陈瑞霞
(河南省南阳市公路工程处,河南 南阳 473000)
RCC-AC复合面板施工机械选型应综合统筹考虑RCC与AC路面不同路面结构施工要求,混合料的拌和、运输摊铺与碾压是考虑施工机械的关键。要根据建设项目既有场地和运输条件,结合临建项目配置,统筹机械设备性能,做到混合料拌、运、摊、压各环节全面衔接,供求通畅,从而有效的保证复合路面施工质量满足施工技术规范的要求。
根据施工进度要求,配备数台强制式混凝土搅拌机或数组强制式混凝土搅拌站,至少配备 10t、低频 29HZ~32HZ、高频 42HZ 一 50HZ、振幅0.3mm~0.7mm、静线压力大于20kg/cm、动线压力大于60kg/cm的振动压路机1~2台(无级变速和前后轮串联振动),轮胎压路机1台。
基层通常采用半刚性材料,如水泥稳定碎(砾)石、二灰(石灰、粉煤灰)稳定碎(砾)石。碎(砾)石应符合级配要求,细料含量为10%-30%;二灰稳定时,石灰含量宜占细料的8%-12%;水泥稳定砂砾基层,砂砾有一定的级配,最大颗粒不应超过50mm,水泥含量不宜超过混合料总重的6%,压实工作必须在水泥终凝前完成。基层平整度,对高速公路和一级公路要求应不大于10mm,其它公路不大于15mm;基层完工后,应加强养护、控制行车,如有损坏,应在铺筑RCC面板前采用相同材料或低标号混凝土修补压实。
为使有限的水份能均匀地分散到拌和物内,应采用强制式搅拌机搅拌。搅拌站(机)设点宜根据施工顺序和运输工具多少而定,搅拌机的容量应根据工程量大小和施工进度配置。
进入搅拌机的粗细集料及散装水泥必须准确过磅。袋装水泥,以袋计量时,应抽查质量是否准确,要严格控制用水量,每班开工前,应测定粗细集料含水量,根据气候变化,由工地试验室提供施工配合比。
每盘投料数量为搅拌机额定数量的3/4。搅拌第一盘RCC拌和物前,应先用适量的RCC混合物搅拌;或分别加约10%水泥及细集料搅拌,然后废弃。
进入搅拌机的材料应准确称量,严格控制用水量。每班开工前,应测定粗、细集料含水量,根据气候变化,由工地试验室提供施工配合比。搅拌机投料顺序,宜为细集料,水泥,粉煤灰,粗集料;进料后边搅拌边加水。为了获得均匀的拌和物,通常RCC拌和物的搅拌时间比一般混凝土长些。每盘搅拌时间为2min-2.5min,拌和物应进行稠度测定和试件制作拌和时间对RCC稠度及抗弯拉强度有较大影响。为在施工中获得符合设计要求的RCC,通过现场设备的试拌试验,以确定最佳拌和时间。研究表明,相同配合比、拌和时间为30s~180s的条件下,RCC的稠度随拌和时间的缩短而增大,即改进VC值提高,马歇尔压实率下降,相比之下,改进VC值对拌和时间的反应更为灵敏。RCC的强度随拌和时间的缩短而下降,对抗弯拉强度的影响很大。基准稠度与拌和时间对RCC拌和物稠度及强度有交互作用影响;在配合比稠度较高的情况下,拌和时间的影响更为突出。当RCC拌和物基准稠度为20(s)±5(s)时,拌和30s的混凝土改进VC值比拌和180s时增大40%,抗弯拉强度降低17%;当基准稠度为 45(s)士 5(s),拌和 30s的混凝土改进VC值比拌和180s时增大100%,抗折强度降低30%以上。因此,应严格控制拌和时间。
RCC拌和物质量控制的重点是拌和物稠度、含水量、均匀性与强度。其中强度指标可通过测水灰比或混凝土试块硬化后一定龄期的强度来反映,也可用改进1h促凝压蒸法检测。
目前国内RCC路面铺筑的方式有用摊铺机、平地机、布料机和人工摊铺四种。RCC施工机械备中,摊铺机是主导机械。它的摊铺能力决定了搅拌站(机)的工作能力和运输车辆数,同时它的质量又制约着摊铺效果;当缺乏摊铺机械时,也可用平地机或布料机摊铺,只要掌握得好,平整度也能符合要求;在不具备机械条件时,可人工摊铺,但要严格按工艺操作为避免RCC拌和物水份损失,预估装有拌和物的运输车辆能铺25m左右时,立即卸车摊铺。RCC面板应一次摊铺成型;当面板厚度大,一次摊铺有困难时可分两次:下层厚度为面板总厚的3/4,且上层压实厚度不能小于6cm。分层摊铺的间隔时间须控制在1.5h-2h内。
高速公路、一级公路的RCC板应采用大型摊铺机械摊铺,目前国内多采用ABG、Vogele等进口摊铺机,以及国内参考这些机型开发制造的同类摊铺机。
RCC路面碾压施工的关键工艺环节包括“稠度稳定、摊铺均匀、碾压密实、养生充分”,为了实现RCC路面施工质量,应根据项目状况和现场条件合理选取施工机具型号,合理选择拌和、摊铺、碾压与养生关键工艺参数。在根据施工配合比和压实机械只有,影响压实质量的要素为:施工段落长度、碾压机械组合以及现场压路机的行进速度、振幅、碾压遍数以及现场环境等。
(1)施工段落长度的确定
施工段落长度的确定应根据路面施工时间进行计算,以45分钟摊铺的长度作为一个施工碾压段比较适宜,一般情况下碾压长度控制在30~40m之间比较合适。碾压直线段路面时,压路机应从路面外侧向路面中心碾压;曲线超高段,从低到高、由内到外进行碾压,碾压时,压路机应匀速前进。
(2)压路机的碾压次序
碾压是路面在摊铺过程中已获得自重压实度以后进一步压实成型的关键过程,必须要达到内部全密实和表面成形的状态。在碾压过程中要通过初压、复压和终压三个阶段。
摊铺之后的路面由于自身重量的作用,具备了一定的初步压实度,直接进行碾压将导致表面推移现象的产生,所以摊铺以后应使用压路机稳压,稳压的目的在于提高混凝土路面的表面密实性,为振动碾压创造条件。一般情况下,对于高等级公路应采用15t光轮压路机进行碾压,并使用振动压路机慢速静力碾压。
复压是促使混凝土路面内在密实性和表面达到要求的重点。应选用振幅大、频率高的振动压路机碾压,在碾压过程中根据不同的遍数采用合适的振动频率,保证路面达到施工规范要求。
摊铺或钢轮压路机碾压过程中,有时会使路面表面形成一些浅的表面裂缝。研究实践证明,气压式轮胎压路机碾压时的揉搓作用对封闭和消除这些细小裂缝是非常有效的,并且轮胎压路机碾压形成的表面宏观构造对提高路面的抗滑能力是有利的。
胀缝应尽量设在工作缝上。或者待混凝土硬化后,用大锯缝机将混凝土面板锯断,胀缝宽度为2cm;将缝内混凝土碎屑清除干净,插入胀缝板;胀缝板顶面距路面板顶面高差2cm左右,用填缝料灌填。
纵缝通常在路面较宽时设置。纵缝的位置尽量设在行车道分界线上,纵缝有假缝和平缝。假缝是指在全幅施工时,当RCC拌和物摊铺后尚未凝固时紧接着摊铺相邻板,同时碾压分界处,2d后即可切缝形成纵缝;平缝是指RCC拌和物凝固后摊铺相邻板所形成的缝。
复合路面养护应优先选用养护剂进行养护,在受条件和地域限制的状况下,可以铺土洒水养护,或采用草垫覆盖养护。RCC一般需养护5d,养护期间禁止车辆通行;FRCC适当延长养护时间。昼夜平均气温15℃~25℃时,RCC铺筑20h左右锯缝,缩缝间距为10m~15m,缝深为板厚的1/3~1/4,缝宽为5mm~8mm。
[1]吴国雄,梅迎军,李力.半柔性复合路面设计与施工[M].北京:人民交通出版社,2009.
[2]胡长顺,王秉纲.复合式路面设计原理与施工技术[M].北京:人民交通出版社,1999.