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【摘 要】 随着我国交通运输的高速发展,高等级公路建设事业日新月异,进入了一个大发展的历史时期。由于水泥混凝土路面比沥青混凝土路面具有承载力大、稳定性好、耐水性好、使用寿命长、维修费用低和防滑性能好等优点,再加上我国水泥资源丰富,水泥价格低,修建水泥混凝土路面还可促进地方经济的发展,所以近几年来,水泥混凝土高等级公路发展迅速,并且越来越被全国各省市所重视。本文就水泥砼路面滑模摊普技术的施工质量控制进行探讨,提出了质量控制的方法。
【关键词】 滑模摊铺;水泥砼路面;质量控制
一、滑模摊铺机设备和摊铺特点
目前滑模式摊铺机主要产品有:美国CMI公司生产的SF350;SF450;SF550型混凝土滑模摊铺机;德国WIPTEH公司生产的SP500;SP850;SP1600型混凝土滑模摊铺机。最大摊铺宽度16m,最大摊铺厚度60cm。
滑模摊铺机的主要结构:主机架部份、行走装置部份、操作部份、工作装置部份。工作装置部份有:滑模板、振动器、捣实器、布料器、抹平板、打入传力杆装置等。
滑模式摊铺机的特点:不安装模板,施工速度快;由于采用技术先进的电液压控制系统,自动化程度高,操作方便。施工质量上,摊铺的路面用3m直尺检测的总体平整度在3mm内的概率可达90%以上。
滑模施工由于质量好、效率高等优点,近年来被广泛应用于高等级水泥混凝土路面的施工,但是在滑模施工过程中所涉及的环节较多,需要对各个方面进行有效的控制,才能最终保证水泥混凝土路面的质量。
二、滑模摊铺水泥砼路面施工控制
1.原材料质量控制
水泥混凝土路面的原材料包括有水泥、水、掺合料、粗集料、细集料、外加剂、纤维等主要材料,其中各个材料要满足《公路水泥混凝土路面施工技术规范》各项要求,保证原材料的质量。同时还应对施工过程中出现的质量问题进行严格地控制。在施工过程中最常见的问题就是砂石料的露天堆放。因此要对砂石料的含泥量、泥块含量和含水量进行严格地控制,尤其是含水量應建立在线监控机制,实时扣除砂石料中的水,以避免对水泥混凝土质量造成影响。
对于含泥量和泥块含量的控制,除进行严格地监控外,必要时应用符合标准的水对其进行清洗,直至符合要求后才进行使用。必要时应进行换料处理。对于含水量的控制,除采用通风晾晒的措施外,在具体的施工当中应对砂石等集料的含水量进行实时监控,以做到实时扣除砂石等集料的水分,保证新拌水泥混凝土的质量。其中在线监控砂石料的水分,可以采用接触式和非接触式含水量测试仪,对于接触式含水量
测试仪由于摩擦作用的存在,不宜放置在传送带上实时测量,而非接触式含水量测试仪可以有效地避免摩擦对设备带来的磨损,从而导致对测试数据的误差。因此,为了有效地避免露天堆放的砂石料对新拌水泥混凝土质量造成的影响,可以在混凝土搅拌站的合适位置安装非接触式含水量测试仪,并编制相关的程序,实时扣除砂石料中的含水量。
在原材料的搅拌过程中,投放料的顺序也会对新拌水泥混凝土造成一定的影响。通过实际观察的效果来看,先加入干料,搅拌5s左右,使得干料充分混合均匀后,再加入水进行搅拌,其得到路面用新拌水泥混凝土的效果较为理想。同时应对岀机混凝土进行坍落度和含气量的测量,如发现不符合要求的批次,应马上寻找问题,解决问题,比如搅拌站是否运行正常、原混凝土配合比是否被改变等等。一般情况下对于滑模摊铺路面用水泥混凝土的坍落度要求在30~60mm的范围内,含气量控制在3%~4%的范围内,不使用不符合要求的混凝土进行路面的摊铺。
2.混凝土配合比设计的控制
要想控制滑模摊铺的质量,对混凝土的配比要进行严格的把握。滑模摊铺水泥混凝土路面的配合比设计应当满足弯拉强度、工作性、耐久性和经济性四项基本要求,其中保证混凝土的工作适用性、稳定性和可滑性是路面滑模施工混凝土的特殊要求。为了使混凝土在摊铺过程中,不产生蜂窝、麻面、拉裂、塌边、溜肩现象,提高面层顶面整体的平整度合格率及两侧面的垂直度和减少人工辅助工作量,就必须保证混凝土的工作性能满足要求,因此在进行配合比设计时要综合考虑混凝土的坍落度和振动粘度系数,可通过限制二者的最大值和最小值来实现该目标。
3.早期裂缝的控制
1)在施工的过程中采用适宜的水泥用量;
2)使用合适的外加剂,对集料的配比进行改善,减小单位用水量,严格的控制水灰的比例;
3)施工中的集料要避免阳光暴晒,要进行适当的湿润降温,混凝土浇筑气温蕊300C,并要有防洒棚;
4)要在混凝土浇筑前,充分湿润基层
5)控制好切缝时间,特别为缩缝和行车道间的纵向假缝切缝时间。切缝原则:只要不啃边,就可以,一般为5-6小时,气温高时,甚至为3小时
6)摊铺后表面修整一定得避免烈日直射,气温变化小,风速小的条件下进行,并养生必须跟上,故必须准备移动的防风、防洒,防雨棚,宽度大于摊铺宽度。及时进行薄膜覆盖养护。
4.摊铺过程质量控制
1)混凝土的摊铺是水泥混凝土路面滑模施工的关键环节,摊铺过程质量地控制直接影响到水泥混凝土路面的立模性和平整度等方面的优劣。在摊铺过程中常出现的几个问题有:路面左右两端的立模问题、路面的平整度问题、摊铺成型面的抹面问题及成型面的养护问题。在施工当中经常会看到路面两端的混凝土立模效果不好,除常见的塌边问题外,还会出现坑槽的情况,小面积的坑槽需要人工进行处理,大面积的情况下对混凝土路面的质量会造成一定的影响。平整度关系到水泥混凝土路面的使用性能,是制约混凝土路面发展的关键因素,在摊铺过程中很容易由于外界的原因对路面平整度造成影响,所以在摊铺过程中应严格控制。摊铺成型面的抹面既是为了路面平整和美观,同时又是路面防渗透、防开裂的一项措施,所以在摊铺过程中也应严格控制。混凝土成型面的养护主要是防止水分过度蒸发,影响混凝土的水化作用,造成路面的塑性开裂,尤其是在温差较大、季风地区更应及时做好滑模成型面的养护工作。 2)为了有效解决路面两边侧面出现坑槽的问题,应在调整好振捣棒位置的前提下,在滑模摊铺机进料口两端多布置混凝土,以便于路面两端的挤压成型,为保证混凝土路面的平整度,在做好基线的基础上,应对滑模机行走的车道进行整理,保证车道的平整度和强度,防止有虚填、坑洼及石子等坚硬物体的存在,同时应防止滑模摊铺机在行走过程中对基线的触碰,以保证混凝土路面的平整度。
3)对于滑模摊铺成型面的抹面问题,除保证摊铺机搓平梁的正常运行外,应做好必要的人工抹平。由于滑模用水泥混凝土一般为干硬性混凝土,所以在人工抹面时比较困难,常常有喷洒水的问题出现。喷水会改变混凝土的配合比,导致表层浆体水分增加,在水分蒸发表层硬化后,灑水的部分的耐磨性很差,极易出现坑洼的现象,影响路面的耐磨性和平整度。所以在滑模施工中禁止向成型面喷洒水,但是为了抹面的需要可以进行喷雾处理。
4)滑模摊铺出的混凝土成型面必须进行有效地养护,才能保证混凝土路面的质量。通常对成型面的养护包括喷洒养护剂和覆盖塑料薄膜两部分。其中喷洒养护剂应在成型面抹平后马上进行,不宜等待,这是为了防止混凝土路面塑性开裂。而覆盖塑料薄膜应在混凝土路面基本上处于不沾手的状态下进行,不宜在成型面抹平后马上进行,根据经验大概在滑模摊铺机摊铺出20m左右的工作面后进行覆盖塑料薄膜为宜,以防止塑料薄膜与未干混凝土路面粘连在一起对路面造成损坏,影响路面的平整度和美观。
5.路面混凝土同其他构造物的连接控制
1)混凝土路面同桥梁相连接:①必须按图纸或监理指示施工。②桥梁为正交,桥头设有搭板时,混凝土路面与桥梁连接时应设有胀缝。③桥梁为斜交时,设有渐变板,并且要有补强,渐变板的块数可根据斜交的角度而定,一般为>70。时,设一块,4570。时,设两块,小于45。时设三块,或按图纸进行;
2)构造物横穿公路的连接:①主要表现在涵洞、通道顶处的连接。②必须按设计图纸进行顶部补强处理。③进行全面统计和分析,列表给钢筋加工安装组
3)交又口接缝:按照图纸布置。混凝土板角不宜小于900,当出现锐角时,接缝边长不宜小于I.0m,当接缝为曲线时,不宜过长,各缝应贯通。
三、水泥混凝土滑模摊铺施工技术展望
从工程的质量、经济效益、施工的速度来说,滑模摊铺水泥砼路面有其他摊铺方法无法大袋的优越性,因此在施工的过程中,要想对施工的质量进行控制,对施工中滑模摊铺的方法要进行相应的研究,目前从滑模摊铺的实际应用来看,其经济效益和社会效益达到了和谐的统一。
随着公路交通量的迅速增长,重载货车、大型集装箱车辆的日益增多,重载、超载、特大交通流量、高速运行等交通现状对公路路面结构强度和使用性能提出了更高的要求。为了适应当前公路运输的发展,大力发展水泥混凝土路面是世在必行。水泥混凝土路面具有强度高、稳定性好、耐水性好、使用寿命长、养护费用少等诸多优点。滑模摊铺水凝混凝土路面作为一种新的施工工艺,具有施工质量好,摊铺速度快,路面动态平整度好,抗折强度高以及建设投资费用省等许多优点,有着广阔的发展空间,会使我国水泥混凝土路面施工的总体质量更上新的台阶。
综上所述,滑模摊铺水泥砼路面施工技术在我国发展以来,能够适应我国的国情,作为一种新型的施工技术,它拥有广阔的应用前景,近年来,此项技术在我国和政府的支持下,取得了巨大的发展。我国很多地区尤其是西部地区正在开展滑模摊铺技术在水泥混凝土路面施工中的应用研究,从这一方面来说,滑模摊铺水泥砼路面的施工技术在全国将会得到更加广泛的推广和使用。
参考文献:
[1]王焕东,张庆洪,王克忠.滑模摊铺水泥砼路面施工工艺的实践[J].济南交通高等专科学校学报,2000,03:40-43.
[2]李广云,张贤康,张润民.滑模摊铺水泥砼路面省外考查报告[J].云南交通科技,1998,04:15-19.
[3]邱应强.滑模摊铺水泥砼路面病害分析及预防措施[J].公路与汽运,2006,01:52-53+61.
【关键词】 滑模摊铺;水泥砼路面;质量控制
一、滑模摊铺机设备和摊铺特点
目前滑模式摊铺机主要产品有:美国CMI公司生产的SF350;SF450;SF550型混凝土滑模摊铺机;德国WIPTEH公司生产的SP500;SP850;SP1600型混凝土滑模摊铺机。最大摊铺宽度16m,最大摊铺厚度60cm。
滑模摊铺机的主要结构:主机架部份、行走装置部份、操作部份、工作装置部份。工作装置部份有:滑模板、振动器、捣实器、布料器、抹平板、打入传力杆装置等。
滑模式摊铺机的特点:不安装模板,施工速度快;由于采用技术先进的电液压控制系统,自动化程度高,操作方便。施工质量上,摊铺的路面用3m直尺检测的总体平整度在3mm内的概率可达90%以上。
滑模施工由于质量好、效率高等优点,近年来被广泛应用于高等级水泥混凝土路面的施工,但是在滑模施工过程中所涉及的环节较多,需要对各个方面进行有效的控制,才能最终保证水泥混凝土路面的质量。
二、滑模摊铺水泥砼路面施工控制
1.原材料质量控制
水泥混凝土路面的原材料包括有水泥、水、掺合料、粗集料、细集料、外加剂、纤维等主要材料,其中各个材料要满足《公路水泥混凝土路面施工技术规范》各项要求,保证原材料的质量。同时还应对施工过程中出现的质量问题进行严格地控制。在施工过程中最常见的问题就是砂石料的露天堆放。因此要对砂石料的含泥量、泥块含量和含水量进行严格地控制,尤其是含水量應建立在线监控机制,实时扣除砂石料中的水,以避免对水泥混凝土质量造成影响。
对于含泥量和泥块含量的控制,除进行严格地监控外,必要时应用符合标准的水对其进行清洗,直至符合要求后才进行使用。必要时应进行换料处理。对于含水量的控制,除采用通风晾晒的措施外,在具体的施工当中应对砂石等集料的含水量进行实时监控,以做到实时扣除砂石等集料的水分,保证新拌水泥混凝土的质量。其中在线监控砂石料的水分,可以采用接触式和非接触式含水量测试仪,对于接触式含水量
测试仪由于摩擦作用的存在,不宜放置在传送带上实时测量,而非接触式含水量测试仪可以有效地避免摩擦对设备带来的磨损,从而导致对测试数据的误差。因此,为了有效地避免露天堆放的砂石料对新拌水泥混凝土质量造成的影响,可以在混凝土搅拌站的合适位置安装非接触式含水量测试仪,并编制相关的程序,实时扣除砂石料中的含水量。
在原材料的搅拌过程中,投放料的顺序也会对新拌水泥混凝土造成一定的影响。通过实际观察的效果来看,先加入干料,搅拌5s左右,使得干料充分混合均匀后,再加入水进行搅拌,其得到路面用新拌水泥混凝土的效果较为理想。同时应对岀机混凝土进行坍落度和含气量的测量,如发现不符合要求的批次,应马上寻找问题,解决问题,比如搅拌站是否运行正常、原混凝土配合比是否被改变等等。一般情况下对于滑模摊铺路面用水泥混凝土的坍落度要求在30~60mm的范围内,含气量控制在3%~4%的范围内,不使用不符合要求的混凝土进行路面的摊铺。
2.混凝土配合比设计的控制
要想控制滑模摊铺的质量,对混凝土的配比要进行严格的把握。滑模摊铺水泥混凝土路面的配合比设计应当满足弯拉强度、工作性、耐久性和经济性四项基本要求,其中保证混凝土的工作适用性、稳定性和可滑性是路面滑模施工混凝土的特殊要求。为了使混凝土在摊铺过程中,不产生蜂窝、麻面、拉裂、塌边、溜肩现象,提高面层顶面整体的平整度合格率及两侧面的垂直度和减少人工辅助工作量,就必须保证混凝土的工作性能满足要求,因此在进行配合比设计时要综合考虑混凝土的坍落度和振动粘度系数,可通过限制二者的最大值和最小值来实现该目标。
3.早期裂缝的控制
1)在施工的过程中采用适宜的水泥用量;
2)使用合适的外加剂,对集料的配比进行改善,减小单位用水量,严格的控制水灰的比例;
3)施工中的集料要避免阳光暴晒,要进行适当的湿润降温,混凝土浇筑气温蕊300C,并要有防洒棚;
4)要在混凝土浇筑前,充分湿润基层
5)控制好切缝时间,特别为缩缝和行车道间的纵向假缝切缝时间。切缝原则:只要不啃边,就可以,一般为5-6小时,气温高时,甚至为3小时
6)摊铺后表面修整一定得避免烈日直射,气温变化小,风速小的条件下进行,并养生必须跟上,故必须准备移动的防风、防洒,防雨棚,宽度大于摊铺宽度。及时进行薄膜覆盖养护。
4.摊铺过程质量控制
1)混凝土的摊铺是水泥混凝土路面滑模施工的关键环节,摊铺过程质量地控制直接影响到水泥混凝土路面的立模性和平整度等方面的优劣。在摊铺过程中常出现的几个问题有:路面左右两端的立模问题、路面的平整度问题、摊铺成型面的抹面问题及成型面的养护问题。在施工当中经常会看到路面两端的混凝土立模效果不好,除常见的塌边问题外,还会出现坑槽的情况,小面积的坑槽需要人工进行处理,大面积的情况下对混凝土路面的质量会造成一定的影响。平整度关系到水泥混凝土路面的使用性能,是制约混凝土路面发展的关键因素,在摊铺过程中很容易由于外界的原因对路面平整度造成影响,所以在摊铺过程中应严格控制。摊铺成型面的抹面既是为了路面平整和美观,同时又是路面防渗透、防开裂的一项措施,所以在摊铺过程中也应严格控制。混凝土成型面的养护主要是防止水分过度蒸发,影响混凝土的水化作用,造成路面的塑性开裂,尤其是在温差较大、季风地区更应及时做好滑模成型面的养护工作。 2)为了有效解决路面两边侧面出现坑槽的问题,应在调整好振捣棒位置的前提下,在滑模摊铺机进料口两端多布置混凝土,以便于路面两端的挤压成型,为保证混凝土路面的平整度,在做好基线的基础上,应对滑模机行走的车道进行整理,保证车道的平整度和强度,防止有虚填、坑洼及石子等坚硬物体的存在,同时应防止滑模摊铺机在行走过程中对基线的触碰,以保证混凝土路面的平整度。
3)对于滑模摊铺成型面的抹面问题,除保证摊铺机搓平梁的正常运行外,应做好必要的人工抹平。由于滑模用水泥混凝土一般为干硬性混凝土,所以在人工抹面时比较困难,常常有喷洒水的问题出现。喷水会改变混凝土的配合比,导致表层浆体水分增加,在水分蒸发表层硬化后,灑水的部分的耐磨性很差,极易出现坑洼的现象,影响路面的耐磨性和平整度。所以在滑模施工中禁止向成型面喷洒水,但是为了抹面的需要可以进行喷雾处理。
4)滑模摊铺出的混凝土成型面必须进行有效地养护,才能保证混凝土路面的质量。通常对成型面的养护包括喷洒养护剂和覆盖塑料薄膜两部分。其中喷洒养护剂应在成型面抹平后马上进行,不宜等待,这是为了防止混凝土路面塑性开裂。而覆盖塑料薄膜应在混凝土路面基本上处于不沾手的状态下进行,不宜在成型面抹平后马上进行,根据经验大概在滑模摊铺机摊铺出20m左右的工作面后进行覆盖塑料薄膜为宜,以防止塑料薄膜与未干混凝土路面粘连在一起对路面造成损坏,影响路面的平整度和美观。
5.路面混凝土同其他构造物的连接控制
1)混凝土路面同桥梁相连接:①必须按图纸或监理指示施工。②桥梁为正交,桥头设有搭板时,混凝土路面与桥梁连接时应设有胀缝。③桥梁为斜交时,设有渐变板,并且要有补强,渐变板的块数可根据斜交的角度而定,一般为>70。时,设一块,4570。时,设两块,小于45。时设三块,或按图纸进行;
2)构造物横穿公路的连接:①主要表现在涵洞、通道顶处的连接。②必须按设计图纸进行顶部补强处理。③进行全面统计和分析,列表给钢筋加工安装组
3)交又口接缝:按照图纸布置。混凝土板角不宜小于900,当出现锐角时,接缝边长不宜小于I.0m,当接缝为曲线时,不宜过长,各缝应贯通。
三、水泥混凝土滑模摊铺施工技术展望
从工程的质量、经济效益、施工的速度来说,滑模摊铺水泥砼路面有其他摊铺方法无法大袋的优越性,因此在施工的过程中,要想对施工的质量进行控制,对施工中滑模摊铺的方法要进行相应的研究,目前从滑模摊铺的实际应用来看,其经济效益和社会效益达到了和谐的统一。
随着公路交通量的迅速增长,重载货车、大型集装箱车辆的日益增多,重载、超载、特大交通流量、高速运行等交通现状对公路路面结构强度和使用性能提出了更高的要求。为了适应当前公路运输的发展,大力发展水泥混凝土路面是世在必行。水泥混凝土路面具有强度高、稳定性好、耐水性好、使用寿命长、养护费用少等诸多优点。滑模摊铺水凝混凝土路面作为一种新的施工工艺,具有施工质量好,摊铺速度快,路面动态平整度好,抗折强度高以及建设投资费用省等许多优点,有着广阔的发展空间,会使我国水泥混凝土路面施工的总体质量更上新的台阶。
综上所述,滑模摊铺水泥砼路面施工技术在我国发展以来,能够适应我国的国情,作为一种新型的施工技术,它拥有广阔的应用前景,近年来,此项技术在我国和政府的支持下,取得了巨大的发展。我国很多地区尤其是西部地区正在开展滑模摊铺技术在水泥混凝土路面施工中的应用研究,从这一方面来说,滑模摊铺水泥砼路面的施工技术在全国将会得到更加广泛的推广和使用。
参考文献:
[1]王焕东,张庆洪,王克忠.滑模摊铺水泥砼路面施工工艺的实践[J].济南交通高等专科学校学报,2000,03:40-43.
[2]李广云,张贤康,张润民.滑模摊铺水泥砼路面省外考查报告[J].云南交通科技,1998,04:15-19.
[3]邱应强.滑模摊铺水泥砼路面病害分析及预防措施[J].公路与汽运,2006,01:52-53+61.