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道路碾压混凝土施工技术浅谈

发布时间:2020/12/21 8:44:01   阅读:

摘要:本文选择海翔大道(公铁立交—孚莲路段)提升改造工程作为分析案例,对该工程的混凝土施工过程进行了详细阐述,并对包括抗滑施工技术、平整度施工技术、接缝施工技术在内的关键施工技术及质量控制进行了深入探讨,期望为同行提供一定的参考。

关键词:市政道路;碾压混凝土;施工技术

1工程概况

海翔大道(公铁立交—孚莲路段)提升改造工程,施工地点是在厦门市集美、海沧两个区,起点是石厝立交终点(不含石厝立交),终点是孚莲路(不含孚莲路互通),总长约7.172km。主要施工内容包括既有主车道路面病害处治与补强、雨水工程的提升改造、深青溪中桥及桥梁两端纵坡影响范围路基抬高工程、高干渠中桥抬高工程、排洪工程、照明工程等工程。本项目碾压混凝土施工工程量总共128747m2,其中桥头过渡段顺接处理为13799m2,主车道路面病害处理为114948m2。

2碾压混凝土施工流程控制

2.1吧工艺流程。海翔大道(公铁立交—孚莲路段)提升改造工程中碾压混凝土施工所采用的工艺流程为:准备工作→施工测量放样→挂线→拌料(试验室取样)→运输→摊铺→压实→养生→切缝。

2.2准备工作。对基层材料质量要求为:水泥宜采用初凝时间3h以上、终凝时间在6h以上的普通硅酸盐水泥。工程施工中使用的水泥,在施工之前要展开品质调查,并进行相关试验检验,经过检验符合国家的相关标准之后才可以正式进行使用,同时还需要对水泥的胶结强度、凝固时间进行检验,通常情况下不得采用矿渣水泥。不得将不同品种、强度等级的水泥混合在一起使用。在进行混凝土配合比设计时应按照抗弯拉强度≥3.5MPa,抗压强度≥25MPa进行设计。

2.3测量放样。在下承层经监理工程师验收合格后,可以进行碾压混凝土施工,施工之前首先用水浸润基层。在进行摊铺混凝土施工时不需要设置模板,因此控制桩设置的距离一般为10m,在进行正式施工之前,首先将φ14钢筋桩抄平挂钢丝在道路两侧每10m打入一个,达到控制高程的目的。

2.4搅拌与运输。在搅拌过程中对于拌和稠度、含水量、均匀性和强度要严格控制。同时要准确计算粗细集料和水泥进入拌和机的数量;抗弯强度、稠度、均匀性都受到拌和时间的影响,必须进行严格控制;通过测量水灰比、水泥剂量可以得到水泥的强度,在进行水泥运输的过程中要减少水分蒸发和离析,尽量最近搅拌,缩短搅拌和浇筑之间的时间。

2.5摊铺。摊铺使用的是高密实度摊铺机,在进行碾压混凝土铺筑时,需要使用洒水车对路基进行洒水,保证路槽顶面湿润,摊铺厚度和压实厚度的比值为松铺系数,这是对施工质量进行控制的重要指标,在进行正式是施工之前可以通过试谱进行确定。摊铺机、平地机、布料机和人工摊铺是最为常见的四种碾压混凝土铺筑方式。为了确保摊铺混凝土符合平整度和标高的要求,需要同时使用2台摊铺机进行施工作业,作业人员密切关注,如果发现有离析,则在进行初压之前要及时进行人工找补。对摊铺施工的厚度、平整度、宽度和标高等要及时进行检查,并以严格控制平整度为重点。

2.6碾压。强度受到压实度的显著影响,如果压实度降低则抗拉强度和抗压强度都会出现明显的讲读,所以在施工的过程中对于压实度要严格按照施工要求和规程来执行,确保压实密度和平整度。拌和物从搅拌完成到进行摊铺施压之间的时间应该控制在2h之内。对于碾压质量需要考察的内容主要有:水分损失、振动参数、碾压速度和次数、碾压长度。在碾压混凝土成型之后,需要对压实度、平整度和强度进行检测。碾压次序:由于施工碾压的要求是全厚密实和表面成型,所以使用的压路机为振动压路机。主要经过的工序有初压、复压和终压。初压的作用是提高碾压混凝土的表面密实度,为下一步的振动压实奠定基础,此时施工所选用的压路机可以是振动压路机,但在施工过程中不得开动振动,碾压次数为2次。复压的作用是使路面达到全厚密实度的要求,施工过程中压路机需要开启振动,施工的重复碾轮应该是轮宽的1/3~1/2,这样可以减少碾痕的出现,提高平整度。压路机的性能、混凝土的水灰比以及路面厚度决定了复压的次数,通常情况下是3次碾压,首先使用低频碾压,然后进行高频碾压。不论是初压还是复压使用的压路机都为20t的钢轮压路机,终压使用的压路机是大吨位的轮胎压路机。复压的次数按照规定的压实度进行确定(一般为3~6遍),整体的碾压速度一般控制在1.0km/h~1.5km/h。在这里需要强调的是,使用振动压路机时应从低处向高处进行碾压,不同部位需要碾压的次数并不相同,但是不得漏压,对于路幅两边的碾压可以在一定程度上进行碾压次数的增加。在碾压施工时需要采取匀速直行的方式,不准变速或者是停车,如果有特殊情况出现,必要进行停车和倒车,在第一步需要停止振动。

2.7接缝施工。工作缝宜与设计的胀缝位置一致。本项目主车道半幅路面宽度为11.5m,纵向缩缝设置于道路中线5.75m处。对于道路加宽的路段,需要在宽度大于10m的地方增加纵向缩缝。在本施工案例中使用的是“台阶式”横向施工缝,这样做的目的是提高插入传力杆和接头处的压实度。等到碾压混凝土的强度达到设计强度的70%之时,需要使用切缝机切去10cm,细心刨除切掉部位,清洗干净,并洒水湿润,并喷水泥净浆后方可开始下一阶段施工。

2.8养生与灌缝。早期养护对于路面强度具有十分重要的作用,在完成面板施工之后,应立即使用土工布进行面板覆盖,这样可以减少水分的损失,通常需要养护的时间为7d,在养护7d之后,不超过14d之内,每天最少要洒水两次进行养护。每条切分控制的面积为30m2~40m2,在面板压实成型的48h之内需要完成切缝施工,必须要在工作缝位置进行切缝。切缝间距10m~15m,缝的深度控制在板厚的1/3~1/4,缝宽4mm。

3施工关键技术及质量控制

3.1抗滑施工技术。到目前为止对于施工公路的路面平整度还未有有效地解决策略,所以只能在低速的交通环境中使用碾压混凝土路面施工。在此限制条件之下,与碾压混凝土施工弥补可分的抗滑施工技术所表现出的问题就不再突出。不过如果要将在高等级道路施工过程中使用碾压混凝土路面施工技术,则首先必须要解决的问题就是抗滑施工质量问题。对于这一问题,相关技术人员开展了大量的研究,针对路面的自然裸露、洒水加速裸露、硬性刻槽等重要施工环节都进行了优化设计。在进行优化设计的过程中,对不同施工方法和施工成本和施工便捷性都进行了对比分析。另外,对施工过程中采取的抗滑处理措施的最终结果要进行及时观测。经过大量的实证分析研究发现,通过采用硬性刻槽和混凝裸露的方式可以显著提高构造深度,对于提高路面的抗滑性能具有显著的效果。总结来看,如果在一级公路或者是高速公路采用碾压混凝土施工技术,则通过硬性刻槽和缓凝裸露的方式可以使路面的抗滑性能符合宏观设计的要求。在这里需要强调的时,如果公路施工材料使用的是粗集料,不符合抗磨光的设计要求,可以通过对抗滑表层进行处理的方式来提高整体结构的稳定性。如果公路建设没有等级以及其他的特殊要求,可以不进行抗滑施工处理,可以在施工完成后采取限速的方式来降低车辆对路面的研磨。

3.2平整度施工技术。碾压混凝土施工的技术难点就是保证路面的平整度,这是影响我国高速公路整体建设发展的重要因素。为此,相关技术人员和建设人员对影响碾压混凝土路面平整度的影响因素进行了大量研究,以期找到主要影响因素并采取针对性的控制措施来解决这一难题。根据研究结果发现,碾压混凝土路面平整度受到混凝土稳定性、集料、稠度配合比、摊铺均匀性和压实密度等关键因素的影响。为此,研究人员针对混凝土稠度稳定性展开了模拟实验,以找符合公路建设需求的有关指标。具体的措施为通过对物料使用量、搅拌机械和添加剂性能进行改变的方式来改变混凝土稠度指标。在使用之前通过施工所使用的施工设备类型来确定集料和稠度配合比。比如,如果工程施工使用的是大型机械设备,此时使用的集料的最大粒径要控制在20mm左右。对于含砂量的控制应该按照40%的配比进行控制以调整混凝土稠度。混凝土摊铺的均匀性可以通过控制摊铺量和性能,从而提高混凝土施工路面的平整度。另外,在施工过程中需要选择符合实际要求的压路机设备,这样可以保证碾压路面施工的参数准确性。

3.3接缝施工技术。施工过程中使用的材料、工艺和方法导致了碾压混凝土路面接缝施工问题的出现。由于碾压混凝土路面接缝施工具有一定的特殊性,许多研究人员通过理论分析、室内试验和现场试验的方式来提高接缝施工技术,以改变实际的施工质量。对于接缝施工材料的选择应根据施工设计参数和路面设计指标进行选择。通过这样的方式可以确保路面温度产生的翘曲应力、温缩应力、荷载应力以及干缩应力等的质量。经过大量的研究,研究人员取得了一定的研究成果,发现在接缝施工的过程中应该将接缝的间距控制在6m~8m之间。另外,在不对摊铺机械进行机构破坏的前提条件之下,还需要对纵缝拉杆装置进行研究,从而保证接缝施工设备的成套要求。

3.4控制碾压混凝土路面施工技术的实施质量。在正式进行碾压混凝土路面施工之前,建设单位、建筑单位和设计单位应共同确定施工材料、施工技术和施工设备,以达到规范施工硬件设备的要求。在进行碾压路面施工之前,需要提前对施工设备进行检测,在确保施工设备处于安全使用状态的条件之下,可以正式开始施工作业,通过这样的方式可以有效减少由于施工设备而引起的施工质量问题。此外,在每天开工之前,都需要在室内对所要使用的施工材料进行含水量检测,在扣除材料的含水量之后来对施工配合比进行计算。同时,对于施工材料配合比要开除通知单,必须按照施工单的要求进行生产,严格控制生产过程中配合比参数出现的误差。需要强调的是,在生产过程中,并不是采取直接称量的方式来控制水泥用量和水量,为了有效把控水泥用量和含水量,本项目在采取水泥稳定土的检测方法进行检测,并安排专人进行全程监督。需要重视的是,混凝土路面的碾压纹理也会对施工质量造成重大的影响。

4结束语

在公路路面建设领域碾压混凝土路面施工技术应用地越来越普遍,规模不断扩大。但是在实际应用的过程中出现的质量问题也不断扩大。相关人员将提高公路路面施工质量作为研究对象,对抗滑施工技术、平整度施工技术和接缝施工技术进行了深入广泛的研究。

参考文献:

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[2]蔡正咏,李世绮,牛开民.国外碾压混凝土路面施工工艺及改善平整度的主要措施[J].中国公路学报,1994(S1):38~45.

[3]刘磊,高德贵.如何解决碾压混凝土路面施工中技术问题[J].黑龙江科技信息,2011(16):321.

[4]王家俊,朱本庆.碾压混凝土路面施工技术[J].安徽建筑,2002(2):54~56.

作者:陈妍秀 单位:福建省德同建设发展有限公司

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