市政道路碾壓混凝土施工技術(shù)探討

陳妍秀

福建省德同建設(shè)發(fā)展有限公司

1 工程概況

海翔大道（公鐵立交—孚蓮路段）提升改造工程，施工地點(diǎn)是在廈門市集美、海滄兩個(gè)區(qū)，起點(diǎn)是石厝立交終點(diǎn)（不含石厝立交），終點(diǎn)是孚蓮路（不含孚蓮路互通），總長(zhǎng)約7.172km。

主要施工內(nèi)容包括既有主車道路面病害處治與補(bǔ)強(qiáng)、雨水工程的提升改造、深青溪中橋及橋梁兩端縱坡影響范圍路基抬高工程、高干渠中橋抬高工程、排洪工程、照明工程等工程。

本項(xiàng)目碾壓混凝土施工工程量總共128747m2，其中橋頭過(guò)渡段順接處理為13799m2，主車道路面病害處理為114948m2。

2 碾壓混凝土施工流程控制

2.1 吧工藝流程

海翔大道（公鐵立交—孚蓮路段）提升改造工程中碾壓混凝土施工所采用的工藝流程為：準(zhǔn)備工作→施工測(cè)量放樣→掛線→拌料（試驗(yàn)室取樣）→運(yùn)輸→攤鋪→壓實(shí)→養(yǎng)生→切縫。

2.2 準(zhǔn)備工作

對(duì)基層材料質(zhì)量要求為：水泥宜采用初凝時(shí)間3h以上、終凝時(shí)間在6h以上的普通硅酸鹽水泥。工程施工中使用的水泥，在施工之前要展開(kāi)品質(zhì)調(diào)查，并進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)檢驗(yàn)，經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)符合國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之后才可以正式進(jìn)行使用，同時(shí)還需要對(duì)水泥的膠結(jié)強(qiáng)度、凝固時(shí)間進(jìn)行檢驗(yàn)，通常情況下不得采用礦渣水泥。不得將不同品種、強(qiáng)度等級(jí)的水泥混合在一起使用。在進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按照抗彎拉強(qiáng)度≥3.5MPa，抗壓強(qiáng)度≥25MPa進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.3 測(cè)量放樣

在下承層經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后，可以進(jìn)行碾壓混凝土施工，施工之前首先用水浸潤(rùn)基層。在進(jìn)行攤鋪混凝土施工時(shí)不需要設(shè)置模板，因此控制樁設(shè)置的距離一般為10m，在進(jìn)行正式施工之前，首先將φ14 鋼筋樁抄平掛鋼絲在道路兩側(cè)每10m打入一個(gè)，達(dá)到控制高程的目的。

2.4 攪拌與運(yùn)輸

在攪拌過(guò)程中對(duì)于拌和稠度、含水量、均勻性和強(qiáng)度要嚴(yán)格控制。同時(shí)要準(zhǔn)確計(jì)算粗細(xì)集料和水泥進(jìn)入拌和機(jī)的數(shù)量；抗彎強(qiáng)度、稠度、均勻性都受到拌和時(shí)間的影響，必須進(jìn)行嚴(yán)格控制；通過(guò)測(cè)量水灰比、水泥劑量可以得到水泥的強(qiáng)度，在進(jìn)行水泥運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中要減少水分蒸發(fā)和離析，盡量最近攪拌，縮短攪拌和澆筑之間的時(shí)間。

2.5 攤鋪

攤鋪使用的是高密實(shí)度攤鋪機(jī)，在進(jìn)行碾壓混凝土鋪筑時(shí)，需要使用灑水車對(duì)路基進(jìn)行灑水，保證路槽頂面濕潤(rùn)，攤鋪厚度和壓實(shí)厚度的比值為松鋪系數(shù)，這是對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行控制的重要指標(biāo)，在進(jìn)行正式是施工之前可以通過(guò)試譜進(jìn)行確定。

攤鋪機(jī)、平地機(jī)、布料機(jī)和人工攤鋪是最為常見(jiàn)的四種碾壓混凝土鋪筑方式。為了確保攤鋪混凝土符合平整度和標(biāo)高的要求，需要同時(shí)使用2臺(tái)攤鋪機(jī)進(jìn)行施工作業(yè)，作業(yè)人員密切關(guān)注，如果發(fā)現(xiàn)有離析，則在進(jìn)行初壓之前要及時(shí)進(jìn)行人工找補(bǔ)。對(duì)攤鋪施工的厚度、平整度、寬度和標(biāo)高等要及時(shí)進(jìn)行檢查，并以嚴(yán)格控制平整度為重點(diǎn)。

2.6 碾壓

強(qiáng)度受到壓實(shí)度的顯著影響，如果壓實(shí)度降低則抗拉強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度都會(huì)出現(xiàn)明顯的講讀，所以在施工的過(guò)程中對(duì)于壓實(shí)度要嚴(yán)格按照施工要求和規(guī)程來(lái)執(zhí)行，確保壓實(shí)密度和平整度。拌和物從攪拌完成到進(jìn)行攤鋪施壓之間的時(shí)間應(yīng)該控制在2h之內(nèi)。對(duì)于碾壓質(zhì)量需要考察的內(nèi)容主要有：水分損失、振動(dòng)參數(shù)、碾壓速度和次數(shù)、碾壓長(zhǎng)度。在碾壓混凝土成型之后，需要對(duì)壓實(shí)度、平整度和強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。

碾壓次序：由于施工碾壓的要求是全厚密實(shí)和表面成型，所以使用的壓路機(jī)為振動(dòng)壓路機(jī)。主要經(jīng)過(guò)的工序有初壓、復(fù)壓和終壓。初壓的作用是提高碾壓混凝土的表面密實(shí)度，為下一步的振動(dòng)壓實(shí)奠定基礎(chǔ)，此時(shí)施工所選用的壓路機(jī)可以是振動(dòng)壓路機(jī)，但在施工過(guò)程中不得開(kāi)動(dòng)振動(dòng)，碾壓次數(shù)為2次。復(fù)壓的作用是使路面達(dá)到全厚密實(shí)度的要求，施工過(guò)程中壓路機(jī)需要開(kāi)啟振動(dòng)，施工的重復(fù)碾輪應(yīng)該是輪寬的1/3～1/2，這樣可以減少碾痕的出現(xiàn)，提高平整度。壓路機(jī)的性能、混凝土的水灰比以及路面厚度決定了復(fù)壓的次數(shù)，通常情況下是3次碾壓，首先使用低頻碾壓，然后進(jìn)行高頻碾壓。不論是初壓還是復(fù)壓使用的壓路機(jī)都為20t的鋼輪壓路機(jī)，終壓使用的壓路機(jī)是大噸位的輪胎壓路機(jī)。復(fù)壓的次數(shù)按照規(guī)定的壓實(shí)度進(jìn)行確定（一般為3～6遍），整體的碾壓速度一般控制在1.0km/h～1.5km/h。

在這里需要強(qiáng)調(diào)的是，使用振動(dòng)壓路機(jī)時(shí)應(yīng)從低處向高處進(jìn)行碾壓，不同部位需要碾壓的次數(shù)并不相同，但是不得漏壓，對(duì)于路幅兩邊的碾壓可以在一定程度上進(jìn)行碾壓次數(shù)的增加。在碾壓施工時(shí)需要采取勻速直行的方式，不準(zhǔn)變速或者是停車，如果有特殊情況出現(xiàn)，必要進(jìn)行停車和倒車，在第一步需要停止振動(dòng)。

2.7 接縫施工

工作縫宜與設(shè)計(jì)的脹縫位置一致。本項(xiàng)目主車道半幅路面寬度為11.5m，縱向縮縫設(shè)置于道路中線5.75m處。對(duì)于道路加寬的路段，需要在寬度大于10m 的地方增加縱向縮縫。在本施工案例中使用的是“臺(tái)階式”橫向施工縫，這樣做的目的是提高插入傳力桿和接頭處的壓實(shí)度。等到碾壓混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%之時(shí)，需要使用切縫機(jī)切去10cm，細(xì)心刨除切掉部位，清洗干凈，并灑水濕潤(rùn)，并噴水泥凈漿后方可開(kāi)始下一階段施工。

2.8 養(yǎng)生與灌縫

早期養(yǎng)護(hù)對(duì)于路面強(qiáng)度具有十分重要的作用，在完成面板施工之后，應(yīng)立即使用土工布進(jìn)行面板覆蓋，這樣可以減少水分的損失，通常需要養(yǎng)護(hù)的時(shí)間為7d，在養(yǎng)護(hù)7d 之后，不超過(guò)14d之內(nèi)，每天最少要灑水兩次進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。每條切分控制的面積為30m2～40m2，在面板壓實(shí)成型的48h 之內(nèi)需要完成切縫施工，必須要在工作縫位置進(jìn)行切縫。切縫間距10m～15m，縫的深度控制在板厚的1/3～1/4，縫寬4mm。

3 施工關(guān)鍵技術(shù)及質(zhì)量控制

3.1 抗滑施工技術(shù)

到目前為止對(duì)于施工公路的路面平整度還未有有效地解決策略，所以只能在低速的交通環(huán)境中使用碾壓混凝土路面施工。在此限制條件之下，與碾壓混凝土施工彌補(bǔ)可分的抗滑施工技術(shù)所表現(xiàn)出的問(wèn)題就不再突出。不過(guò)如果要將在高等級(jí)道路施工過(guò)程中使用碾壓混凝土路面施工技術(shù)，則首先必須要解決的問(wèn)題就是抗滑施工質(zhì)量問(wèn)題。對(duì)于這一問(wèn)題，相關(guān)技術(shù)人員開(kāi)展了大量的研究，針對(duì)路面的自然裸露、灑水加速裸露、硬性刻槽等重要施工環(huán)節(jié)都進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。在進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，對(duì)不同施工方法和施工成本和施工便捷性都進(jìn)行了對(duì)比分析。另外，對(duì)施工過(guò)程中采取的抗滑處理措施的最終結(jié)果要進(jìn)行及時(shí)觀測(cè)。經(jīng)過(guò)大量的實(shí)證分析研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)采用硬性刻槽和混凝裸露的方式可以顯著提高構(gòu)造深度，對(duì)于提高路面的抗滑性能具有顯著的效果。

總結(jié)來(lái)看，如果在一級(jí)公路或者是高速公路采用碾壓混凝土施工技術(shù)，則通過(guò)硬性刻槽和緩凝裸露的方式可以使路面的抗滑性能符合宏觀設(shè)計(jì)的要求。在這里需要強(qiáng)調(diào)的時(shí)，如果公路施工材料使用的是粗集料，不符合抗磨光的設(shè)計(jì)要求，可以通過(guò)對(duì)抗滑表層進(jìn)行處理的方式來(lái)提高整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。如果公路建設(shè)沒(méi)有等級(jí)以及其他的特殊要求，可以不進(jìn)行抗滑施工處理，可以在施工完成后采取限速的方式來(lái)降低車輛對(duì)路面的研磨。

3.2 平整度施工技術(shù)

碾壓混凝土施工的技術(shù)難點(diǎn)就是保證路面的平整度，這是影響我國(guó)高速公路整體建設(shè)發(fā)展的重要因素。為此，相關(guān)技術(shù)人員和建設(shè)人員對(duì)影響碾壓混凝土路面平整度的影響因素進(jìn)行了大量研究，以期找到主要影響因素并采取針對(duì)性的控制措施來(lái)解決這一難題。根據(jù)研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，碾壓混凝土路面平整度受到混凝土穩(wěn)定性、集料、稠度配合比、攤鋪均勻性和壓實(shí)密度等關(guān)鍵因素的影響。為此，研究人員針對(duì)混凝土稠度穩(wěn)定性展開(kāi)了模擬實(shí)驗(yàn)，以找符合公路建設(shè)需求的有關(guān)指標(biāo)。具體的措施為通過(guò)對(duì)物料使用量、攪拌機(jī)械和添加劑性能進(jìn)行改變的方式來(lái)改變混凝土稠度指標(biāo)。

在使用之前通過(guò)施工所使用的施工設(shè)備類型來(lái)確定集料和稠度配合比。比如，如果工程施工使用的是大型機(jī)械設(shè)備，此時(shí)使用的集料的最大粒徑要控制在20mm 左右。對(duì)于含砂量的控制應(yīng)該按照40%的配比進(jìn)行控制以調(diào)整混凝土稠度?；炷翑備伒木鶆蛐钥梢酝ㄟ^(guò)控制攤鋪量和性能，從而提高混凝土施工路面的平整度。另外，在施工過(guò)程中需要選擇符合實(shí)際要求的壓路機(jī)設(shè)備，這樣可以保證碾壓路面施工的參數(shù)準(zhǔn)確性。

3.3 接縫施工技術(shù)

施工過(guò)程中使用的材料、工藝和方法導(dǎo)致了碾壓混凝土路面接縫施工問(wèn)題的出現(xiàn)。由于碾壓混凝土路面接縫施工具有一定的特殊性，許多研究人員通過(guò)理論分析、室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的方式來(lái)提高接縫施工技術(shù)，以改變實(shí)際的施工質(zhì)量。對(duì)于接縫施工材料的選擇應(yīng)根據(jù)施工設(shè)計(jì)參數(shù)和路面設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行選擇。通過(guò)這樣的方式可以確保路面溫度產(chǎn)生的翹曲應(yīng)力、溫縮應(yīng)力、荷載應(yīng)力以及干縮應(yīng)力等的質(zhì)量。經(jīng)過(guò)大量的研究，研究人員取得了一定的研究成果，發(fā)現(xiàn)在接縫施工的過(guò)程中應(yīng)該將接縫的間距控制在6m～8m之間。另外，在不對(duì)攤鋪機(jī)械進(jìn)行機(jī)構(gòu)破壞的前提條件之下，還需要對(duì)縱縫拉桿裝置進(jìn)行研究，從而保證接縫施工設(shè)備的成套要求。

3.4 控制碾壓混凝土路面施工技術(shù)的實(shí)施質(zhì)量

在正式進(jìn)行碾壓混凝土路面施工之前，建設(shè)單位、建筑單位和設(shè)計(jì)單位應(yīng)共同確定施工材料、施工技術(shù)和施工設(shè)備，以達(dá)到規(guī)范施工硬件設(shè)備的要求。在進(jìn)行碾壓路面施工之前，需要提前對(duì)施工設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，在確保施工設(shè)備處于安全使用狀態(tài)的條件之下，可以正式開(kāi)始施工作業(yè)，通過(guò)這樣的方式可以有效減少由于施工設(shè)備而引起的施工質(zhì)量問(wèn)題。此外，在每天開(kāi)工之前，都需要在室內(nèi)對(duì)所要使用的施工材料進(jìn)行含水量檢測(cè)，在扣除材料的含水量之后來(lái)對(duì)施工配合比進(jìn)行計(jì)算。同時(shí)，對(duì)于施工材料配合比要開(kāi)除通知單，必須按照施工單的要求進(jìn)行生產(chǎn)，嚴(yán)格控制生產(chǎn)過(guò)程中配合比參數(shù)出現(xiàn)的誤差。需要強(qiáng)調(diào)的是，在生產(chǎn)過(guò)程中，并不是采取直接稱量的方式來(lái)控制水泥用量和水量，為了有效把控水泥用量和含水量，本項(xiàng)目在采取水泥穩(wěn)定土的檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè)，并安排專人進(jìn)行全程監(jiān)督。需要重視的是，混凝土路面的碾壓紋理也會(huì)對(duì)施工質(zhì)量造成重大的影響。

4 結(jié)束語(yǔ)

在公路路面建設(shè)領(lǐng)域碾壓混凝土路面施工技術(shù)應(yīng)用地越來(lái)越普遍，規(guī)模不斷擴(kuò)大。但是在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題也不斷擴(kuò)大。相關(guān)人員將提高公路路面施工質(zhì)量作為研究對(duì)象，對(duì)抗滑施工技術(shù)、平整度施工技術(shù)和接縫施工技術(shù)進(jìn)行了深入廣泛的研究。