減少水分蒸發(fā)損失, 應邊布料邊碾壓, 隨到隨鋪平整, 熱天施工最好用塑料布覆蓋。人工攤鋪使用鋼桁梁找平, 并加以人工修補。平整度可控制在5m m , 人工松鋪系數(shù)為1.3。

2.5 R C C 的碾壓

2.5.1 碾壓方法

　　選用10 t以上的壓路機靜壓1~2 遍, 使混合料壓穩(wěn)定, 再用低頻30H z、大振幅1.0m m 左右的低頻振動碾壓2 遍, 然后用頻率50H z、振幅0.7m m 左右的振碾高頻振動碾壓2 遍, 至要求壓實度; 最后用膠輪壓路機靜壓1~2 遍收面。

2.5.2 碾壓注意事項

　　碾壓能力與每天的進度要求及攤鋪分段長度相適應, 以免碾壓不及時而影響R CC 的密實度及強度。碾壓必須及時和密實, 但也不能過分振搗過分碾壓, 以防表面開裂和局部振散。碾壓速度在3km /h 以下, 防止輪前起堆和產(chǎn)生裂縫。碾壓時從低側(cè)向高側(cè)進行。碾壓過程中壓路機不能調(diào)頭、轉(zhuǎn)向、急剎車等, 以免造成R CC 表面凹陷、擁包、開裂。振壓要出漿, 表面水分不足時, 適當灑水, 水量以不沾輪為宜。碾壓時如有彈簧現(xiàn)象或混合料在輪下大量滾動, 說明R CC 過濕, 應翻開涼曬或換料。

2.6 切縫與養(yǎng)護

2.6.1 切縫

　　切縫時間按強度為10M pa 時加以控制, 夏季施工一般第二天就可以鋸縫, 鋸縫采用跳倉法進行

2.6.2 養(yǎng)護

　　由于R CC 具有含水量低早期強度高( 1d 強度可達10M pa 左右) 的特點, 故早期養(yǎng)護特別重要( 尤其是前3d) , 要求養(yǎng)護時間不少于7d。

2.7 填縫

　　采用灌縫機或人工方法進行, 填縫料采用彈性密封膠和浮化瀝青等。

3 R C C 施工中的問題

3.1 局部路面厚度不足

　　厚度對路面的使用壽命有極大的影響, 減少10m m 時, 壽命減少25% ~30% ; 減少20m m 時, 壽命減少40% ~50% , 故應該在施工中引起極大的重視。

3.2 局部松散

　　由于級配不好, 石子偏大或含水量過低, 造成卸車或攤鋪時大骨料離析, 如果沒有二次拌和處理, 就容易造成R CC 底部或表層的骨料偏多、砂漿偏少而松散的現(xiàn)象。

3.3 邊部及接縫處不密實

　　R CC 邊部及工作縫處不易壓實, 或因壓不出漿而出現(xiàn)蜂窩,應在大面積攤鋪端部前數(shù)米, 先出人工在模板內(nèi)側(cè)堆150m m ~200m m 寬混合料, 并灑水、拌和及鐵釬搗實。施工縫端頭

　　應設鋼模板加導木, 使壓路機能碾壓到邊, 或多鋪幾十厘米, 以后切除不密實部分。R CC 工作縫的施工是個難點, 應予以充分重視。