任 佳 鵬
(山西太舊高速公路管理有限責(zé)任公司,山西 晉中 030600)
關(guān)于碾壓混凝土路面施工技術(shù)的探索
任 佳 鵬
(山西太舊高速公路管理有限責(zé)任公司,山西 晉中 030600)
論述了碾壓混凝土路面施工技術(shù)的特點,對碾壓混凝土的施工流程作了簡單介紹,分析了碾壓混凝土在施工中容易出現(xiàn)的問題以及對應(yīng)的防治措施,以期對公路路面施工工作起到一定參考作用。
碾壓混凝土,路面施工,施工流程,防治措施
碾壓混凝土經(jīng)過多年的發(fā)展,逐漸形成了RCC和RCD兩種主流的施工模式。RCC又被稱為全碾壓混凝土,雖然基礎(chǔ)施工流程非常簡單,但是卻具有很高的設(shè)備要求。而RCD是由日本開發(fā)研制的碾壓混凝土路面施工技術(shù),又被稱為金包銀,該技術(shù)的最大特點在于中心填筑通過碾壓混凝土進行,外層保護和防滲是利用普通混凝土進行施工。由于我國的公路施工設(shè)備和相關(guān)技術(shù)手段都在不斷升級發(fā)展,碾壓混凝土技術(shù)在路面施工中的運用已經(jīng)越來越廣泛了。
1.1 準(zhǔn)備工作
準(zhǔn)備工作是進行路面施工的必要前提,包含了設(shè)計混凝土、拌合混凝土、運輸混凝土和卸料平倉等諸多內(nèi)容。
設(shè)計混凝土其實就是設(shè)計混凝土各成分的配合比以及水灰比。不同等級的公路,其路面性能存在一定區(qū)別,國家相關(guān)規(guī)定對各等級路面標(biāo)準(zhǔn)作出了十分詳細的規(guī)定。在設(shè)計混凝土的過程中,就應(yīng)當(dāng)對國家規(guī)定和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進行全面參照,嚴(yán)格設(shè)計水膠比、砂石級配等。具體而言,水膠比一般小于0.7,其還需對抗凍絕熱、強度、變形等因素進行全面考慮。混凝土摻合料一般需低于65%,但是如果通過計算得出的摻合料用量超過這一常規(guī)值,則需對其實驗證明,確保其設(shè)計符合要求。砂石級配需結(jié)合混凝土級配確定,如果采用天然砂石,在混凝土處于三級級配時,砂石應(yīng)該保持28%~33%的砂率;如果混凝土處于二級級配,砂石應(yīng)該保持33%~37%的砂率。若采用人工砂石,由于其性能和天然砂石存在區(qū)別,需要適當(dāng)增大5%左右的砂率。凝膠的選用也應(yīng)該結(jié)合公路工程建設(shè)實情確定,確保滿足路面的設(shè)計強度和等級要求。
混凝土拌制一般需要專業(yè)的攪拌設(shè)備進行,比如強制攪拌機。如果沒有這類設(shè)備,則可以選用其他設(shè)備進行混凝土拌制。拌制混凝土?xí)r需要確保設(shè)備的精度和靈敏度良好,能夠準(zhǔn)確稱量混凝土的各項成分。拌制混凝土?xí)r,應(yīng)該按照工藝要求依次投料,嚴(yán)格控制拌合時間,在溫度、壓強、速度等條件保持穩(wěn)定的情況下完成混凝土拌制。
在運輸和卸料平倉的環(huán)節(jié)中,需要保持穩(wěn)定,避免破壞混凝土表層。
1.2 路面碾壓施工
碾壓施工是路面施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié),不僅需要選擇可靠的機械設(shè)備進行施工,還需對影響施工質(zhì)量的各種因素進行控制,比如碾壓效率、振動頻率、行走速率和滾筒尺寸等。
首先,選擇碾壓施工設(shè)備需對周邊環(huán)境進行全面考慮,尤其是存在建筑物時,必須確保碾壓機械的施工頻率和周邊建筑的固有頻率存在一定差值,以此避免引發(fā)共振對建筑物形成破壞。在某些市政道路項目中,由于施工空間有限,只能選用尺寸較小的碾壓機械進行施工。
其次,碾壓施工時還需要對碾壓設(shè)備的行走速率、碾壓厚度以及碾壓次數(shù)等等進行控制。行走速率的快慢會直接影響到路面混凝土碾壓的質(zhì)量,通常情況下,路面碾壓的行走速率是維持在1 km/h~1.5 km/h這一范圍內(nèi),低于或者高于這一速率都可能會造成路面質(zhì)量下降。如圖1所示為G353南昌某段路面碾壓的現(xiàn)場施工圖。
除行走速率之外,碾壓次數(shù)和碾壓厚度均需嚴(yán)格控制,而這兩者之間又存在一定線性關(guān)系,即碾壓次數(shù)越大,碾壓厚度就越厚。因此,在碾壓施工前需根據(jù)施工地段的地質(zhì)條件,進行碾壓施工的模擬,繪制出次數(shù)與厚度的曲線關(guān)系圖,以此確定碾壓次數(shù)和碾壓厚度。在實際施工中,需安排專人對碾壓厚度進行測量,以確保不會超出設(shè)計目標(biāo)值。
最后,在一段路面碾壓施工結(jié)束后,需要立即布點,對混凝土壓實量進行測定。如果發(fā)現(xiàn)有不合設(shè)計要求的地方,則須及時進行補救。
1.3 管理養(yǎng)護
管理養(yǎng)護是碾壓混凝土施工的一個重要環(huán)節(jié),尤其是在混凝土施工完成后,必須及時進行養(yǎng)護。養(yǎng)護工作需要根據(jù)路面等級和環(huán)境情況具體展開,在高溫環(huán)境下,需要及時灑水養(yǎng)護,做好降溫工作。在低溫環(huán)境下,則須及時施行保溫措施,避免路面凍傷。此外,在完成碾壓施工的路段需要設(shè)置防水措施,比如引水渠、排水溝等。通過這些設(shè)施可以弱化雨水對路基產(chǎn)生的沖刷作用,確保路面碾壓的施工質(zhì)量。冷縫和施工縫是路面碾壓施工存在的施工結(jié)構(gòu),需要對其進行長時間養(yǎng)護,一般是在施工結(jié)束后到下一段路面施工完成前。
在路面碾壓混凝土施工中,斷板問題是一個十分常見的路面施工質(zhì)量問題,可以從三個方面探析其產(chǎn)生的機理,如圖2所示。
首先,如果基層施工出現(xiàn)了不平整的問題,就可能造成面板處的折彎應(yīng)力過大。如果折彎應(yīng)力高于面板自身的抗折強度,面板就會出現(xiàn)斷板的現(xiàn)象。其次,在進行基層施工時,如果施工強度存在不均勻,也會導(dǎo)致強度低和強度高的面板結(jié)合處產(chǎn)生斷板問題。最后,施工溫度如果存在不均勻,在低溫和高溫的交界處也容易發(fā)生斷板問題。
除此之外,面層施工存在的問題也會導(dǎo)致面板產(chǎn)生斷板,其主要存在三個方面的原因。其一,混凝土的配比設(shè)計及拌制存在不合理,引起混凝土自身存在強度不均的問題,導(dǎo)致斷板問題出現(xiàn)。此外,水灰比不合理、摻雜料含水率過高等問題也會導(dǎo)致混凝土在碾壓之后產(chǎn)生不同程度的收縮徐變,引起面板斷裂。其二,切縫施工不當(dāng)。進行切縫施工,如果對時間把控不合理,也會造成面板斷裂。切縫過早會引起骨料脫落,切縫過晚又會引發(fā)斷板不規(guī)則。其三,溫度原因。溫度原因需要從北方和南方兩個不同的地域進行區(qū)分。北方冬天溫度能夠低至零下二三十?dāng)z氏度,而南方夏天溫度能夠達到三十八九攝氏度,甚至是40 ℃以上。低溫和高溫對混凝土路面的影響是不一樣的,如果保暖降溫措施沒到位,也會引發(fā)斷板問題。
防治路面混凝土碾壓施工產(chǎn)生的斷板問題,需要從預(yù)防和治理兩個層面入手。
在預(yù)防層面,首先需要加強路基施工。路基質(zhì)量是造成路面問題的罪魁禍?zhǔn)?,幾乎?0%的路面問題都是由路基質(zhì)量引起的。因此,需要根據(jù)施工要求和技術(shù)規(guī)范加強路基施工。其次,對于干縮裂縫的問題,需要加強混凝土拌合料含水量和配比的控制,確保其符合施工實際。再次,加強養(yǎng)護管理,避免出現(xiàn)路面問題導(dǎo)致面板斷裂。最后,加強原材料的把關(guān),確保購入和使用的施工材料質(zhì)量性能符合要求。
在治理方面,需要根據(jù)斷板形式采取對應(yīng)的措施。首先,在斷板裂縫寬度不足0.5 mm時,一般只需進行修補即可。用于修補的材料通常是高分子漿液,比如甲凝漿液。其次,在斷板裂縫寬度超過0.5 mm,但是小于1 mm的時候,需要在灌漿修補的基礎(chǔ)上,利用鋼筋扒釘進行加固,避免裂縫擴大。最后,如果斷板裂縫的寬度超過1.5 mm,則需對裂縫兩側(cè)進行開挖,形成一個矩形深槽。然后在深槽內(nèi)設(shè)置鋼筋網(wǎng),加固之后再灌注混凝土,完成修補抹平即可。不難看出,斷板裂縫的治理主要是通過灌漿修補技術(shù)進行,以裂縫的寬度作為治理方法的區(qū)別標(biāo)準(zhǔn),需要在實際施工中對應(yīng)使用。
在公路建設(shè)不斷發(fā)展的背景下,碾壓混凝土施工技術(shù)的運用越來越廣泛。在實際施工中,需要根據(jù)公路項目的特點和設(shè)計要求,合理運用碾壓混凝土技術(shù)。尤其需要注意混凝土配置、碾壓施工設(shè)計以及管理養(yǎng)護等環(huán)節(jié)的工作,確保路面施工質(zhì)量符合要求。
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Inquiry on RCC pavement construction technology
Ren Jiapeng
(ShanxiTai-JiuHighwayAdministrationCo.,Ltd,Jinzhong030600,China)
The article discusses RCC pavement construction technology properties, briefly introduces RCC construction procedures, and analyzes RCC construction problems and corresponding preventive measures, with a view to provide some guidance for highway pavement construction.
Roller-Compacted Concrete(RCC), pavement construction, construction procedure, preventive measures
2015-08-23
任佳鵬(1982- ),男,工程師
1009-6825(2015)31-0146-02
U416
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