碾压混凝土路面施工技术关键

赵 琛,叶志峰

(1.黑龙江省隆兴公路勘测设计公司;2.黑龙江省公路局)

大量试验研究表明,碾压混凝土路面施工的技术关键可概括为:稠度稳定、摊铺均匀、碾压密实、养生充分。为了实现这一目标,重点是在做好施工机械选型与配套的基础上,合理选择拌和、摊铺、碾压及养生等关键工序的工艺参数。

1 施工机械选型与配套

下面根据一些工程机械的使用和系统的运行情况,结合国内外经验及我国目前工程单位的机械设备保有状况,提出主要施工机械的选型与配套原则。

1.1 拌和机

与其他机械化施工工艺一样,采用带有自动计量系统的大型拌和机是保证碾压混凝土路面工程质量、工程进度和经济指标的前提。对于一般带有自动计量系统的拌和机,加水量的控制比较准确,最大的问题就是砂石含水量变化时能否自动检测并自动修正砂石和水的用量。因此,推荐带有自动检测砂石含水量的拌和机,或配备附加的快速砂石含水量测定系统。影响拌和效果的主要因素是拌和时间,选用间歇式拌和机时,拌和时间可以根据混合料的拌和效果进行调整,但选用连续式拌和机时必须注意拌和效果能达到均匀性的要求。大型沥青混凝土路面摊铺机是现场施工的主导。

机械,其生产能力非常大。按照摊铺 9m宽 24 cm厚的路面、摊铺速度 0.8m/min计算,则需要的混凝土量大约为100m3/h。

1.2 混凝土运输车

运料车是联结拌和机和摊铺机的纽带,运输车辆的性能直接关系到拌和与摊铺系统的运行质量。从与拌和机配合的角度,运料车必须能方便地进入到拌和卸料斗下面,并且高度合适,既不会碰到拌和机又不使混凝土落距太大、造成离析;从与摊铺机配合的角度,必须能保证卸料顺利和使摊铺机连续摊铺。

1.3 摊铺机

摊铺是碾压混凝土路面施工的关键工序,所选用的摊铺机应能保证达到以下 2项要求。(1)保证较好的摊铺平整度。(2)保证足够的预压密实度。

1.4 压路机

碾压是碾压混凝土路面施工必不可少的工序,选择适宜的压路机是保证路面质量的关键因素之一。

1.5 机械配套

合理选择和配置拌和、运输、摊铺机械的型号和数量,提高“拌和—运输—摊铺”系统的运行质量,对有效提高设备使用效率,保证路面质量具有重要意义。

2 混凝土拌和

拌和是将符合质量要求的各种原材料按照配合比规定的比例混合均匀,其工作内容从料场管理开始直至将合格的混凝土混合料卸放到运料卡车上,关键工艺参数有原材料质量稳定的措施、拌和时间和防离析措施等。

3 摊铺作业

摊铺是碾压混凝土路面施工的关键工序,其关键是将从运料车上接收的混凝土混合料按照规定的尺寸和一定的预压密实度均匀地摊铺到基层上,重要的工艺参数有自动找平系统工作参数、摊铺速度、熨平板参数等。

3.1 自动找平系统要求

自动找平系统是保证摊铺质量的关键系统,施工时关键是选择可靠的找平基准和保证系统处于良好的工作状态。

3.2 松铺系数

松铺系数是摊铺厚度与压实厚度的比值,松铺系数是摊铺预压密实度的反映,与摊铺机性能、摊铺速度、摊铺工艺参数和混凝土配合比等因素有关,正式施工前应通过试铺确定。

3.3 摊铺速度

摊铺速度是影响“拌和 -运输 -摊铺”系统运行性能的重要参数,选用适宜的摊铺速度,对加快施工进度、提高设备利用率和提高路面质量都具有重要意义。当摊铺宽度 9m、路面厚度 24 cm左右时,摊铺速率宜在 0.6～0.9m/min之间,施工时可根据机械配套情况参考下面的计算公式选用,并保持摊铺速率的相对稳定。

式中:V为摊铺速度,m/m in;Q为拌和机产量,m3/h;B为摊铺宽度,m;H为成形后的路面厚度 cm;K为效率系数,根据机械配套情况确定,一般为 0.85～0.95,当拌和机为 1台时选低值,多台联合作业时选高值。

3.4 熨平板工作参数

(1)熨平板工作角。

(2)夯锤的行程、频率和液压梁压力。

3.5 其他

(1)料位高度。

(2)弯道等特殊路段的摊铺。

4 碾压作业

碾压是使混合料充分密实形成混凝土路面的主要工序。在混凝土配合比和压实机械选定之后,影响压实效果的主要是碾压工作段长度、碾压次序、碾压速度、碾压遍数和环境条件等。

(1)碾压工作段长度。

根据碾压混凝土路面施工时间的计算,以 45min摊铺的长度作为一个碾压段比较合适,当路面宽度 9 m、路面厚度 24 cm时,一般在 30m左右。

(2)压路机的碾压次序。

从碾压工序上一般要经过稳压(初压)、复压和终压等几个子工序。

(3)振动频率和振幅等振动参数。

对于振动压路机,振幅和频率是确定压实效果的主要参数。

(4)碾压速度。

5 养 生

养生是水泥混凝土强度形成的必需工序,尤其是对超干硬的碾压混凝土,由于本身水分少,如不能很好地加以养生,及时保存和补充水分,将会造成水分损失,严重影响碾压混凝土的强度发展。碾压混凝土强度发展比普通混凝土快,可以缩短养生时间提早开放交通。

6 结 语

纵观国内外碾压混凝土路面的发展历程可以看出,影响碾压混凝土路面发展的因素,除经济因素、设备条件和施工技术外,还需要有规范的原材料保障和良好的施工组织管理。相信随着社会的发展,碾压混凝土路面作为修筑水泥混凝土路面的一种新的技术途径,在我国公路建设中将发挥重要作用。

[1] 陆福春,陈俊,张兴才.浅谈现场施工质量监理[J].西部探矿工程,2005,(8).

[2] 姜新.浅谈公路工程监理[J].辽宁交通科技,2005,(4).

[3] 曾定红.试论公路质量监督定位及质量监理的关系[J].西部探矿工程,2005,(12).