李国志
(邢台路桥建设总公司)
高速公路水泥混凝土路面施工质量控制
李国志
(邢台路桥建设总公司)
从材料控制、配合比控制、基准线设置、混凝土运输、摊铺及振捣、抹面及拉毛以及混凝土养生等施工工艺论述了高速公路水泥混凝土路面施工质量控制要点。
混凝土;配合比;摊铺;振捣
水泥混凝土路面因其承载能力强、稳定性好、施工机械简单以及造价低廉等优点而在高速公路中被广泛应用,但若路面施工质量不佳则会直接影响到公路的运输效益和行车安全,甚至会影响其使用寿命,尤其是近年来随着国内经济发展,高速公路上大型车辆及重载车辆流量迅猛增长,人们对路面要求也越来越高,因此如何对水泥混凝土路面施工进行有效控制,保证水泥混凝土路面的施工质量对实现其经济效益和社会效益具有深远意义。
(1)水泥。由于国内水泥生产厂家较多,其所用原材料也不尽相同,即使同一标号的水泥在性能上也存在较大差别,在选择施工水泥时应选择细度指数和凝结时间,将其具体参数同施工情况相结合,避免虽参数未超出标准,但由于运距较远或其他原因耽搁摊铺时间而导致混凝土无法摊铺或路面生成裂纹。
(2)粗骨料。粗骨料主要影响混凝土的抗折强度,为提高该参数则宜采用粒径较小碎石,避免粒径过大在施工中其周围聚集大量水分子而在混凝土内形成薄弱区,并且大粒径骨料宜增大施工机械磨损程度及影响路面平整度,但若粒径过小则其表面积会相应增大,因此要保证和易性则必须增加水泥用量,同时应考虑骨料压碎值,为避免混凝土表面宜被折断应控制压碎值在5以下。
(3)细骨料。水泥混凝土路面宜采用中砂,若砂粒较粗则其中含有部分小砾石,振捣后该碎石会浮在表层而导致表面粗糙,且较粗砂的砂率不能完全起到粗集料间的润滑作用而降低和易性,而要保证和易性则必须增大砂率,而砂石比过大则在摊铺后砂浆层会过厚而影响路面质量,同时应保证砂石级配良好以免发生离析、泌水现象。
(4)粉煤灰。在混凝土内掺加定量粉煤灰可增强和易性、强度及耐久性,并可降低水泥用量而提高经济效益,同时可提高混凝土的可摊铺性,降低水胶比并保持坍落度不变,但可提高其振动粘度,因此可提高可摊铺性而防止塌边和麻面。
(5)外加剂。外加剂的掺加可减少水泥用量而降低水化热的产生,但因当前生产厂家较多导致产品质量相差较大,因此在选择时应选择质量稳定、性能优良等优良的产品。
由于配合比对拌合物的和易性、保水性及凝聚性起决定性作用,在进行配合比设计时应同时满足弯拉强度、耐久性和经济性等方面要求,在进行配合比设计时应保证其与施工机械施工能力相匹配,一般可通过控制混合料的坍落度进行控制,在满足混凝土力学要求的前提下可以拌合物可摊铺性为中心进行;同时应控制水灰比,避免水泥用量过小而降低混凝土强度,而水灰比过大则会增加混凝土的脆性、徐变以及收缩开裂。
基准线的精度是保证路面面层施工质量的前提条件,基准线的控制应从宏观和局部两方面进行,施工时应先测设出路中线点,并应结合路况合理设置线点间距以防止拉线时挠度过大,并保证精度;结合摊铺机侧模到传感器间距及路面板宽度设定方向线和高程线位置,其中方向线应控制方向和高程,而高程线则应控制高程;之后用大锤或电锤将拉线桩固定牢固,其高度应尽量低于运料车箱底,并逐个检查拉线桩上的锁定块以免因其不合格而导致事故,控制下承层顶面至夹线臂间高差以45 cm为宜以免过高或过低增大干扰频率;用紧线器张拉基准线,可采用悬挂重球法检测其挠度不超过8 mm,之后方可将拉线固定在夹线臂夹口内。
在混凝土运输途中应考虑蒸发失水或水化失水以保证其工作性能,在施工前应由实验室结合水泥的初凝时间和施工环境温度确定拌合物的最长允许铺筑时间,即混凝土自搅拌完成至摊铺、振捣、抹面等工艺全部完成,若实际时间超过限值或在高温季节施工则应掺加缓凝剂,并在运输过程中采取密封措施以防漏浆,高温天气运输时应防止混凝土在运输途中水分蒸发而采取覆盖措施。
混凝土摊铺前应先对模板间隔、高度、润滑及其稳定情况、钢筋和传力杆位置等进行全面检测,以上控制因素全部合格后方可进行摊铺施工;运至现场的混凝土可直接倒入安装好侧模的路槽内,后可用人工进行找平,若混凝土出现离析现象则应采用扣锹方法进行翻拌,禁止抛掷或楼耙而导致离析;模板附近摊铺可采用铁锹插捣以捣出灰浆,并可避免蜂窝出现,混凝土的松铺高度应略高于模板顶面,施工途中若因故停工则可在已经捣实的混凝土表面覆盖麻袋,待复工时将其耙松后方可继续铺筑,若停工时间较长则应做施工缝处理;若采用滑模施工则随着摊铺机前移模板即可将密实的混凝土挤压,并通过抹平器对路面进行反复揉搓既可将表面抹光又可将表面气泡和麻面等消除;若施工混凝土塌落度较大,虽然摊铺机设置了超铺角也会引起塌边而降低两侧标高,该种情况可采取人工修正;由于下承层的平整度和强度直接影响路面平整度,摊铺机施工中虽有自动调整机构但当下承层存在小面积不平整或强度不够则会导致个别履带下沉,继而会导致整个机身不平稳,路面则会出现小的突变而影响平整度;应控制运输车辆的卸料高度,以免卸料过高增加摊铺阻力并导致两侧溢出混凝土,甚至出现施工机械上台或瞬间推动现象,最终影响平整度,卸料过低造成布料不均,局部混凝土量不足而产生离析层也影响平整度和标高;在摊铺过程中应均匀分布混凝土料,尤其应保证边角混凝土料充足,并随时调整振动仓内料位,结合混合料的坍落度随时调整振动频率,随时检查传感器拉线,并派专人看护基准线并随时测设验证。
浇筑后的混凝土振捣应先采用插入式振捣器对两侧边缘部位等平板振捣器不宜达到的部位进行振捣,每点的振捣时间不应低于20 s,其移动间距不应超过作用半径的1.5倍,同模板的间距不应超过作用半径的0.5倍;特殊部位振捣完毕后则应采用平板振捣器对其大面积进行振捣,振捣时应保证相互间重叠10~20 cm,最终振捣效果应以表面泛浆并无气泡冒出为准,若采用振动梁振捣则应保证其移动速度缓慢均匀,对不平整部位应及时进行人工填补找平,填补应尽量采用较细的原浆,并应控制牵引绳不可过短以减少对振动梁底部产生倾斜,振捣完毕后可用平直的滚杠进一步滚揉表面以进一步提浆并调匀。
抹面和拉毛施工质量优劣直接影响路面最终平整度、粗糙度和抗磨性能,抹面是为了实现表面密实、平整,若抹面次数较多或拉毛时间推迟则虽可得到理想密实度,但最终路表面粗糙度往往不符合要求,若抹面次数过少或拉毛过早则宜导致表面起砂、磨光,并宜出现微小裂缝,因此应控制施工时间间隔,第一次抹平应在整平后10 min后进行,寒冷季节应延缓施工时间,抹面时同一面抹面次数不应低于4次,每次的时间间隔在高温季节宜为10~20 min,寒冷季节为20~35 min,若遇高温或大风天气则应缩短抹面时间间隔,抹面完成后待表面用食指加压按下出现2 mm左右深度凹痕或表面出现水光时为最佳拉毛时间,拉毛应一次进行避免中途停留或分多次施工,最终要求纹理顺畅并形成联通的沟槽以利于面层排水。
混凝土路面表面强度达到一定值后则应进行养生以保证其在开放交通前具有足够的强度和质量,养护期间应防止水分蒸发和风干现象,并应采取措施以降低温度变化差值并降低混凝土板面内产生过大的温度应力,养护期间应实施交通管制以防表面被破坏,并坚持每天洒水以保证表面处于湿润状态,但应保证洒水时不出现水流冲刷。
在水泥混凝土路面施工时应从原材料选择、配合比设计等入手,并在整个施工过程中严格控制、严格要求,做到环环相扣,结合实际情况及时进行调整和组织,才能最终建设成高质量的水泥混凝土路面,更大程度的实现其经济效益和社会效益。
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U416.217
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1008-3383(2012)03-0025-01
2011-12-13