水泥混凝土面層鋪筑施工探析

王 磊

（滄州路橋工程公司，河北 滄州 061000）

0 引言

水泥混凝土路面在公路施工中應(yīng)用廣泛，水泥混凝土路面的施工工序一般為：施工準(zhǔn)備、模板安裝、混凝土的攪拌與運(yùn)輸、攤鋪與振搗、接縫施工、表面整修、養(yǎng)生與填縫等。

1 施工準(zhǔn)備技術(shù)

施工前應(yīng)根據(jù)合同文件、設(shè)計(jì)圖紙及施工技術(shù)要求確定施工方案，編制切實(shí)可行的施工組織計(jì)劃：計(jì)算所需工、料、機(jī)及平衡分期的需要量，按施工工藝流程配備相應(yīng)的人員與機(jī)具，對(duì)施工、試驗(yàn)、機(jī)械、管理等崗位的技術(shù)人員和工人進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，儲(chǔ)備充足的水泥、砂石等原材料。

根據(jù)設(shè)計(jì)文件測(cè)量校核平面和高程控制樁，復(fù)測(cè)和恢復(fù)路面中心、路面寬度和縱橫高程等基本標(biāo)柱，測(cè)量精度應(yīng)滿足相應(yīng)規(guī)范的規(guī)定。施工前要協(xié)調(diào)好各相關(guān)部門的關(guān)系，解決好水、電及燃料供應(yīng)、辦公及生活用房、工棚、倉(cāng)庫(kù)等設(shè)施，一般將攪拌場(chǎng)地設(shè)置在攤捕路段的中間位置，盡量布置緊湊，少占用地。修建施工便道，確保運(yùn)送混凝土的道路暢通。

應(yīng)在施工準(zhǔn)備階段勘查當(dāng)?shù)丶爸苓叺乃?、砂石料、粉煤灰、鋼筋及外加劑等原材料的品種、質(zhì)量、供應(yīng)量及運(yùn)距等情況，在經(jīng)濟(jì)合理的前提下優(yōu)選材料供應(yīng)商，確保原材料的質(zhì)量和數(shù)量：建立具備要求資質(zhì)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)室，對(duì)原材料進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)和混凝土配合比試驗(yàn)，技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。所有原材料在進(jìn)出場(chǎng)時(shí)要進(jìn)行稱量、登記、保管和簽發(fā)。

對(duì)施工機(jī)械設(shè)備、測(cè)量?jī)x器、基準(zhǔn)線、機(jī)具及各種試驗(yàn)儀器等進(jìn)行全面的檢查和調(diào)試，保證設(shè)備的品種、規(guī)格符合施工技術(shù)要求。對(duì)機(jī)械化施工主要設(shè)備的易損零部件要作適量?jī)?chǔ)備，如滑模攤鋪機(jī)的振搗棒、滑動(dòng)側(cè)模板和抹平板等，三輥軸機(jī)組的振搗棒、輥軸等。

2 路基、基層的檢測(cè)和整修

路基、基層的質(zhì)量指標(biāo)、施工工藝除應(yīng)符合相應(yīng)的施工規(guī)范外，還要滿足混凝土路面施工的附加技術(shù)要求：路基要穩(wěn)定、密實(shí)、均質(zhì)，對(duì)橋頭、軟基及高填方等薄弱地段要進(jìn)行連續(xù)沉降觀測(cè)，檢查基層的強(qiáng)度、剛度、表面平整度及壓實(shí)度等指標(biāo)是否符合要求；滑模攤鋪面層時(shí)，基層應(yīng)比混凝土板每側(cè)至少寬出65cm或與路基同寬，小型機(jī)具施工時(shí)，每側(cè)至少應(yīng)寬出30cm，軌道攤鋪和三輥軸機(jī)組攤鋪時(shí)，每側(cè)至少應(yīng)寬出50cm。對(duì)基層產(chǎn)生的縱橫向斷裂、隆起等破損要進(jìn)行必要的修整，應(yīng)及時(shí)對(duì)基層灑水養(yǎng)生，以防混凝土底部水分被干燥基層吸收，影響成形質(zhì)量；有時(shí)也在基層與混凝土之間鋪設(shè)塑料薄膜。

3 混凝土的攪拌及運(yùn)輸

混凝土拌和設(shè)備主要有攪拌樓，自動(dòng)供料、計(jì)量、稱量設(shè)備，砂石料含水率反饋控制裝置，計(jì)算機(jī)自動(dòng)配料操作系統(tǒng)和外加劑加入裝置。此外，還有砂石料倉(cāng)、外加劑池、粉煤灰罐倉(cāng)和推土機(jī)或裝載機(jī)配套設(shè)施，若使用散裝水泥，應(yīng)配備水泥罐倉(cāng)，使用袋裝水泥應(yīng)配備拆包和輸送設(shè)備。攪拌樓在投產(chǎn)前應(yīng)安裝、調(diào)試正常，還應(yīng)由法定計(jì)量部門對(duì)各計(jì)量器具進(jìn)行標(biāo)定，將各種材料的稱量誤差控制在允許的范圍內(nèi)。為使拌和物均勻、粘聚性好以及強(qiáng)度穩(wěn)定，還要確定最佳拌和時(shí)間。

外加劑應(yīng)稀釋后加入攪拌鍋，稀釋用水和原液中的水應(yīng)從用水總量中扣除，外加劑摻量應(yīng)根據(jù)配合比試驗(yàn)確定的摻量計(jì)算成每盤摻量。溶液應(yīng)均勻、無沉淀，摻有外加劑時(shí)，拌和時(shí)間需延長(zhǎng)5～10s。若加粉煤灰時(shí)應(yīng)與水泥以相同的輸送、計(jì)量方式加入攪拌筋，當(dāng)粉煤灰與引氣劑同時(shí)使用時(shí)，引氣劑摻量應(yīng)通過試驗(yàn)加倍使用。

應(yīng)根據(jù)水泥混凝土混合料的類型、運(yùn)輸距離等情況選擇運(yùn)輸車輛。鋼纖維混凝土、碾壓混凝土只能用自卸汽車運(yùn)輸；而普通混凝土可以用自卸汽車運(yùn)輸，但當(dāng)運(yùn)距遠(yuǎn)或攤鋪鋼筋混凝土路面或橋面時(shí)，宜選用混凝土運(yùn)輸車。

4 滑模攤鋪施工

滑模機(jī)械攤鋪混凝土路面采用基線進(jìn)行導(dǎo)向，模板安裝在攤鋪機(jī)上，隨攤鋪機(jī)前進(jìn)而滑動(dòng)使路面成型，不需要在基層上安裝固定模板。施工過程是：首先由螺旋布料器將堆積在基層上的水泥混凝土拌合物橫向鋪開，由刮平器進(jìn)行同步刮平，然后由振搗器進(jìn)行振搗密實(shí)，隨后由刮平板進(jìn)行振搗后整平，以形成密實(shí)而平整的表面，再使用搓動(dòng)式振搗板對(duì)混凝土面層進(jìn)行振實(shí)和整平，最后用光面帶進(jìn)行光面。

4.1 基準(zhǔn)線設(shè)置

通過設(shè)置基準(zhǔn)線，為滑模攤鋪建立一個(gè)標(biāo)高、縱橫坡、板厚、板寬、攤鋪中線等基本幾何位置的基準(zhǔn)參考系。攤鋪機(jī)一側(cè)有導(dǎo)向傳感器，另一側(cè)有高程傳感器，導(dǎo)向傳感器接觸基準(zhǔn)線，其位置依據(jù)路線前進(jìn)方向安裝。高程傳感器接觸高程導(dǎo)向繩，其空間位置依據(jù)路線高程相對(duì)位置來安裝，測(cè)量時(shí)沿線每200m增設(shè)一水準(zhǔn)點(diǎn)，并在控制測(cè)量精度和平差后使用。攤鋪機(jī)攤鋪的方向和高程準(zhǔn)確與否，取決于基準(zhǔn)線的準(zhǔn)確程度，因此基準(zhǔn)線經(jīng)準(zhǔn)確定位后固定在打入基層的鋼釬上。

從目前的應(yīng)用情況來看，基準(zhǔn)線材料多為彩色尼龍繩或鋼絞線，設(shè)置的形式有單向坡雙線式、雙向坡雙線式、單向坡單線式三種?；鶞?zhǔn)線寬度除應(yīng)保證攤鋪寬度外，同時(shí)還需要滿足兩側(cè)650～1000mm 橫向支距的要求。橫向支距是指滑模攤鋪邊緣到基準(zhǔn)線樁之間的水平距離，即滑模攤鋪機(jī)履帶行走與插入邊緣拉桿的所需寬度?；鶞?zhǔn)線設(shè)置后，嚴(yán)禁擾動(dòng)、碰撞和振動(dòng)。

振搗棒是通過振動(dòng)能量促進(jìn)水泥混凝土攤鋪層達(dá)到均勻密實(shí)。多根振搗棒固定在支架上，按一定的間距橫向排列。可通過上下移動(dòng)振搗棒支架來調(diào)整振搗棒的位置。振搗棒位置是面板是否產(chǎn)生縱向收縮裂縫的關(guān)鍵：下緣位置應(yīng)在擠壓板最低點(diǎn)以上，振搗棒的橫向間距不宜大于45cm，應(yīng)均勻排列；兩側(cè)邊緣振搗棒與攤鋪邊緣距離不宜大于250mm。擠壓底板的作用是將振搗提漿后的混凝土擠壓得更加密實(shí)，同時(shí)，擠壓拖抹出混凝土路面的標(biāo)準(zhǔn)斷面、光滑的外觀和良好的縱橫向平整度。提漿夯板的作用是夯實(shí)粗集料并提取一定水泥漿厚度以制作路面抗滑構(gòu)造。擠壓底板前傾角大小和提漿夯板深度與滑模攤鋪機(jī)的推進(jìn)阻力和擠壓力大小關(guān)系很大，也是判斷橫向拉裂與否的關(guān)鍵因素。必須設(shè)定在最佳位置，方可正常攤鋪。擠壓底板前傾角宜設(shè)置為30°左右，提漿夯板位置宜在擠壓底板前緣以下5～10mm之間。

4.2 攤鋪施工技術(shù)

滑模攤鋪機(jī)應(yīng)緩慢、勻速、連續(xù)不斷地作業(yè)，攤鋪速度適宜控制在1～2m/min。當(dāng)拌合物的稠度發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)先調(diào)振搗頻率，然后改變攤鋪速度，同時(shí)應(yīng)禁止在料多時(shí)提速，然后再隨意停機(jī)等待的間歇攤鋪。停機(jī)次數(shù)越多，攤鋪機(jī)擠壓底板靜止壓力造成的橫向槽越多，平整度就越差。

在整個(gè)路面攤鋪過程中，應(yīng)隨時(shí)調(diào)整松方高度板來有效控制進(jìn)料位置，開始宜略設(shè)高些以確保進(jìn)料，正常狀態(tài)下應(yīng)保持振搗倉(cāng)內(nèi)料位高于振搗棒100mm 左右，以利于振搗倉(cāng)內(nèi)混凝土中的氣泡因受振搗而被徹底排放掉，料位的上下波動(dòng)宜控制在3cm之內(nèi)。在正常攤鋪時(shí)，振動(dòng)頻率可在6000～11000r/min 之間調(diào)整，宜采用9000r/min左右。應(yīng)根據(jù)混凝土的稠度大小，隨時(shí)調(diào)整攤鋪的振動(dòng)頻率或速度。當(dāng)混凝土偏干時(shí)，提高振搗頻率，同時(shí)減慢攤鋪速度；當(dāng)混凝土偏稀時(shí)，則相反。攤鋪機(jī)起步時(shí)，應(yīng)先開啟振搗棒，再進(jìn)行攤鋪，攤鋪機(jī)離開工作面后，應(yīng)立即關(guān)閉振搗棒。攤鋪中應(yīng)經(jīng)常檢查振搗棒的工作情況和位置。路面出現(xiàn)麻面或拉裂現(xiàn)象時(shí)，必須停機(jī)檢查或更換振搗棒。攤鋪后，路面上殘留有振搗棒拖出的發(fā)亮的砂漿條帶，則表明振搗棒位置過深，必須調(diào)高其位置，使振搗棒底緣在擠壓底板的后線高度以上。

5 結(jié)語

本文結(jié)合高速公路水泥混凝土面層施工實(shí)踐，詳細(xì)介紹了在滑模式攤鋪法施工中混凝土的攪拌和攤鋪，為有效地控制面層施工質(zhì)量提供保障。

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