碾壓混凝土路面施工技術(shù)的若干思考

李曉巖

摘要：碾壓混凝土是近二十年來發(fā)展起來的一種新型混凝土。碾壓混凝土路面施工技術(shù)是一種水泥混凝土路面施工新技術(shù)，具有施工機(jī)械通用性好、施工速度快、早期強(qiáng)度高、節(jié)約水泥、接縫少等一系列優(yōu)點(diǎn)。因施工機(jī)械化程度高，可大面積通倉澆筑，施工進(jìn)度快。本文簡要介紹了碾壓混凝土路面的發(fā)展歷程，同時，對還提出了一些對碾壓混凝土路面施工方面的觀點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：碾壓混凝土路面發(fā)展技術(shù)

0引言

碾壓混凝土(Roller Compacted Concrete，簡稱RCC)是一種含水量低、水泥用量少，通過振動碾壓施工工藝達(dá)到高密度、高強(qiáng)度的無塌落度超干硬性水泥混凝土。由于RCC路面的顯著經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，當(dāng)今世界上許多國家都在對RCC路面技術(shù)進(jìn)行研究。解決RCC路面的攤鋪平整度和密實(shí)度問題，提高RCC路面施工質(zhì)量是推廣RCC路面的關(guān)鍵所在。

1我國碾壓混凝土路面的發(fā)展歷程

早在第一次世界大戰(zhàn)前后，比利時、丹麥、德國、法國及其它一些歐洲國家已有人碾壓修筑了水泥混凝土路面。但是，由于當(dāng)時具有的碾壓手段難以保證良好的工程質(zhì)量，這種筑路技術(shù)未能得到發(fā)展。我國是從80年代初開始進(jìn)行碾壓混凝土路面研究的。1981年安徽省公路局開始進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，1982年鋪筑第一段試驗(yàn)路。1983年、1984年，安徽省公路局和交通部公路科學(xué)研究所及江蘇省交通廳合作，進(jìn)行了擴(kuò)大試驗(yàn)，取得了不少研究成果。1988年開始的國家科技工作引導(dǎo)性項(xiàng)路面發(fā)展對策及修筑技術(shù)研究中，又組織江蘇省公目《我國水泥混凝土路局、山西省公局和河南省交通廳等單位對碾壓混凝土路面修筑技術(shù)進(jìn)行了研究。從施工機(jī)械來看，當(dāng)時進(jìn)口的大型瀝青攤鋪等機(jī)械還比較少，即使擁有這些機(jī)械的單位一般也不愿用來鋪筑碾壓混凝土路面，只能采用人工或小型機(jī)械施工，路面質(zhì)量難以提高。因此，這一時期的研究成果主要為采用人工或中小型配套機(jī)械施工的各種復(fù)合式碾壓混凝土路面或用于較低等級公路的全厚式碾壓混凝土路面施工技術(shù)。隨著高等級公路的迅速發(fā)展，進(jìn)口的高密實(shí)度攤鋪機(jī)、振動壓路機(jī)等大型設(shè)備越來越多，國內(nèi)的一些筑路機(jī)械生產(chǎn)廠家也紛紛研制或引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)施工機(jī)械，因此公路工程單位的大型機(jī)械保有量迅速增加，再加上京津塘高速公路等一些工程明確規(guī)定水泥穩(wěn)定基層必須采用“廠拌機(jī)鋪”，改變了一些工程技術(shù)人員的認(rèn)識，從而為我國高等級公路碾壓混凝土路面施工中采用高密實(shí)度攤鋪機(jī)等大型機(jī)械創(chuàng)造了條件。1991年在國家“八五”重點(diǎn)科技項(xiàng)目(攻關(guān))《高等級公路水泥混凝土路面材料及應(yīng)用開發(fā)研究》中，交通部組織交通部公路科學(xué)研究所、山西省交通廳和廣西壯族自治區(qū)交通廳等單位進(jìn)行了碾壓混凝土路面成套技術(shù)的研究，以應(yīng)用于高等級公路為目標(biāo)，從材料、施工技術(shù)、抗滑技術(shù)、接縫技術(shù)等方面進(jìn)行了系統(tǒng)研究，在路面平整度、抗滑及接縫等方面取得了突破性進(jìn)展，并取得了一系列配套成果，初步形成了高等級公路碾壓混凝土路面施工成套技術(shù)。

2壓混凝土路面施工技術(shù)

2.1提高路面平整度的關(guān)鍵技術(shù)碾壓混凝土路面最大的難題是難以達(dá)到足夠的路面平整度，這也是多年來制約碾壓混凝土路面發(fā)展的主要障礙。為了攻克碾壓混凝土路面平整度這一世界性難題，我們首先對路面平整度的影響因素進(jìn)行了深入、全面的分析，并通過大量的室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場試驗(yàn)進(jìn)行了研究，提出了如下保證碾壓混凝土路面平整度的關(guān)鍵技術(shù)。

2.1.1適宜的碾壓混凝土稠度指標(biāo)和集料級配適宜于大型機(jī)械化施工的集料最大粒徑20mm、砂率35％～47％的集料合成級配和“半出漿”改進(jìn)VC值40±5s的稠度設(shè)計(jì)指標(biāo)。

2.1.2保持稠度穩(wěn)定性通過對造成稠度波動原因的分析和試驗(yàn)，研究提出了包括料場管理、拌和機(jī)選擇、材料計(jì)量、外加劑選擇等保持稠度穩(wěn)定的措施。

2.1.3提高攤鋪均勻性定性和定量研究了減少攤鋪過程中離析的措施及影響攤鋪預(yù)壓密實(shí)度均勻性的因素，提出了通過“拌和一運(yùn)輸一攤鋪”系統(tǒng)分析選擇適宜的攤鋪速率等保證攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的連續(xù)性、提高攤鋪均勻性的技術(shù)措施。

2.1.4增大預(yù)壓密實(shí)度通過對碾壓混凝土路面成型機(jī)理和攤鋪機(jī)性能的試驗(yàn)和分析，提出了保證攤鋪后預(yù)壓密實(shí)度85％以上的攤鋪機(jī)(尤其是熨平板)選型要求和熨平板工作參數(shù)的選用原則。

2.1.5保證碾壓的均勻性通過理論分析和現(xiàn)場試驗(yàn)，從選擇合適的壓路機(jī)型號與參數(shù)(自重10t～12t，振頻30Hz以上、振幅1mm以下)、適宜的碾壓工作段長度、碾壓次序與工藝參數(shù)等方面提出了保證碾壓均勻性的關(guān)鍵技術(shù)。

2.2抗滑技術(shù)以前由于路面平整度問題一直沒有得到很好解決，碾壓混凝土路面一直停留在低速交通階段，路面防滑問題相應(yīng)不很突出。但是要使碾壓混凝土路面應(yīng)用于高等級公路，抗滑問題是必須解決的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。為了解決碾壓混凝土路面抗滑這一關(guān)鍵技術(shù)，“八五”攻關(guān)中對自然裸露、灑水加速裸露、緩凝裸露、嵌壓、硬性刻槽等抗滑處理方法進(jìn)行了施工方便性、施工經(jīng)濟(jì)性的比較，并對各種抗滑處理方法路面抗滑能力的衰變規(guī)律進(jìn)行了觀測。結(jié)果表明，采用緩凝裸露法和硬性刻槽法可使竣工時路面構(gòu)造深度達(dá)到規(guī)定滿足要求。課題組在對表面構(gòu)造修筑工藝和解決微觀構(gòu)造的技術(shù)措施深入研究的基礎(chǔ)上提出了碾壓混凝土路面的抗滑處理原則：①對于高速公路和一級公路，應(yīng)采用緩凝裸露法或硬性刻槽法進(jìn)行表面處理，以形成要求的路表宏觀構(gòu)造。當(dāng)粗集料抗磨光能力達(dá)不到現(xiàn)行規(guī)范要求時，需做抗滑表層(一次攤鋪碾壓成型)。②對于其它等級的公路，可不作任何處理，依靠通車后行車的作用逐漸形成宏觀構(gòu)造，必要時可采取限速研磨措施，加速裸露進(jìn)程。

采用上述研究成果，基本可以解決碾壓混凝土路面的抗滑問題。

2.3接縫技術(shù)碾壓混凝土路面由于在材料、施工工藝上與普通混凝土有一定差異，因此在接縫設(shè)計(jì)及施工上亦有其特殊性?！鞍宋濉惫リP(guān)過程中進(jìn)行了室內(nèi)試驗(yàn)、理論分析和現(xiàn)場試驗(yàn)等，提出了碾壓混凝土路面從接縫設(shè)置原則到施工工藝的成套技術(shù)，并在以下兩方面取得了突破性進(jìn)展：①采用碾壓混凝土材料的有關(guān)參數(shù)和路面板的有關(guān)指標(biāo)，對碾壓混凝土路面板的溫縮應(yīng)力、溫度翹曲應(yīng)力、干縮應(yīng)力及荷載應(yīng)力進(jìn)行了計(jì)算，并結(jié)合試驗(yàn)路的觀測結(jié)果，研究提出了全厚式碾壓混凝土路面縮縫間距的建議值為6m～8m。②在不破壞攤鋪機(jī)結(jié)構(gòu)的情況下，研制出縱縫拉桿設(shè)置裝置，解決了全厚式碾壓混凝土路面無法設(shè)置拉桿的世界性難題。

應(yīng)用上述接縫設(shè)計(jì)和施工技術(shù)，基本上可解決碾壓混凝土路面的接縫問題。

2.4其他配套技術(shù)除上述關(guān)鍵技術(shù)外，在碾壓混凝土材料試驗(yàn)方法、配合比設(shè)計(jì)方法、材料物理力學(xué)性能、外加劑和粉煤灰應(yīng)用技術(shù)、施工質(zhì)量檢測等方面也已形成了一系列配套技術(shù)。

我國已具備發(fā)展碾壓混凝土路面的設(shè)備條件和施工技術(shù)條件。可以預(yù)料，在我國高等級公路迅速發(fā)展、優(yōu)質(zhì)路用瀝青匱乏、水泥資源豐富(1996年產(chǎn)量達(dá)4.5億t)的形勢下，碾壓混凝土路面施工成套技術(shù)作為修筑水泥混凝土路面的一種新的技術(shù)途徑，將具有良好的推廣應(yīng)用前景。