陡坡路段露石水泥混凝土路面施工技術(shù)研究

廖波

摘要：本文將結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)露石混凝土路面陡坡段的工藝設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)展開分析，以期填補(bǔ)當(dāng)前實(shí)踐領(lǐng)域的技術(shù)空白，為同類工程提供參考。

Abstract： In this paper， the process design and key technology of exposed concrete pavement on steep slope section are analyzed in order to fill the technical gap in the current practice field and provide reference for similar projects.

關(guān)鍵詞：陡坡路段；露石水泥混凝土路面；施工技術(shù)

Key words： steep slope section；exposed cement concrete pavement；construction technology

中圖分類號(hào)：U416.216 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）07-0154-03

0 引言

露石混凝土路面它具有優(yōu)良的宏觀與微觀結(jié)構(gòu)，露石混凝土路面除保持普通混凝土路面強(qiáng)度高、使用壽命長(zhǎng)、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低等特點(diǎn)外，還具有顯著的路面降噪和抗滑效果，該路面在西方一些國(guó)家早有應(yīng)用，但是對(duì)于我國(guó)來說目前仍是一種新型路面形式，技術(shù)實(shí)踐材料匱乏。另外，從提高混凝土路面抗滑性能來講，我國(guó)目前主要用于水泥混凝土路面的抗滑措施是拉毛和刻槽，這些措施在使用初期能滿足抗滑性能的要求，但相對(duì)于水泥混凝土路面較長(zhǎng)的使用年限，這些措施難以保證道路始終具有所要求的良好的抗滑品質(zhì)。另一方面，我國(guó)現(xiàn)行的橫向拉毛、刻槽技術(shù)對(duì)混凝土路面的噪聲不但沒有降低，反而有強(qiáng)化作用。有鑒于此，我國(guó)建筑工程領(lǐng)域有必要加強(qiáng)露石混凝土路面施工技術(shù)的研究，以改進(jìn)拉毛、刻槽等路面抗滑措施的缺陷，提高混凝土路面，尤其是陡坡路面的性能水平。

1 露石混凝土路面理論概述

1.1 概念

露石混凝土路面是一種將面層混凝土中的粗集料外露，形成非光滑表面的路面。目前，在澳大利亞、丹麥、比利時(shí)、法國(guó)和英國(guó)等已經(jīng)開始使用。

1.2 陡坡段露石混凝土路面的應(yīng)用意義

相對(duì)于普通路段來說，陡坡路段對(duì)工程技術(shù)、路面材料及技術(shù)參數(shù)的要求比普通路段較為嚴(yán)格，抗滑性是其中首要強(qiáng)調(diào)的技術(shù)要求。以往我國(guó)在陡坡段常用拉毛、刻槽等方式進(jìn)行路面的抗滑、降噪，路面投入使用后，隨著服務(wù)年限的增加，橫向拉毛、刻槽技術(shù)對(duì)混凝土路面噪聲、抗滑的處理不但沒有起到作用，反而致其更加嚴(yán)重。而露石混凝土路面由于具有隨機(jī)凸起的集料表面，使聲波和壓力波在輪胎花紋下的空隙中自行消散，因此降低了噪聲，并且能有效提高路面的抗滑性能。

丹麥公路局的試驗(yàn)研究結(jié)果表明，當(dāng)車速為80km/h，露石混凝土路面平均噪聲比舊混凝土路面低7dB，比有縱向構(gòu)造的新混凝土路面低2.5dB。露石混凝土路面噪聲比混凝土路面降低約3dB（A），甚至比瀝青路面更安靜。據(jù)調(diào)查，露石混凝土路面的降噪、抗滑效果大致相當(dāng)于在不改變道路表面特征的狀況下，車流量降低一半的降噪效果。另外，露石混凝土路面的抗滑性能以及夏天防止“白色路面”等方面較之普通混凝土路面有著很好的優(yōu)越性，且平整度也能達(dá)到規(guī)定要求，在陡坡路段具有非常高的適用性。

2 陡坡路段露石混凝土路面關(guān)鍵施工技術(shù)

2.1 露石劑噴灑

在EACCP經(jīng)過攤鋪以及抹面等處理后，即為露石劑的噴灑程序。但該工序并非立刻進(jìn)行，而需要間隔一定的時(shí)間，原則上來看，該時(shí)間即從混凝土抹面開始、直至混凝土水膜消失的這段時(shí)間。做好該時(shí)間的控制十分關(guān)鍵，如噴灑過早，那么則會(huì)因混凝土表面水膜的存在對(duì)露石的均勻性產(chǎn)生影響，且因稀釋作用的存在增加液體總量。同時(shí)，也需要避免時(shí)間過晚，即如果兩者間隔時(shí)間過長(zhǎng)，混凝土表面則會(huì)因接近初凝狀態(tài)硬化而使露石劑在滲透方面受到影響。具體噴灑方面，其主要方式有：第一，噴槍。即使用農(nóng)用噴霧器以及空壓機(jī)進(jìn)行霧化處理；第二，手動(dòng)液壓裝置。該裝置經(jīng)常應(yīng)用在建筑裝修中，通過人工搖動(dòng)搖桿的方式實(shí)現(xiàn)壓力的提供；第三，高壓水槍。即普通水槍，通過轉(zhuǎn)動(dòng)噴頭的方式對(duì)實(shí)際霧化效果進(jìn)行調(diào)節(jié)；第四，露石劑噴灑機(jī)。這是一種新研制的噴灑設(shè)備，由噴灑系統(tǒng)以及行走系統(tǒng)組成，需要在實(shí)際施工中根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇。

2.2 露石劑養(yǎng)生

在完成露石劑的噴灑之后，受到風(fēng)力以及溫度影響，混凝土表面露石劑以及水分非常容易揮發(fā)，并因此對(duì)露石劑的化學(xué)作用產(chǎn)生影響。對(duì)此，則需要在完成噴灑后做好養(yǎng)護(hù)措施的應(yīng)用，其具體方式為：第一，在露石劑噴灑完成的5-10分鐘需要做好塑料膜的覆蓋，保證覆蓋的完全性，避免存在表面裸露在外情況；第三，避免將塑料膜在混凝土表面上直接拖拉、對(duì)露石劑分布的均勻性產(chǎn)生影響；第三，在對(duì)塑料膜完成覆蓋后，需要在其邊角位置使用木塊等物體壓實(shí)，避免因此進(jìn)風(fēng)影響?zhàn)B護(hù)效果。

2.3 EACCP刷洗

①在露石劑噴灑、養(yǎng)生完畢后，則需要即刻進(jìn)行EACCP的刷洗，即在對(duì)混凝土表面砂漿去除后露出積料。在大面積刷洗前，需要先進(jìn)行小面積的試刷，如砂漿較易沖掉、且混凝土材料較軟，那么則還沒有到適合的刷洗時(shí)間。如難度適中、無集料脫落，且混凝土材料觸感較硬，則可以正式進(jìn)行刷洗，其具體方式有人工以及機(jī)械兩種方式。

②基于均勻設(shè)計(jì)方法的EACCP刷洗工藝。

均勻設(shè)計(jì)，即通過“回歸設(shè)計(jì)”方式的應(yīng)用，在對(duì)控制論當(dāng)中“黑箱”思想進(jìn)行運(yùn)用的情況下將整個(gè)過程作為一個(gè)“黑箱”，并將參與試驗(yàn)的因素以均勻設(shè)計(jì)方式做好試驗(yàn)的安排，在將其作為系統(tǒng)輸入?yún)?shù)的基礎(chǔ)上將試驗(yàn)結(jié)果作為輸出參數(shù)。在函數(shù)模型中，其可以通過經(jīng)驗(yàn)或者理論的方式對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行假設(shè)，在聯(lián)系試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上通過回歸分析方式的應(yīng)用做好模型系數(shù)的確定，在建立起相關(guān)回歸模型的情況下做好不同因素交互效應(yīng)以及主效應(yīng)的估計(jì)，以此應(yīng)用在預(yù)報(bào)以及預(yù)測(cè)工作當(dāng)中。將該理論應(yīng)用在EACCP施工過程中，在向其噴灑露石劑并養(yǎng)生處理后，在達(dá)到適宜刷洗時(shí)間之后將混凝土表面上存在的砂漿材料除去，使集料外露的過程即為EACCP刷洗工藝，在該工作當(dāng)中，工藝控制的適宜與否，將直接對(duì)路面最終表面紋理產(chǎn)生影響，通常會(huì)以露石深度以及刷洗時(shí)間作為控制指標(biāo)。在以均勻設(shè)計(jì)方式對(duì)相關(guān)指標(biāo)影響進(jìn)行分析后，可以獲得的結(jié)果有：

第一，所為均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)，即在正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上形成的新理論，其同正交設(shè)計(jì)間的區(qū)別，即隨著因素水平的提升而逐漸提升，經(jīng)常應(yīng)用在具有較多因素的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)當(dāng)中，其目的即通過回歸方式的應(yīng)用對(duì)不同因素同變量間的定性以及定量關(guān)系進(jìn)行揭示；

第二，根據(jù)一次型現(xiàn)行回歸處理后，即能夠了解到不同因素在控制指標(biāo)方面的影響水平。從刷洗時(shí)間角度看來，外界環(huán)境溫度的影響最大，其次分別為露石劑噴灑劑量以及噴灑時(shí)間，從露石深度看來，露石劑噴灑劑量影響最大，其次分別為外界環(huán)境溫度以及噴灑時(shí)間；

第三，刷洗工藝指標(biāo)控制可以說是正是露石劑自身作用的體現(xiàn)，這同露石劑噴灑計(jì)量、外界環(huán)境條件以及水泥水化程度間具有密切的聯(lián)系，即當(dāng)噴灑時(shí)間較早、劑量多、且溫度處于較低水平時(shí)，則具有較長(zhǎng)的刷洗時(shí)間，且露石深度較大。相反，當(dāng)噴灑時(shí)間較晚、養(yǎng)生溫度較高時(shí)，在噴灑時(shí)由于混凝土已經(jīng)接近終凝狀態(tài)，則會(huì)因表面密度問題對(duì)露石劑的作用時(shí)間以及深入時(shí)間產(chǎn)生影響，即具有較小的露石深度。

2.4 EACCP養(yǎng)生

之后，則需要進(jìn)行EACCP的養(yǎng)生。其具體方式有：第一，濕養(yǎng)護(hù)法。即采用濕麻袋、草簾、稻草、鋸木屑覆蓋于混凝土表面，每天均勻?yàn)⑺當(dāng)?shù)次；第二，塑料薄膜養(yǎng)護(hù)。這種養(yǎng)護(hù)既可用噴灑塑料溶液形成不透水的薄膜粘附于表層，又可人工覆蓋塑料薄膜，利用薄膜不透水的作用，將水泥混凝土中的拌和水和蒸發(fā)水大部分積蓄下來自行養(yǎng)護(hù)混凝土；第三，養(yǎng)護(hù)劑噴灑。以此在EACCP表面形成一個(gè)防蒸發(fā)、防水的隔離層。

本文將結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)露石混凝土路面陡坡段的工藝設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)展開分析，以期填補(bǔ)當(dāng)前實(shí)踐領(lǐng)域的技術(shù)空白，為同類工程提供參考。

3 陡坡路段抗滑EACCP試驗(yàn)路研究

3.1 工程概況

我國(guó)某地區(qū)國(guó)道，因建設(shè)時(shí)間較早、不能夠滿足目前交通需求而進(jìn)行改造。改造設(shè)計(jì)方面，為保守經(jīng)濟(jì)設(shè)計(jì)，利用原有線性，具有較多的小半徑路段以及大縱坡，分別占據(jù)路線總長(zhǎng)的41%以及3.4%。由于交通量較大，存在嚴(yán)重的超限現(xiàn)象，對(duì)此，則因路面抗滑行不足經(jīng)常導(dǎo)致事故的發(fā)生。為了能夠?qū)β范挝恢密囖H以及路面推移病害進(jìn)行消除，將該工程很多陡坡路段設(shè)計(jì)以水泥混凝土材料施工，而為了使這部分路段在抗滑性方面具有更好的表現(xiàn)，在該工程中，確定使用露石水泥混凝土技術(shù)。

3.2 試驗(yàn)路鋪筑

3.2.1 模板安裝

在對(duì)模板安裝前，需要按照設(shè)計(jì)要求做好路邊線以及路面中心線的放樣。使用三輥軸機(jī)組施工時(shí)，需要保證在固定好的模板上行走，由于該設(shè)備具有較大的自重，對(duì)此對(duì)模板具有較高的要求。模板選擇方面，為鋼模板，長(zhǎng)度在4m左右，高度同路面相同或稍小，以此便于基層標(biāo)高的調(diào)整，并保證模板具有拆裝便利以及平直的特點(diǎn)，具有足夠的強(qiáng)度以及剛度。支撐方面，要具有較好的牢固性，使用鋼釬打入基層后固定，并在施工前24h做好模板的檢查，使用砂漿材料做好同地面接觸位置的縫隙處理。

3.2.2 混凝土攤鋪

拌合與運(yùn)輸方面，要使用標(biāo)定配料機(jī)自動(dòng)配料拌合，保證拌合時(shí)間在3min以上，按照砂-水泥-小-大碎石的順序拌合，并先將外加劑使用水拌合處理，以此保障其均勻性能夠滿足要求；混凝土攤鋪方面，按照?qǐng)D1做好布料均勻細(xì)的控制，根據(jù)實(shí)際坍落度變化做好松鋪系數(shù)的調(diào)整，當(dāng)坍落度較大時(shí)，取低值，如坍落度較小，則取高值。受到路面橫坡影響，在實(shí)際振密以及攤鋪中，拌合物會(huì)按照從高向低的方式流動(dòng)，對(duì)此，則需要在高度較高的位置對(duì)布料高度進(jìn)行增大，并在較低一側(cè)降低高度，以此對(duì)拌合物的流動(dòng)性做出補(bǔ)償，保障路面的均勻性以及平整性。在三滾軸整平機(jī)作業(yè)時(shí)，要做好單元長(zhǎng)度的控制，即在20-30m之間，并在長(zhǎng)度足夠一個(gè)作業(yè)單位長(zhǎng)度后再振實(shí)，保證整平同振實(shí)兩道工序間具有15min以內(nèi)的間隔。在實(shí)際整平當(dāng)中，需要做好拌合物表面情況的觀察，如存在過多的積料，則需要人工進(jìn)行鏟除，并做好模板頂部位置余漿，避免因振動(dòng)影響使其發(fā)生松動(dòng)。此外，需要對(duì)模板情況隨時(shí)觀察，如存在變形或者松動(dòng)情況，則需要及時(shí)校正處理。

3.2.3 EACCP收光抹面

在做好路面整平處理后，表面砂漿在縱向水灰比以及厚度方面都基本均勻，但在橫向方面可能還存在著一定的不足。此時(shí)，需要使用4m刮尺擺入，以均勻的速度橫向推拉，保證推拉的一次性，中間不停頓。在刮平處理中，需要保證混凝土同刮尺表面間接觸的全面性，在發(fā)現(xiàn)空隙時(shí)及時(shí)做好補(bǔ)料處理。當(dāng)其表面泌水蒸發(fā)消失后，再通過抹刀或者刮板的應(yīng)用做好抹光以及收漿處理。

3.3 抗滑性能測(cè)試

在完成鋪筑后，為了能夠?qū)β访娴目够阅苓M(jìn)行評(píng)價(jià)，則對(duì)全線EACCP的摩擦系數(shù)以及構(gòu)造深度進(jìn)行檢測(cè)，以手工鋪砂法處理，每200米以組，每個(gè)樁號(hào)斷面測(cè)3組，并取其平均值。其中，兩個(gè)主要標(biāo)段的測(cè)試數(shù)據(jù)如表1所示。

同我國(guó)目前公路水泥面層構(gòu)造程度中一般路段在0.7-1.1mm間的要求相比，EACCP具有更高的構(gòu)造深度，即表面其在表面宏觀構(gòu)造方面具有較好的表現(xiàn)。同時(shí)，測(cè)定其表面具有較高的摩擦系數(shù)，也是EACCP抗滑性的良好表現(xiàn)?？傮w看來，EACCP路表結(jié)構(gòu)無論在宏觀方面還是微觀方面表現(xiàn)都較為豐富，使其能夠?yàn)樾熊噹砀玫目够砻?，且在耐久性方面具有較好的表現(xiàn)。

4 結(jié)論

通過上述工程中試驗(yàn)路段與普通路段鋪筑效果的對(duì)比測(cè)試結(jié)果可以看出，露水混凝土在提高陡坡抗滑性能方面的作用更好，試驗(yàn)段鋪筑參數(shù)和技術(shù)措施控制嚴(yán)格，符合設(shè)計(jì)要求。陡坡路段施工是交通工程建設(shè)當(dāng)中的一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容。在上文中，我們對(duì)陡坡路段露石水泥混凝土路面施工技術(shù)進(jìn)行了一定的研究，但也僅限于試驗(yàn)范圍，在實(shí)際工程建設(shè)中，應(yīng)該嚴(yán)格把控關(guān)鍵技術(shù)，以科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用做好該類路面施工。

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