【摘要】隨著我國公路建設(shè)的迅速發(fā)展,公路越來越多,尤其是高速公路建設(shè)對路面汽車行駛的安全性與舒適性、對隧道路面的表面抗滑性能和噪聲要求比一般公路提出了更高的要求,特別是行車安全性、舒適性和環(huán)保上的要求。本文介紹了高速公路水泥混凝土路面面層的施工方法及其質(zhì)量控制技術(shù),并提出了相應(yīng)的項(xiàng)目檢測指標(biāo)及施工技術(shù)參數(shù)。因此,根據(jù)原公路改建工程的建設(shè)管理經(jīng)驗(yàn),本文針對施工過程中存在的一些問題,就水泥混凝土路面施工中關(guān)鍵環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制進(jìn)行探討。
【關(guān)鍵詞】公路 水泥混凝土路面 面層施工方法 質(zhì)量控制
隨著我國公路建設(shè)的迅速發(fā)展,公路隧道不斷增多。目前。隧道主要采用水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)型式,其主要優(yōu)點(diǎn)是:水穩(wěn)定性好,地下水對其影響?。唤Y(jié)構(gòu)強(qiáng)度高,承載能力強(qiáng),耐久性好;顏色淺亮對照明有利。
一、施工前的準(zhǔn)備工作
1.組織、技術(shù)準(zhǔn)備
建立高效權(quán)威的施工指揮調(diào)度機(jī)構(gòu),施工前對工程技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)交底,熟悉各種技術(shù)規(guī)范和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),編制完善的施工藝流程和施工組織設(shè)計(jì)方案,配備必要的通訊設(shè)備,保證整個系統(tǒng)的高效運(yùn)行。
2.材料準(zhǔn)備
適宜的材料不僅能提高工程質(zhì)量,還有利于節(jié)約成本,降低工程造價?;備佪^其他施工藝,對混凝土的材料有著更高的要求,因此,一定要選擇適宜的材料。
(1)選擇細(xì)度指數(shù)和凝結(jié)時間合適的水泥。不易使混凝土路面產(chǎn)生裂紋,并有利于混凝土的攤鋪。
(2)嚴(yán)格控制軟弱顆粒和含泥量。潔凈的原材料和較少的軟弱顆粒含量可降低對抗折強(qiáng)度的影響,減少早期及后期裂縫發(fā)生的機(jī)率。
(3)砂以中砂為宜。為提高混凝土和易性宜采用細(xì)度模數(shù)在2.3~3.2范圍內(nèi)的中砂或偏細(xì)粗砂,砂的級配必須良好,否則混凝土易發(fā)生離析、泌水現(xiàn)象。
(4)碎石作為混凝土的主要骨料,對抗折強(qiáng)度有很大的影響。為提高混凝土的抗折強(qiáng)度、耐疲勞性,應(yīng)采用粒徑較小的碎石。由于大粒徑的碎石周圍聚集大量的小分子,會在混凝土中形成薄弱區(qū)。因此所選用碎石的最大粒徑以小于30mm為佳,壓碎值應(yīng)控制在5%以下。
(5)選擇高品質(zhì)的外加劑。質(zhì)量穩(wěn)定、性能優(yōu)良。減水率、含氣量、泌水率、凝結(jié)時間、抗壓強(qiáng)度比、收縮率比、相對耐久性等指標(biāo)合適的外加劑能減少水泥用量,降低混凝土水化熱,對混凝土性能的改善作用較大。
(6)摻加優(yōu)質(zhì)粉煤灰。試驗(yàn)表明,在混凝土中摻加25%的粉煤灰取代部分水泥后,其水膠比降低,坍落度基本不變,振動粘度系數(shù)卻有所提高,有利于提高混凝土的可攤鋪性,防止塌邊和麻面。能提高混凝土的可攤鋪性,改善滑模攤鋪的效果,產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
3.配合比的設(shè)計(jì)
滑模攤鋪水泥混凝土路面施工,不同于其他施工藝。對混凝土的性能要求較高。其配合比設(shè)計(jì)應(yīng)滿足彎拉強(qiáng)度、耐久性和經(jīng)濟(jì)性等基本要求。在滿足彎拉強(qiáng)度計(jì)算值和耐久性兩者要求的水灰比中取小值來實(shí)現(xiàn)耐久性。工作性一般通過調(diào)整外加劑摻量來保證。配合比設(shè)計(jì)時,要特別注意使之具有與攤鋪機(jī)振搗能力和速度相匹配的最優(yōu)振動粘度系數(shù)、勻質(zhì)性和穩(wěn)定性。通過控制混凝土拌和物的坍落度,使滑模攤鋪后的混凝土不產(chǎn)生蜂窩麻面、拉裂和倒邊、塌邊等不良現(xiàn)象。坍落度應(yīng)控制在3~6cm。在混凝土滿足力學(xué)要求的前提下,配合比的設(shè)計(jì)以其可攤鋪性為中心來進(jìn)行。在滑模攤鋪施工中?;炷练蠑備仚C(jī)的要求是至關(guān)重要的?,F(xiàn)在國內(nèi)的滑模攤鋪機(jī)絕大部分是進(jìn)口的,其技術(shù)性能已經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn),是非常成熟的。如果攤鋪效果不好,原因主要在混凝土方面。例如,米勒1000型滑模路緣石攤鋪機(jī),在北戴河海北路、102國道改造工程等項(xiàng)目中應(yīng)用效果非常理想。
二、施工現(xiàn)場控制
1.基準(zhǔn)線的設(shè)置
滑模攤鋪機(jī)靠兩側(cè)的基準(zhǔn)線,通過4個水平傳感器和2個縱向傳感器確定攤鋪方向和攤鋪平面。拉線精度達(dá)到規(guī)定要求是保證攤鋪出符合設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)的面板的必要條件。拉線精度應(yīng)從宏觀和局部兩方面進(jìn)行控制。在宏觀控制上,將合同段內(nèi)的控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測加密。控制點(diǎn)間距一般以200m左右為佳。在局部施工控制上應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
(1)精確測設(shè)出路中線點(diǎn)。為了防止拉線撓度過大,保證拉線精度,在平面直線段上一般每10m一個點(diǎn),圓曲線加密到5m,緩和曲線和縱斷面豎曲線段5~10m。
(2)線形放樣。根據(jù)攤鋪機(jī)側(cè)模到傳感器的距離及路面板寬度定出拉線點(diǎn)位置,包括方向線和高程線。方向線控制方向和高程;高程線只控制高程。
(3)根據(jù)定出的拉線點(diǎn),用電錘或大錘牢固固定拉線樁。拉線樁的高度盡量低于運(yùn)料車箱底。下承層頂面至夾線臂的高度以45cm為佳,線太高或太低受干擾的頻率較大。
(4)用緊線器張拉基準(zhǔn)線。要求使用100kg力張拉基準(zhǔn)線。線拉緊后,可使用300g的重球掛在線上進(jìn)行檢測,其撓度應(yīng)低于8mm,然后把拉線全部固定在夾線臂夾口內(nèi)。在靠近緊線器和線圈輪4m處的端線樁、緊線器和線圈輪需略外傾,以不妨礙張拉線和攤鋪機(jī)富余工作空間為宜。
2.路面攤鋪的平整度控制
平整度是評定水泥混凝土路面施工質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)?;備佪^固定模板施工藝的突出優(yōu)點(diǎn)之一就是能夠大大提高水泥混凝土路面的平整度。攤鋪過程中,隨著滑模攤鋪機(jī)的前進(jìn),滑動模板將密實(shí)的混凝土擠壓,形成路面;抹平器對成型的路面進(jìn)行反復(fù)的搓揉,既能將混凝土表面抹光又能消除表面氣泡和麻坑等缺陷。此時。表面平整度基本可達(dá)到90%~92%的合格率。要達(dá)到更高的平整度,可用6m鋁合金直尺人工縱-向輕刮1~2次,平整度合格率可達(dá)95%以上。對水泥混凝土路面的平整度控制應(yīng)從幾方面考慮:(1)混凝土中粗骨料的粒徑是影響平整度的重要因素,應(yīng)使用小粒徑碎石。(2)下承層的平整度和強(qiáng)度直接影響路面的平整度。當(dāng)下承層有小面積不平或強(qiáng)度不夠時,造成攤鋪機(jī)個別履帶下沉。帶動攤鋪機(jī)機(jī)身不平穩(wěn),混凝土路面就會出現(xiàn)小的突變,降低平整度。(3)混凝土卸料要準(zhǔn)確。多料,則增加攤鋪?zhàn)枇?,混凝土從兩?cè)溢出。甚至料堆過大,造成攤鋪機(jī)前進(jìn)困難,履帶打滑,機(jī)械產(chǎn)生上抬和瞬間推動,強(qiáng)行提高成型模板,使平整度失控,路面標(biāo)高上升;少料,則造成布料不均勻,出現(xiàn)局部混凝土不夠,混凝土產(chǎn)生離析層,影響平整度和標(biāo)高。(4)施工橫向工作縫是影響平整度的一個薄弱點(diǎn)。工作縫有兩種施工方式:一是將攤鋪結(jié)束的部分在下一天開工前鋸掉。需要配備深切縫機(jī)及橫向鉆孔機(jī),從傳力桿上部中間鋸開,下部用人工鑿除;二是人工加工作縫模板,精心修整工作縫。由于設(shè)備限制,國內(nèi)多采用后一種方式。這需要有高度的責(zé)任心,并用6m鋁合金直尺精雕細(xì)刻。否則,會由于工作縫處平整度不佳而引起跳車。
3.及時進(jìn)行路面切縫
滑模攤鋪機(jī)施工速度快,若不做好充分的準(zhǔn)備工作,使得橫向切縫不及時,會造成路面的早期開裂。切縫時間要根據(jù)氣溫、混凝土強(qiáng)度增長情況適時早切。根據(jù)計(jì)算?;炷撩?0m左右收縮1mm。因此,可將路面先切成大塊,5~6塊板切一條縫,作為防止早期斷板的技術(shù)措施。
三、水泥混凝土路面面層施工方法
1.路面面層施工采用以滑模攤鋪機(jī)為主的大型機(jī)械配套施工技術(shù),攪拌機(jī)的生產(chǎn)率,混凝土運(yùn)輸能力必須與滑模攤鋪機(jī)生產(chǎn)率合理配套?;備仚C(jī)應(yīng)帶有布料用的螺旋分料器、厚度計(jì)量用的擋料板、批高頻振搗棒、搗固粱、平整梁、修光梁、側(cè)壓范本、成型浮板、傳力桿安置和插入裝置。應(yīng)可以在施工中一次完成半幅路面行車道混凝土板的攤鋪、振搗、成型、傳力桿安置、拉桿插入、抹光等工序。
2.新拌混凝土運(yùn)輸采用以10噸~20噸的大噸位自卸汽車為主、輻以汽車或混凝土攪拌運(yùn)輸車;車型及數(shù)量應(yīng)根據(jù)運(yùn)量、運(yùn)距確定,當(dāng)運(yùn)輸時間超過1.5h時,必須采用汽車或混凝土攪拌運(yùn)輸車。
3.作好滑模攤鋪機(jī)的導(dǎo)線測量和安裝、導(dǎo)線椎的設(shè)置間距為10m,在彎道處加密致5m,每個椎插入基層10~15cm,導(dǎo)線必須張緊,每根導(dǎo)線上應(yīng)有l(wèi)OOkg的拉力,每根導(dǎo)線的最大長度不超過40m。導(dǎo)線安裝完畢后,禁止擾動,特別是正在攤鋪時,嚴(yán)禁碰撞和振動,大風(fēng)天氣因?qū)Ь€的振動而導(dǎo)致路面平整度不好時,應(yīng)停止施工。
4.每天對混凝土的生產(chǎn)進(jìn)行全面的監(jiān)控,將多臺攪拌機(jī)的實(shí)際配料記錄和材料使用統(tǒng)計(jì)、機(jī)械操作參數(shù)以及攪拌混凝土生產(chǎn)時間、數(shù)量等進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并作定期分析,以提高混凝土的均勻性。
5.在攤鋪機(jī)起步、收機(jī)或脹縫處理路段,應(yīng)采用剛運(yùn)到的新混凝土拌和物以人工澆筑、搗實(shí),保證混凝土板的厚度、密實(shí)度、平整度及飾面品質(zhì)。
6.在滑模攤鋪的最初50m之內(nèi),應(yīng)測量校核路面的標(biāo)高、厚度、寬度、中線、橫坡等技術(shù)參數(shù),并及時將這些信息反饋,以迅速調(diào)整滑模攤鋪機(jī)上傳感器、劑壓板、超鋪角度等位置,保證所鋪路面滿足要求。
7.攤鋪機(jī)宜保持均勻攤鋪速度,攤鋪時應(yīng)隨時觀察新攤鋪混凝土的級配和稠度情況,并根據(jù)其稠度調(diào)整滑模攤鋪機(jī)的速度和振搗率。攤鋪后混凝土的表面應(yīng)無麻面、氣泡、邊角坍塌等,應(yīng)及時用人工修整,如缺陷嚴(yán)重,應(yīng)立即停機(jī)找出弊端。
8.在滑模攤鋪機(jī)施工過程中,要求供料與攤鋪機(jī)速度密切協(xié)調(diào),盡可能減少停機(jī)次數(shù),滑模攤鋪機(jī)待機(jī)時間不得超過1h內(nèi),每隔15min開動振搗棒振動3min,超過1h,為防止出現(xiàn)冷縫,該點(diǎn)應(yīng)做施工縫。
9.飾面作業(yè)時,不得在混凝土表面灑水,修整作業(yè)應(yīng)在混凝土仍保持塑性和具有和易性的時候進(jìn)行,以確保從表面上清除水分和浮漿。在表面的低注處,不得填以表面的浮漿,而必須用新混凝土填料與修整。
四、水泥混凝土路面施工過程中應(yīng)注意問題
1.支模不認(rèn)真、不牢固、范本跑模嚴(yán)重,影響路面寬度和邊緣順直度,如范本高度不等,小于25mm高度范本較多,下部支墊漏漿嚴(yán)重。
2.混凝土振搗有過振和漏漿現(xiàn)象,拆模后板邊有蜂窩、麻面和氣泡、混凝土表面水泥漿薄厚不均、有擁漿和碎石漏出現(xiàn)象、影響板面平整度。
3.壓紋深淺不均、局部毛邊嚴(yán)重、切縫不夠順直,部分縫寬,不夠均勻,混凝土面養(yǎng)生工作不夠重視,部分養(yǎng)生塑料薄膜被風(fēng)揭開露天養(yǎng)生,造成混凝土養(yǎng)生期不到就放棄養(yǎng)護(hù),從而影響混凝土強(qiáng)度的形成。
五、解決的措施
針對上述存在的問題,筆者認(rèn)為應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步提高施工管理人員質(zhì)量意識,加強(qiáng)施工現(xiàn)場質(zhì)量管理力度,嚴(yán)格執(zhí)行路面施工技術(shù)規(guī)范和操作過程等強(qiáng)有力措施予以糾正,并建議按下列技術(shù)要求嚴(yán)格控制各個關(guān)鍵施工序的質(zhì)量,以提高混凝土路面的整體施工質(zhì)量:加強(qiáng)支模的質(zhì)量控制、嚴(yán)格控制制拌和質(zhì)量、加強(qiáng)三軸攤鋪整平機(jī)的作業(yè)管理、保證壓紋施工質(zhì)量、保證切縫施工質(zhì)量、保證混凝土路面養(yǎng)生質(zhì)量。
六、路面養(yǎng)生
路面養(yǎng)生是決定路面強(qiáng)度、內(nèi)在質(zhì)量和使用壽命的重要因素之一。路面做好后最好覆蓋上草袋或舊麻袋片進(jìn)行灑水養(yǎng)生。對舊麻袋要進(jìn)行檢驗(yàn),原裝有物不能是對路面有腐蝕作用或影響混凝土強(qiáng)度的化學(xué)物品。要及時灑水澆透,水的質(zhì)量要符合要求。灑水次數(shù)應(yīng)根據(jù)天氣情況保證覆蓋物始終保持潮濕狀態(tài)。覆蓋養(yǎng)生期不能少于7d,總養(yǎng)生期要符合規(guī)范要求。
七、結(jié)論
本文概要地論述了水泥混凝土滑模攤鋪施工中的重要環(huán)節(jié),強(qiáng)調(diào)了在原材料的選擇控制、配合比的設(shè)計(jì)及適時調(diào)整、施工的組織管理、重要工序的操作等方面要全盤考慮,根據(jù)其內(nèi)在聯(lián)系,做到環(huán)環(huán)相扣,分步、分段嚴(yán)格要求,根據(jù)情況的變化及時進(jìn)行調(diào)整和組織實(shí)施。只有這樣,才能利用先進(jìn)的設(shè)備修建出高質(zhì)量的混凝土路面。近年來,我國水泥混凝土路面發(fā)展迅速,在二級以下公路中所占比重較大(只有25%用于高速公路和一級公路)。隨著滑模攤鋪技術(shù)的發(fā)展和施工工藝水平的不斷提高,水泥混凝土路面必將在高等級公路建設(shè)中得到更加廣泛的應(yīng)用。