论文部分内容阅读
摘要: 本文详细阐述了公路水泥混凝土路面施工技术,并对提高水泥混凝土路面施工质量的技术措施进行了探讨和总结。
关键词: 公路; 混凝土路面; 施工技术；质量控制;
1前言
随着社会经濟的日益发展, 水泥混凝土路面因具有很大的刚性和良好的抗疲劳性能, 且线型顺畅、美观, 在繁重的城市出口路段优先采用。然而水泥混凝土路面所体现的优点都是以施工质量有保障为前提的。
2水泥混凝土路面基层材料和技术要求
2.1 基层施工质量控制
对于重要交通道路的路面基层, 以采用水泥碎石基层为宜。水泥碎石属半刚性结构, 水稳性、抗冻性较好。
(1)水泥碎石的水泥剂量
水泥碎石的水泥剂量以5%为宜。采用人工翻拌混和料, 质量难以保证, 必须采用拌和机拌和, 碎石要级配,其主要技术参数见表1。
表1 水泥碎石基层技术参数
(2)基层顶面纵断高程的控制
基层顶面高程误差直接影响面层的厚度, 水泥板厚度误差主要反映在板的中间部位。铺筑基层时侧模采用立式简易木模板, 用槽钢做成路拱板, 这种方法对于控制夹带度能取得良好效果。基层顶面高程要控制准确, 必须跟踪测量。实践证明, 以松铺系数计算厚度只能做为参考值,要把纵断高程误差控制在+ 5 mm～15 mm内, 必须在初碾压后测量高程, 并果断采取挖潜(填) 混合料措施。
(3) 基层的压实
水泥碎石属水硬性结合料, 必须采用振动压路机及时(时间2h) 碾压, 密实度≥97% , 并注意洒水养护及交通管制。
水泥混凝土路面施工技术工艺
3.1 测量放线
测量是为路面施工提供重要数据, 要求精确严密。在合格的基层顶面用经纬仪定出道路中线, 为了使钢模板顶面标高准确, 线形平顺, 放线时每10m测设一个横断面,为安装钢模板提供可靠依据。在测量放线中, 弯道(超高、缓和曲线、圆曲线段) 是施工放线的难点, 应予以高度重视, 力求做到“计算精确无误, 放线一丝不苟”。
3.2 安设钢模板
安设钢模板是保证路面线形、平整度、路拱度、纵缝顺直度、板厚度、板宽各项精度的重要环节, 在操作过程中始终严格做到“诚、固、准”的要求。
“诚”是诚恳服从指挥, 最大限度减少施工中的误差,确保平面、线面线形平顺。
“固”是钢板用标准24#槽钢加工而成, 长为3 m, 接头处有牢固拼装配件, 装拆简易。模板就位后用“T”形道钉嵌入水泥碎石基层内10 cm～15 cm进行固定。将固定好的模板底部缝隙用砂浆填密实, 这样就可以保证钢模的稳固。
“准”是保持钢模板顶面标高的准确。在钢模底部塞砂浆前用3 m直尺检测顶面平整度。平整度误差控制在3 mm以内, 用水准仪检测顶面标高。模板挂线时, 10 m桩之间的线要拉紧, 中部不能下垂。
模板安装完毕后, 再检查一次模板相接处的高度差和模板内侧错位及不平整等情况。高度差超过3 mm或者有错位、不平整的模板应重新安装。正确无误后, 则在模板内侧面均匀涂刷一薄层机油。
3.3 摊铺混凝土
为保证接缝的传荷能力, 应设置传力杆。前后两次施工板块相接处设拉杆, 其尺寸间距
混凝土混合料直接卸在基层上, 卸料时, 尽可能均匀,如发现有个别离析现象, 立即翻拌均匀。摊铺时, 严禁抛掷, 以防离析。在模板附近摊铺时, 伴以铁锹插捣, 使灰浆出现, 以免发生“蜂窝”、“麻面”。
3.4 混凝土振捣与成型
(1) 振捣时首先用插入式振捣器按顺序插振一次。插点间距要均匀, 防止漏振, 振捣器移动采用交错式, 同一位置振捣时间不宜少于20 s。插入式振捣器移动间距不得大于其作用半径的1.5倍, 至模板的距离不应大于其作用半径的0.5倍, 并应避免碰撞模板和钢筋。
(2) 用平板振动器全面振捣。振捣时应重叠10 cm～20 cm。同一位置不宜少于15 s, 以不再冒气泡并泛出水泥浆为准。
(3) 用振动梁拖拉振实并初步整平。振动梁往返拖拉2遍～3遍, 使表面泛浆, 并赶出气泡。前进速度1.5 m /min左右。不平处应及时辅以人工挖填整平。补填时应用较细混合料, 但严禁用纯砂浆填补。振动梁底缘应经常校正,保持设计线形。再用提浆滚杠进一步滚揉表面, 以确保水泥混凝土路面的平整度。
3.5 人工精修
为达到到要求平整度, 采取量抹结合的人工精修方法。
“量”是用具有标准线面且不易变形的铝合金直尺, 紧贴模板顶面来回拉动, 作最后一次检测混凝土顶面的平整度, 一旦发生误差较大, 立即进行修补。
“抹”是人工用抹子将表面抹平, 分两次进行, 先找平, 待混凝土表面无泌水时, 再作第2次抹平。以达到混凝土板平整度要求。
3.6 拉毛、养生、切(灌) 缝
(1) 拉毛质量直接影响路面抗滑性能。拉毛时要保持纹理均匀、顺直、深度适宜。混凝土表面在初凝前进行拉毛。拉毛尝试为0.5 mm～2.5 mm, 拉槽间距为20 mm, 拉槽宽度为5 mm。
(2) 为防止表面干缩裂纹, 必须加强养护。采取洒养护液、覆盖塑料薄膜、草袋等方法均可, 洒水车1 d洒水4次～5次。
(3) 掌握好切缝时间是防止初期断板的重要措施。一般是当混凝土抗压强度为9MPa左右进行切缝。切缝深度应 1 /5板厚。
4提高水泥混凝土面层施工质量的技术措施
水泥混凝土面层施工质量控制的3个重要指标是: 抗拉弯强度、板的厚度、路面平整度。
表3重交通设计水泥混凝土三度数值
4.1 抗拉弯强度的控制
要达到水泥混凝土设计要求的抗拉强度, 必须从以下3个方面严格控制。
4.1.1 混凝土原材料的质量
混凝土是由水硬性质的水泥胶结集料而成。水泥应尽量用同一厂家的产品, 并优选获得国家水泥委员会认证的优质水泥, 因其质量监督体系比较健全, 水泥质量稳定、可靠。
碎石选用石灰石浇筑, 可以得到较高的混凝土抗折强度, 易切缝, 开裂的危险性小。其硅质中粗砂在重要交通道路上可以增强道路面层抗滑耐磨性能。混凝土搅拌用水应清洁、无污染, 用于拌和混凝土的蓄水池应严禁它用。
4.1.2 以抗折强度为指标的混凝土配合比设计
推广使用干硬性混凝土, 它是节约水泥、减少混凝土硬化收缩的正确途径。水灰比控制在0.5以下, 必须采用强制式拌和机拌和混合料, 使用功率不少于2.2 KW平板式振捣器施工。砂率在满足混凝土浇捣所要求的和易性前提下尽量取低限值。单位水泥用量是工程质量与工程造价最重要的焦点, 应予以慎重考虑。根据对同一种水泥理论计算, 制备混凝土抗折试件进行对比, 得出水灰比、水泥用量和砂率的取值范围, 力求做到质量与经济的辨证统一。
表4 水泥混凝土配合比、级配参考数据
4.1.3 混凝土的振捣
混凝土混合料的振捣器具, 应由平板振捣器(2.2 KW～2.8 KW) 、插入式振捣器和振动梁(各1.5 KW) 配套作业。插点间距要均匀, 防止漏振, 总之, 振捣作业不能马虎、仓促, 而要认真、仔细。
4.2 板厚度的控制
应从基层施工时跟踪测量控制入手。用手控制钢模板的桩钉要直, 水准尺度靠桩钉进行水准测量精度高; 而以水准尺立于基层上测量后, 用钢圈尺控制精度较差, 钢模板与基层间空隙要填实, 以免振捣作业时漏浆。
4.3 路面平整度
路面平整度关系到车辆行进条件的改善和社会、经济效益。提高平整度应注重精平提浆辊的正确使用及收光作业。
4.3.1 精平提浆辊操作方法
平面定理: “两条平行直线决定一个平面”、“两条相交直线决定一个平面” (如图1) , 这两个定理深刻阐述了精平提浆辊操作按以下方法进行(如图2) 。
图1应用“平面定理”阐述精平提浆辊操作
说明: 理论抽象—平行钢模板为2条平行直线前后操作提浆辊为“2条相交直线”
用两根提浆辊前后拖滚, 倾斜15°架在纵向钢模上往返2、3次, 拖辊时, 若发现露石, 将提浆辊一头不动, 另一头提起轻击数次, 砂浆就会提起。表面泛砂浆厚度应有5mm～8 mm, 以利于精平水泥板;
提浆辊横向操作重点部位是两块钢模相接部位处。实践证明: 纵、横两个方向使用精平提浆辊精平效果更好;
最后, 锁住提浆辊, 用力使提浆辊紧贴钢模表面在纵向作一次拖拉找平。
4.3.2 根据实践總结
水泥混凝土施工平整度达到优良指标的5个条件如下:
(1) 平直、支立稳固的钢模板;
(2) 规格圆直的精平提浆辊;
(3) 和易性良好的混凝土, 提浆辊操作过程中能形成5 mm～8 mm的水泥砂浆;
(4) 精平提浆辊的正确操作;
(5) 精细收光、压纹作业。
5结论和建议
综上所述, 在公路混凝土施工路面中, 只要按照规范技术精心施工, 并注意和及时解决好施工中出现的问题,其施工质量是完全可以保证的。但施工中的细节问题不注意, 就会给整体工程质量造成不良后果, 具体建议有:
(1) 基层施工要注重压实度、基层强度以及基层顶面纵断高程控制。
(2) 水泥板施工中注意抗折强度、板厚度(影响水泥板使用寿命的两个决定因素) 、平整度的质量控制。
(3) 建议以小型机具为主的水泥混凝土路面施工选择操作工人时, 根据各工种特点进行针对性优化; 上料、振捣的工人要认真; 路面收光工序要用技术能力强的瓦工;立模、落实施工放样优选木工为宜。浇筑混凝土时要求工程技术人员现场监督, 健全和落实工程监理制度, 确保水泥混凝土路面的施工质量。
[ ID: 3970 ]
参考文献
[ 1 ] 《公路水泥混凝土路面设计规范》( JTGD40 - 2003) [ S].
[ 2 ] 尚德惠,水泥混凝土路面破损分析[ J ]. 山西建筑, 2006.
[ 3 ] 邓学钧,陈荣生,刚性路面设计[M ]. 北京,人民交通出版社,2005.
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词: 公路; 混凝土路面; 施工技术；质量控制;
1前言
随着社会经濟的日益发展, 水泥混凝土路面因具有很大的刚性和良好的抗疲劳性能, 且线型顺畅、美观, 在繁重的城市出口路段优先采用。然而水泥混凝土路面所体现的优点都是以施工质量有保障为前提的。
2水泥混凝土路面基层材料和技术要求
2.1 基层施工质量控制
对于重要交通道路的路面基层, 以采用水泥碎石基层为宜。水泥碎石属半刚性结构, 水稳性、抗冻性较好。
(1)水泥碎石的水泥剂量
水泥碎石的水泥剂量以5%为宜。采用人工翻拌混和料, 质量难以保证, 必须采用拌和机拌和, 碎石要级配,其主要技术参数见表1。
表1 水泥碎石基层技术参数
(2)基层顶面纵断高程的控制
基层顶面高程误差直接影响面层的厚度, 水泥板厚度误差主要反映在板的中间部位。铺筑基层时侧模采用立式简易木模板, 用槽钢做成路拱板, 这种方法对于控制夹带度能取得良好效果。基层顶面高程要控制准确, 必须跟踪测量。实践证明, 以松铺系数计算厚度只能做为参考值,要把纵断高程误差控制在+ 5 mm～15 mm内, 必须在初碾压后测量高程, 并果断采取挖潜(填) 混合料措施。
(3) 基层的压实
水泥碎石属水硬性结合料, 必须采用振动压路机及时(时间2h) 碾压, 密实度≥97% , 并注意洒水养护及交通管制。
水泥混凝土路面施工技术工艺
3.1 测量放线
测量是为路面施工提供重要数据, 要求精确严密。在合格的基层顶面用经纬仪定出道路中线, 为了使钢模板顶面标高准确, 线形平顺, 放线时每10m测设一个横断面,为安装钢模板提供可靠依据。在测量放线中, 弯道(超高、缓和曲线、圆曲线段) 是施工放线的难点, 应予以高度重视, 力求做到“计算精确无误, 放线一丝不苟”。
3.2 安设钢模板
安设钢模板是保证路面线形、平整度、路拱度、纵缝顺直度、板厚度、板宽各项精度的重要环节, 在操作过程中始终严格做到“诚、固、准”的要求。
“诚”是诚恳服从指挥, 最大限度减少施工中的误差,确保平面、线面线形平顺。
“固”是钢板用标准24#槽钢加工而成, 长为3 m, 接头处有牢固拼装配件, 装拆简易。模板就位后用“T”形道钉嵌入水泥碎石基层内10 cm～15 cm进行固定。将固定好的模板底部缝隙用砂浆填密实, 这样就可以保证钢模的稳固。
“准”是保持钢模板顶面标高的准确。在钢模底部塞砂浆前用3 m直尺检测顶面平整度。平整度误差控制在3 mm以内, 用水准仪检测顶面标高。模板挂线时, 10 m桩之间的线要拉紧, 中部不能下垂。
模板安装完毕后, 再检查一次模板相接处的高度差和模板内侧错位及不平整等情况。高度差超过3 mm或者有错位、不平整的模板应重新安装。正确无误后, 则在模板内侧面均匀涂刷一薄层机油。
3.3 摊铺混凝土
为保证接缝的传荷能力, 应设置传力杆。前后两次施工板块相接处设拉杆, 其尺寸间距
混凝土混合料直接卸在基层上, 卸料时, 尽可能均匀,如发现有个别离析现象, 立即翻拌均匀。摊铺时, 严禁抛掷, 以防离析。在模板附近摊铺时, 伴以铁锹插捣, 使灰浆出现, 以免发生“蜂窝”、“麻面”。
3.4 混凝土振捣与成型
(1) 振捣时首先用插入式振捣器按顺序插振一次。插点间距要均匀, 防止漏振, 振捣器移动采用交错式, 同一位置振捣时间不宜少于20 s。插入式振捣器移动间距不得大于其作用半径的1.5倍, 至模板的距离不应大于其作用半径的0.5倍, 并应避免碰撞模板和钢筋。
(2) 用平板振动器全面振捣。振捣时应重叠10 cm～20 cm。同一位置不宜少于15 s, 以不再冒气泡并泛出水泥浆为准。
(3) 用振动梁拖拉振实并初步整平。振动梁往返拖拉2遍～3遍, 使表面泛浆, 并赶出气泡。前进速度1.5 m /min左右。不平处应及时辅以人工挖填整平。补填时应用较细混合料, 但严禁用纯砂浆填补。振动梁底缘应经常校正,保持设计线形。再用提浆滚杠进一步滚揉表面, 以确保水泥混凝土路面的平整度。
3.5 人工精修
为达到到要求平整度, 采取量抹结合的人工精修方法。
“量”是用具有标准线面且不易变形的铝合金直尺, 紧贴模板顶面来回拉动, 作最后一次检测混凝土顶面的平整度, 一旦发生误差较大, 立即进行修补。
“抹”是人工用抹子将表面抹平, 分两次进行, 先找平, 待混凝土表面无泌水时, 再作第2次抹平。以达到混凝土板平整度要求。
3.6 拉毛、养生、切(灌) 缝
(1) 拉毛质量直接影响路面抗滑性能。拉毛时要保持纹理均匀、顺直、深度适宜。混凝土表面在初凝前进行拉毛。拉毛尝试为0.5 mm～2.5 mm, 拉槽间距为20 mm, 拉槽宽度为5 mm。
(2) 为防止表面干缩裂纹, 必须加强养护。采取洒养护液、覆盖塑料薄膜、草袋等方法均可, 洒水车1 d洒水4次～5次。
(3) 掌握好切缝时间是防止初期断板的重要措施。一般是当混凝土抗压强度为9MPa左右进行切缝。切缝深度应 1 /5板厚。
4提高水泥混凝土面层施工质量的技术措施
水泥混凝土面层施工质量控制的3个重要指标是: 抗拉弯强度、板的厚度、路面平整度。
表3重交通设计水泥混凝土三度数值
4.1 抗拉弯强度的控制
要达到水泥混凝土设计要求的抗拉强度, 必须从以下3个方面严格控制。
4.1.1 混凝土原材料的质量
混凝土是由水硬性质的水泥胶结集料而成。水泥应尽量用同一厂家的产品, 并优选获得国家水泥委员会认证的优质水泥, 因其质量监督体系比较健全, 水泥质量稳定、可靠。
碎石选用石灰石浇筑, 可以得到较高的混凝土抗折强度, 易切缝, 开裂的危险性小。其硅质中粗砂在重要交通道路上可以增强道路面层抗滑耐磨性能。混凝土搅拌用水应清洁、无污染, 用于拌和混凝土的蓄水池应严禁它用。
4.1.2 以抗折强度为指标的混凝土配合比设计
推广使用干硬性混凝土, 它是节约水泥、减少混凝土硬化收缩的正确途径。水灰比控制在0.5以下, 必须采用强制式拌和机拌和混合料, 使用功率不少于2.2 KW平板式振捣器施工。砂率在满足混凝土浇捣所要求的和易性前提下尽量取低限值。单位水泥用量是工程质量与工程造价最重要的焦点, 应予以慎重考虑。根据对同一种水泥理论计算, 制备混凝土抗折试件进行对比, 得出水灰比、水泥用量和砂率的取值范围, 力求做到质量与经济的辨证统一。
表4 水泥混凝土配合比、级配参考数据
4.1.3 混凝土的振捣
混凝土混合料的振捣器具, 应由平板振捣器(2.2 KW～2.8 KW) 、插入式振捣器和振动梁(各1.5 KW) 配套作业。插点间距要均匀, 防止漏振, 总之, 振捣作业不能马虎、仓促, 而要认真、仔细。
4.2 板厚度的控制
应从基层施工时跟踪测量控制入手。用手控制钢模板的桩钉要直, 水准尺度靠桩钉进行水准测量精度高; 而以水准尺立于基层上测量后, 用钢圈尺控制精度较差, 钢模板与基层间空隙要填实, 以免振捣作业时漏浆。
4.3 路面平整度
路面平整度关系到车辆行进条件的改善和社会、经济效益。提高平整度应注重精平提浆辊的正确使用及收光作业。
4.3.1 精平提浆辊操作方法
平面定理: “两条平行直线决定一个平面”、“两条相交直线决定一个平面” (如图1) , 这两个定理深刻阐述了精平提浆辊操作按以下方法进行(如图2) 。
图1应用“平面定理”阐述精平提浆辊操作
说明: 理论抽象—平行钢模板为2条平行直线前后操作提浆辊为“2条相交直线”
用两根提浆辊前后拖滚, 倾斜15°架在纵向钢模上往返2、3次, 拖辊时, 若发现露石, 将提浆辊一头不动, 另一头提起轻击数次, 砂浆就会提起。表面泛砂浆厚度应有5mm～8 mm, 以利于精平水泥板;
提浆辊横向操作重点部位是两块钢模相接部位处。实践证明: 纵、横两个方向使用精平提浆辊精平效果更好;
最后, 锁住提浆辊, 用力使提浆辊紧贴钢模表面在纵向作一次拖拉找平。
4.3.2 根据实践總结
水泥混凝土施工平整度达到优良指标的5个条件如下:
(1) 平直、支立稳固的钢模板;
(2) 规格圆直的精平提浆辊;
(3) 和易性良好的混凝土, 提浆辊操作过程中能形成5 mm～8 mm的水泥砂浆;
(4) 精平提浆辊的正确操作;
(5) 精细收光、压纹作业。
5结论和建议
综上所述, 在公路混凝土施工路面中, 只要按照规范技术精心施工, 并注意和及时解决好施工中出现的问题,其施工质量是完全可以保证的。但施工中的细节问题不注意, 就会给整体工程质量造成不良后果, 具体建议有:
(1) 基层施工要注重压实度、基层强度以及基层顶面纵断高程控制。
(2) 水泥板施工中注意抗折强度、板厚度(影响水泥板使用寿命的两个决定因素) 、平整度的质量控制。
(3) 建议以小型机具为主的水泥混凝土路面施工选择操作工人时, 根据各工种特点进行针对性优化; 上料、振捣的工人要认真; 路面收光工序要用技术能力强的瓦工;立模、落实施工放样优选木工为宜。浇筑混凝土时要求工程技术人员现场监督, 健全和落实工程监理制度, 确保水泥混凝土路面的施工质量。
[ ID: 3970 ]
参考文献
[ 1 ] 《公路水泥混凝土路面设计规范》( JTGD40 - 2003) [ S].
[ 2 ] 尚德惠,水泥混凝土路面破损分析[ J ]. 山西建筑, 2006.
[ 3 ] 邓学钧,陈荣生,刚性路面设计[M ]. 北京,人民交通出版社,2005.
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。