淺談其他類型混凝土路面

潘玉芹，劉迎春

(黑龍江省龍建路橋第四工程有限公司)

1 鋼纖維混凝土路面

鋼纖維混凝土是一種性能優(yōu)良的路面材料，它能顯著提高混凝土的抗拉強(qiáng)度、抗彎拉強(qiáng)度、抗凍性、抗沖擊、抗磨耗、抗疲勞等性能，在路面工程中應(yīng)用，可以明顯減小路面板厚度，改善路用性能。國(guó)外主要用于公交停車站、收費(fèi)站和行駛重型汽車的路面和舊路面的加鋪層。我國(guó)近年來已逐步推廣應(yīng)用，特別適用于地面標(biāo)高受限制地段的路面，如橋面鋪裝、城市道路舊混凝土路面的加鋪層等。

鋼纖維、混凝土的特性除了基質(zhì)混凝土之外，鋼纖維的品質(zhì)有很大影響，鋼纖維的用量通常以體積率表示，即1 m3鋼纖維混凝土中所含鋼纖維的含量體積百分率。路面用鋼纖維宜用剪切型纖維或熔抽型纖維，其抗拉強(qiáng)度不低于550 MPa，纖維直徑0.4 ～0.7 mm，纖維長(zhǎng)度取直徑的50 ～70倍?；旌狭现写旨系淖畲罅讲怀^纖維長(zhǎng)度的1/2，同時(shí)不得大于20 mm，其他材料要求同普通混凝土。鋼纖維的體積率一般取0.6% ～1.0%。混合料的砂率較普通混凝土增大50%。

鋼纖維混凝土的彎拉強(qiáng)度為普通混凝土的1.5～2.0倍，彎拉彈性模量較普通混凝土提高5%。經(jīng)計(jì)算，在所有條件相同的情況下，鋼纖維混凝土路面板的厚度約為普通混凝土路面板厚度的0.55～0.75倍，鋼纖維體積率高的取高限，體積率低的取低限。最小厚度不低于160 mm。為了提高其整體剛度，通常為鋼纖維混凝土路面設(shè)置半剛性基層。

鋼纖維混凝土路面的縮縫間距可以比普通混凝土路面適當(dāng)延長(zhǎng)，一般可以取縮縫間距為15～20 m。脹縫、縮縫、縱縫、施工縫的構(gòu)造形式與普通混凝土路面相同。

2 碾壓混凝土路面

碾壓混凝土路面是指采用低水灰比混合料，用瀝青混凝土攤鋪機(jī)攤鋪成型，用壓路機(jī)(鋼輪與輪胎壓路機(jī))碾壓成型的水泥混凝土路面。碾壓混凝土路面由于含水率低，并通過強(qiáng)烈振動(dòng)碾壓成型，因此強(qiáng)度高，節(jié)省水泥、節(jié)約用水，施工速度快、養(yǎng)生時(shí)間短，有較好的應(yīng)用前景。但碾壓混凝土若直接用做面層板，則表面平整度難以達(dá)到十分理想的程度，此外路表面的均勻性也不容易滿足要求。因此，碾壓混凝土路面不宜在高速公路、一級(jí)公路修筑面層板，一般用于二級(jí)以下公路、或作為高速公路，一級(jí)公路的剛性基層使用。碾壓混凝土路面要求集料有良好的級(jí)配，最大公稱粒徑不大于20 mm。集料的合成級(jí)配范圍如表1所列。

表1 面層碾壓混凝土集料合成級(jí)配范圍

碾壓混凝土路面施工時(shí)，為了改善施工和易性，節(jié)省水泥，可以摻入部分粉煤灰。代替水泥的粉煤灰摻量按超量取代法確定，對(duì)于面層板超量取代系數(shù)K，對(duì)I級(jí)粉煤灰，取K=1.4～1.8;II級(jí)粉煤灰，取K=1.6～2.0。對(duì)于碾壓混凝土基層和復(fù)合式路面下面層，可用Ⅲ級(jí)粉煤灰，取 K=1.8～2.2。

碾壓混凝土路面板的厚度取值與厚度設(shè)計(jì)驗(yàn)算方法與普通混凝土路面相同。碾壓混凝土 路面的縱縫、脹縫、縮縫、施工縫的設(shè)置基本上與普通混凝土路面相同，但是面板的平面尺寸以略大一些，但是不得超過6.0 m×8.0 m。

3 貧混凝土基層板

貧混凝土板是指用水泥用量較低、混凝土等級(jí)較低的混凝土混合料鋪筑的路面板。貧混凝土板不能作為面層板使用，主要用做特重交通、高速公路、一級(jí)公路瀝青路面和水泥混凝土路面的剛性基層板。

貧混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度和最大水灰比隨交通等級(jí)的輕重決定，表2所列數(shù)據(jù)可供參考。

表2 貧混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與最大水灰比建議值

貧混凝土混合料的水泥用量一般取160～230 kg/m3。在季節(jié)冰凍地區(qū)不低于180 kg/m3。若混合料中摻加粉煤灰，則單位水泥用量可取130～175 kg/m3，但是單位膠結(jié)材料總量宜取220～270 kg/m3。

貧混凝土基層一般采用與混凝土面板施工相同的機(jī)械與工藝鋪筑，基層板的縱、橫向脹、縮縫應(yīng)與面層板一一嚴(yán)格對(duì)應(yīng)。但基層板的縱、橫向縮縫可以不設(shè)拉桿和傳力桿。基層板的脹縫應(yīng)設(shè)傳力桿與脹縫板，且與面層板的脹縫一一對(duì)齊。

4 混凝土小塊鋪砌路面、裝配式混凝土路面

混凝土小塊鋪筑路面的塊料由高強(qiáng)水泥混凝土材料預(yù)制而成?？箟簭?qiáng)度約為60 MPa，水泥含量為350～380 kg/m3，水灰比0.35，最大集料尺寸為8～16 mm，塊料承受磨耗的面積一般小于0.03 m2，厚度至少0.06 m，形狀有矩形和嵌鎖型(不規(guī)則形狀)兩類。這種路面結(jié)構(gòu)由面層、砂整平層(厚0.03 m)和基層組成，基層類型同普通混凝土路面。這種路面具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，能承受較大的單位壓力，出現(xiàn)較大變形也不會(huì)破壞塊料，便于修復(fù)等優(yōu)點(diǎn)，因此，20世紀(jì)70年代中期以來，這種路面在歐美各國(guó)得到了較大的發(fā)展，較廣泛地用于鋪筑人行道、停車場(chǎng)、堆場(chǎng)(特別是集裝箱碼頭堆場(chǎng))、街區(qū)道路、次要道路、一般公路的路面等。

裝配式混凝土路面是在工廠中把混凝土預(yù)制成板塊，然后運(yùn)至工地現(xiàn)場(chǎng)裝配而成。這種路面的優(yōu)點(diǎn)是：混凝土板可以全年生產(chǎn)，不受氣候影響，混凝土質(zhì)量容易保證;施工進(jìn)度快，鋪筑完畢即可通車;損壞后易于拆換修理。因此，它較適用于城市道路、廠礦道路、大型基建場(chǎng)地、停車站場(chǎng)和軟弱土基上。裝配式混凝土路面的缺點(diǎn)是接縫多，整體性差，容易引起行車顛簸跳動(dòng)，因而在公路上一般不宜采用。

為了便于吊裝及搬運(yùn)，裝配式混凝土板一般做成1～2 m的正方形或矩形，也可作成邊長(zhǎng)1.2 m的六角形。板厚一般為0.12～0.18 m。近年來有些國(guó)家還采用寬3.5 m，長(zhǎng)3～6 m的矩形板，但需有相應(yīng)的運(yùn)輸和吊裝機(jī)具來配合。六角形板的強(qiáng)度和穩(wěn)定性較好。為承受車輪荷載應(yīng)力和吊裝應(yīng)力，裝配式混凝土板可在邊緣和角隅配置鋼筋，有時(shí)亦可設(shè)全面網(wǎng)狀鋼筋。為提高板的質(zhì)量，可采用預(yù)應(yīng)力、真空作業(yè)、機(jī)械振搗或蒸汽養(yǎng)生等技術(shù)來制作混凝土板。冬季為加速板的硬結(jié)，可采用電熱法或在鑄模內(nèi)安裝管線，內(nèi)通蒸汽或熱水。有些國(guó)家還利用先張法或電熱法施加預(yù)應(yīng)力，做成裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土板。