論我國(guó)發(fā)展碾壓混凝土路面的技術(shù)條件

李勝利

摘 要：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)。發(fā)展這種路面需要那些技術(shù)條件呢？目前我國(guó)是否具備這些條件呢？下面逐項(xiàng)論述這些問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：碾壓；混凝土路面；技術(shù)

一、設(shè)備條件

根據(jù)碾壓混凝土路面的施工工藝特點(diǎn)，要保證碾壓混凝土路面具有良好的施工質(zhì)量，必須保證拌和、攤鋪和碾壓三道主要工序具備相應(yīng)的設(shè)備條件。

（一）拌和設(shè)備

根據(jù)國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)研究結(jié)果，路面碾壓混凝土的拌和必須采用強(qiáng)制式拌和機(jī)，水泥、水及砂石材料的計(jì)量精度達(dá)到現(xiàn)行施工規(guī)范規(guī)定精度即可。這一要求與普通水泥混凝土路面基本一致。

碾壓混凝土的稠度對(duì)水的變化非常敏感。研究結(jié)果表明，混凝土的稠度及其波動(dòng)是影響碾壓混凝土路面平整度的主要因素，而造成混凝土稠度變化的主要原因是混凝土單位用水量的變化，也就是加水量和砂石材料含水量的變化。對(duì)于一般拌和機(jī)，加水量的控制還是比較準(zhǔn)確的，最大的問(wèn)題就是砂石含水量變化時(shí)能否及時(shí)檢測(cè)并自動(dòng)修正砂石和水的用量。從這個(gè)意義上講，應(yīng)推薦帶有自動(dòng)檢測(cè)砂石含水量的拌和機(jī)，或配備附加的快速砂石含水量測(cè)定系統(tǒng)。從我國(guó)目前引進(jìn)或國(guó)產(chǎn)的一些大型拌和設(shè)備來(lái)看，這一要求是可以達(dá)到的。在實(shí)在無(wú)法滿足這一要求時(shí)，采用增加砂石含水量的檢測(cè)頻率、及時(shí)人工調(diào)整的方法也可在一定程度上解決這一問(wèn)題。

作為碾壓混凝土路面施工技術(shù)的配套技術(shù)，“八五”攻關(guān)項(xiàng)目“碾壓混凝土廠拌設(shè)備的研制”專(zhuān)題也已圓滿完成任務(wù)，為發(fā)展碾壓混凝土路面提供了有力支持。

（二）攤鋪設(shè)備

為了保證路面平整度，攤鋪設(shè)備應(yīng)滿足以下要求：

1、保證較好的攤鋪平整度。攤鋪是碾壓混凝土路面施工的關(guān)鍵工序，是碾壓等后續(xù)工序的基礎(chǔ)，只有攤鋪出平整的表面，才有可能得到壓實(shí)后平整的路面。為此，要求攤鋪機(jī)必須具備工作性能良好的均衡供料系統(tǒng)和自動(dòng)找平系統(tǒng)。

根據(jù)試驗(yàn)路的鋪筑經(jīng)驗(yàn)，采用帶強(qiáng)力熨平板的VOGELES—1800和S—2000或ABGTITAN411和TITAN422等機(jī)型，對(duì)于保證成型后的路面平整度達(dá)到3mm的要求是必要的，并且也是可以達(dá)到的。

2、保證足夠的預(yù)壓密實(shí)度。超干硬的碾壓混凝土材料經(jīng)瀝青攤鋪機(jī)攤鋪后，必須經(jīng)過(guò)大型振動(dòng)壓路機(jī)的碾壓作用才能密實(shí)成型，如果攤鋪后的混凝土過(guò)于松散，則在壓路機(jī)的作用下勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生推擠，從而破壞路面的平整度；另外，碾壓混凝土路面攤鋪之后，由于壓實(shí)的作用，攤鋪后的表面將有一定的沉降，基層的不平整將反映到表面來(lái)。當(dāng)基層的平整度一定時(shí)，攤鋪后的密實(shí)度越高，壓實(shí)沉降量越小（即松鋪系數(shù)越?。瑢?duì)攤鋪平整度的破壞越小，壓實(shí)后的平整度越好。根據(jù)攻關(guān)過(guò)程中鋪筑的幾條試驗(yàn)路的試驗(yàn)，攤鋪預(yù)壓密實(shí)度應(yīng)能在88%以上。

綜合上述情況，將帶有強(qiáng)力熨平板瀝青路面攤鋪機(jī)用于高等級(jí)公路碾壓混凝土路面施工是完全可能的。

（三）碾壓設(shè)備

碾壓是碾壓混凝土路面施工必不可少的工序，當(dāng)混凝土的配合比確定之后，硬化混凝土的強(qiáng)度主要取決于混凝土的密實(shí)程度，降低1%的壓實(shí)度，可造成約0.27MPa的抗折強(qiáng)度損失，可見(jiàn)壓實(shí)的重要。而壓實(shí)質(zhì)量的好壞主要取決于壓路機(jī)的性能。另一方面，碾壓也是破壞攤鋪平整度、影響最終平整度的關(guān)鍵因素。因此，選擇適宜的壓路機(jī)是保證路面質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。

二、施工技術(shù)

具備一定性能要求的施工機(jī)械設(shè)備是發(fā)展碾壓混凝土路面的必要條件，但要鋪筑符合高等級(jí)公路要求的碾壓混凝土路面，還必須有一套相應(yīng)的施工技術(shù)。從1991年開(kāi)始，我們?cè)趪?guó)內(nèi)外原有成果的基礎(chǔ)上，以應(yīng)用于高等級(jí)公路為目標(biāo)，對(duì)碾壓混凝土路面施工成套技術(shù)進(jìn)行了研究。經(jīng)過(guò)5年的攻關(guān)，在以下幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)上取得了突破，已基本形成了成套的施工實(shí)用技術(shù)。

（一）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(lái)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(duì)路面平整度的影響因素進(jìn)行了深入、全面的分析，并通過(guò)大量的室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)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)。

（二）抗滑技術(shù)

以前由于路面平整度問(wèn)題一直沒(méi)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(wèn)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(jí)公路，抗滑問(wèn)題是必須解決的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

（三）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(guò)程中進(jìn)行了室內(nèi)試驗(yàn)、理論分析和現(xiàn)場(chǎng)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(duì)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(cè)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，解決了厚式碾壓混凝土路面無(wú)法設(shè)置拉桿的世界性難題。

（四）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(cè)等方面也已形成了一系列配套技術(shù)。

根據(jù)上述研究成果，已編制出具有指導(dǎo)性和實(shí)用性的《高等級(jí)公路碾壓混凝土路面施工技術(shù)指南》（草案），為碾壓混凝土路面施工技術(shù)在高等級(jí)公路上的應(yīng)用、修訂有關(guān)技術(shù)規(guī)范提供了支撐技術(shù)和科學(xué)依據(jù)。

三、結(jié)論和建議

從以上分析可以看出，我國(guó)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?？梢灶A(yù)料，在我國(guó)高等級(jí)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(shì)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。