道路碾壓混凝土施工技術淺談
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摘要：本文選擇海翔大道（公鐵立交—孚蓮路段）提升改造工程作為分析案例，對該工程的混凝土施工過程進行了詳細闡述，并對包括抗滑施工技術、平整度施工技術、接縫施工技術在內的關鍵施工技術及質量控制進行了深入探討，期望為同行提供一定的參考。
1工程概況
海翔大道（公鐵立交—孚蓮路段）提升改造工程，施工地點是在廈門市集美、海滄兩個區(qū)，起點是石厝立交終點（不含石厝立交），終點是孚蓮路（不含孚蓮路互通），總長約7.172km。主要施工內容包括既有主車道路面病害處治與補強、雨水工程的提升改造、深青溪中橋及橋梁兩端縱坡影響范圍路基抬高工程、高干渠中橋抬高工程、排洪工程、照明工程等工程。本項目碾壓混凝土施工工程量總共128747m2，其中橋頭過渡段順接處理為13799m2，主車道路面病害處理為114948m2。
2碾壓混凝土施工流程控制
2.1吧工藝流程。海翔大道（公鐵立交—孚蓮路段）提升改造工程中碾壓混凝土施工所采用的工藝流程為：準備工作→施工測量放樣→掛線→拌料（試驗室取樣）→運輸→攤鋪→壓實→養(yǎng)生→切縫。
2.2準備工作。對基層材料質量要求為：水泥宜采用初凝時間3h以上、終凝時間在6h以上的普通硅酸鹽水泥。工程施工中使用的水泥，在施工之前要展開品質調查，并進行相關試驗檢驗，經過檢驗符合國家的相關標準之后才可以正式進行使用，同時還需要對水泥的膠結強度、凝固時間進行檢驗，通常情況下不得采用礦渣水泥。不得將不同品種、強度等級的水泥混合在一起使用。在進行混凝土配合比設計時應按照抗彎拉強度≥3.5MPa，抗壓強度≥25MPa進行設計。
2.3測量放樣。在下承層經監(jiān)理工程師驗收合格后，可以進行碾壓混凝土施工，施工之前首先用水浸潤基層。在進行攤鋪混凝土施工時不需要設置模板，因此控制樁設置的距離一般為10m，在進行正式施工之前，首先將φ14鋼筋樁抄平掛鋼絲在道路兩側每10m打入一個，達到控制高程的目的。
2.4攪拌與運輸。在攪拌過程中對于拌和稠度、含水量、均勻性和強度要嚴格控制。同時要準確計算粗細集料和水泥進入拌和機的數量；抗彎強度、稠度、均勻性都受到拌和時間的影響，必須進行嚴格控制；通過測量水灰比、水泥劑量可以得到水泥的強度，在進行水泥運輸的過程中要減少水分蒸發(fā)和離析，盡量最近攪拌，縮短攪拌和澆筑之間的時間。
2.5攤鋪。攤鋪使用的是高密實度攤鋪機，在進行碾壓混凝土鋪筑時，需要使用灑水車對路基進行灑水，保證路槽頂面濕潤，攤鋪厚度和壓實厚度的比值為松鋪系數，這是對施工質量進行控制的重要指標，在進行正式是施工之前可以通過試譜進行確定。攤鋪機、平地機、布料機和人工攤鋪是最為常見的四種碾壓混凝土鋪筑方式。為了確保攤鋪混凝土符合平整度和標高的要求，需要同時使用2臺攤鋪機進行施工作業(yè)，作業(yè)人員密切關注，如果發(fā)現(xiàn)有離析，則在進行初壓之前要及時進行人工找補。對攤鋪施工的厚度、平整度、寬度和標高等要及時進行檢查，并以嚴格控制平整度為重點。
2.6碾壓。強度受到壓實度的顯著影響，如果壓實度降低則抗拉強度和抗壓強度都會出現(xiàn)明顯的講讀，所以在施工的過程中對于壓實度要嚴格按照施工要求和規(guī)程來執(zhí)行，確保壓實密度和平整度。拌和物從攪拌完成到進行攤鋪施壓之間的時間應該控制在2h之內。對于碾壓質量需要考察的內容主要有：水分損失、振動參數、碾壓速度和次數、碾壓長度。在碾壓混凝土成型之后，需要對壓實度、平整度和強度進行檢測。碾壓次序：由于施工碾壓的要求是全厚密實和表面成型，所以使用的壓路機為振動壓路機。主要經過的工序有初壓、復壓和終壓。初壓的作用是提高碾壓混凝土的表面密實度，為下一步的振動壓實奠定基礎，此時施工所選用的壓路機可以是振動壓路機，但在施工過程中不得開動振動，碾壓次數為2次。復壓的作用是使路面達到全厚密實度的要求，施工過程中壓路機需要開啟振動，施工的重復碾輪應該是輪寬的1/3~1/2，這樣可以減少碾痕的出現(xiàn)，提高平整度。壓路機的性能、混凝土的水灰比以及路面厚度決定了復壓的次數，通常情況下是3次碾壓，首先使用低頻碾壓，然后進行高頻碾壓。不論是初壓還是復壓使用的壓路機都為20t的鋼輪壓路機，終壓使用的壓路機是大噸位的輪胎壓路機。復壓的次數按照規(guī)定的壓實度進行確定（一般為3~6遍），整體的碾壓速度一般控制在1.0km/h~1.5km/h。在這里需要強調的是，使用振動壓路機時應從低處向高處進行碾壓，不同部位需要碾壓的次數并不相同，但是不得漏壓，對于路幅兩邊的碾壓可以在一定程度上進行碾壓次數的增加。在碾壓施工時需要采取勻速直行的方式，不準變速或者是停車，如果有特殊情況出現(xiàn)，必要進行停車和倒車，在第一步需要停止振動。
2.7接縫施工。工作縫宜與設計的脹縫位置一致。本項目主車道半幅路面寬度為11.5m，縱向縮縫設置于道路中線5.75m處。對于道路加寬的路段，需要在寬度大于10m的地方增加縱向縮縫。在本施工案例中使用的是“臺階式”橫向施工縫，這樣做的目的是提高插入傳力桿和接頭處的壓實度。等到碾壓混凝土的強度達到設計強度的70%之時，需要使用切縫機切去10cm，細心刨除切掉部位，清洗干凈，并灑水濕潤，并噴水泥凈漿后方可開始下一階段施工。
2.8養(yǎng)生與灌縫。早期養(yǎng)護對于路面強度具有十分重要的作用，在完成面板施工之后，應立即使用土工布進行面板覆蓋，這樣可以減少水分的損失，通常需要養(yǎng)護的時間為7d，在養(yǎng)護7d之后，不超過14d之內，每天最少要灑水兩次進行養(yǎng)護。每條切分控制的面積為30m2~40m2，在面板壓實成型的48h之內需要完成切縫施工，必須要在工作縫位置進行切縫。切縫間距10m~15m，縫的深度控制在板厚的1/3~1/4，縫寬4mm。
3施工關鍵技術及質量控制
3.1抗滑施工技術。到目前為止對于施工公路的路面平整度還未有有效地解決策略，所以只能在低速的交通環(huán)境中使用碾壓混凝土路面施工。在此限制條件之下，與碾壓混凝土施工彌補可分的抗滑施工技術所表現(xiàn)出的問題就不再突出。不過如果要將在高等級道路施工過程中使用碾壓混凝土路面施工技術，則首先必須要解決的問題就是抗滑施工質量問題。對于這一問題，相關技術人員開展了大量的研究，針對路面的自然裸露、灑水加速裸露、硬性刻槽等重要施工環(huán)節(jié)都進行了優(yōu)化設計。在進行優(yōu)化設計的過程中，對不同施工方法和施工成本和施工便捷性都進行了對比分析。另外，對施工過程中采取的抗滑處理措施的最終結果要進行及時觀測。經過大量的實證分析研究發(fā)現(xiàn)，通過采用硬性刻槽和混凝裸露的方式可以顯著提高構造深度，對于提高路面的抗滑性能具有顯著的效果。總結來看，如果在一級公路或者是高速公路采用碾壓混凝土施工技術，則通過硬性刻槽和緩凝裸露的方式可以使路面的抗滑性能符合宏觀設計的要求。在這里需要強調的時，如果公路施工材料使用的是粗集料，不符合抗磨光的設計要求，可以通過對抗滑表層進行處理的方式來提高整體結構的穩(wěn)定性。如果公路建設沒有等級以及其他的特殊要求，可以不進行抗滑施工處理，可以在施工完成后采取限速的方式來降低車輛對路面的研磨。
3.2平整度施工技術。碾壓混凝土施工的技術難點就是保證路面的平整度，這是影響我國高速公路整體建設發(fā)展的重要因素。為此，相關技術人員和建設人員對影響碾壓混凝土路面平整度的影響因素進行了大量研究，以期找到主要影響因素并采取針對性的控制措施來解決這一難題。根據研究結果發(fā)現(xiàn)，碾壓混凝土路面平整度受到混凝土穩(wěn)定性、集料、稠度配合比、攤鋪均勻性和壓實密度等關鍵因素的影響。為此，研究人員針對混凝土稠度穩(wěn)定性展開了模擬實驗，以找符合公路建設需求的有關指標。具體的措施為通過對物料使用量、攪拌機械和添加劑性能進行改變的方式來改變混凝土稠度指標。在使用之前通過施工所使用的施工設備類型來確定集料和稠度配合比。比如，如果工程施工使用的是大型機械設備，此時使用的集料的最大粒徑要控制在20mm左右。對于含砂量的控制應該按照40%的配比進行控制以調整混凝土稠度?；炷翑備伒木鶆蛐钥梢酝ㄟ^控制攤鋪量和性能，從而提高混凝土施工路面的平整度。另外，在施工過程中需要選擇符合實際要求的壓路機設備，這樣可以保證碾壓路面施工的參數準確性。
3.3接縫施工技術。施工過程中使用的材料、工藝和方法導致了碾壓混凝土路面接縫施工問題的出現(xiàn)。由于碾壓混凝土路面接縫施工具有一定的特殊性，許多研究人員通過理論分析、室內試驗和現(xiàn)場試驗的方式來提高接縫施工技術，以改變實際的施工質量。對于接縫施工材料的選擇應根據施工設計參數和路面設計指標進行選擇。通過這樣的方式可以確保路面溫度產生的翹曲應力、溫縮應力、荷載應力以及干縮應力等的質量。經過大量的研究，研究人員取得了一定的研究成果，發(fā)現(xiàn)在接縫施工的過程中應該將接縫的間距控制在6m~8m之間。另外，在不對攤鋪機械進行機構破壞的前提條件之下，還需要對縱縫拉桿裝置進行研究，從而保證接縫施工設備的成套要求。
3.4控制碾壓混凝土路面施工技術的實施質量。在正式進行碾壓混凝土路面施工之前，建設單位、建筑單位和設計單位應共同確定施工材料、施工技術和施工設備，以達到規(guī)范施工硬件設備的要求。在進行碾壓路面施工之前，需要提前對施工設備進行檢測，在確保施工設備處于安全使用狀態(tài)的條件之下，可以正式開始施工作業(yè)，通過這樣的方式可以有效減少由于施工設備而引起的施工質量問題。此外，在每天開工之前，都需要在室內對所要使用的施工材料進行含水量檢測，在扣除材料的含水量之后來對施工配合比進行計算。同時，對于施工材料配合比要開除通知單，必須按照施工單的要求進行生產，嚴格控制生產過程中配合比參數出現(xiàn)的誤差。需要強調的是，在生產過程中，并不是采取直接稱量的方式來控制水泥用量和水量，為了有效把控水泥用量和含水量，本項目在采取水泥穩(wěn)定土的檢測方法進行檢測，并安排專人進行全程監(jiān)督。需要重視的是，混凝土路面的碾壓紋理也會對施工質量造成重大的影響。
4結束語
在公路路面建設領域碾壓混凝土路面施工技術應用地越來越普遍，規(guī)模不斷擴大。但是在實際應用的過程中出現(xiàn)的質量問題也不斷擴大。相關人員將提高公路路面施工質量作為研究對象，對抗滑施工技術、平整度施工技術和接縫施工技術進行了深入廣泛的研究。
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作者:陳妍秀 單位:福建省德同建設發(fā)展有限公司
