可循環(huán)裝配式水泥混凝土路面應用技術

王自強

（石家莊市公路橋梁建設集團有限公司，河北 石家莊 050000）

0 引言

裝配式水泥混凝土路面是指將預制完成的水泥混凝土面板直接裝配在基層表面形成的路面。相較于現(xiàn)場鋪筑，該路面對場地、設備的要求較低，且效率更快，質量更容易控制。

1 工程概況

某施工路段處于交叉口處，地勢相對低洼，由于排水較差導致路面損壞比較嚴重，已經(jīng)對正常行車構成影響。對此，先在舊路基表面按照10～18cm的厚度鋪設一層水穩(wěn)碎石，將其作為調(diào)整層，然后在其上方按照28cm的厚度再鋪設一層水穩(wěn)石屑，將其作為基層，最后采用素混凝土預制板作為基層，其厚度為18cm。為給基層提供良好的保護，并避免施工長時間斷行，施工中在基層表面按照1cm的厚度鋪設瀝青表處封層。此外，為保證路面完工后的平整度，還在面層的下方鋪設一層厚度為1cm的墊層，墊層材料采用水泥砂漿?；炷令A制板的形狀為正六邊形，采用以下兩種規(guī)格：第一種規(guī)格的邊距為99cm，第二種規(guī)格的邊距為49.5cm。

2 施工技術

2.1 基層處理

基層處理是裝配式水泥混凝土路面施工的重要環(huán)節(jié)。基層應達到密實和均勻，且強度充足，現(xiàn)在我國常見的半剛性基層均可使用。按照就地取材的原則，將基層材料確定為水穩(wěn)石屑。其中，水泥采用強度標號為42.5的普硅水泥，石屑為當?shù)爻霎a(chǎn)的粒徑不超過40mm的石灰質碎石。將水泥劑量確定為5%，混合料7d齡期抗壓強度需達到2.6MPa以上[1]。

基層的總厚度為28cm，鋪筑需分為兩層進行，即每次鋪筑14cm，分兩次完成整個基層的鋪筑。具體的鋪筑順序為：首先按照橫縱向高程與松鋪厚度攤鋪石屑，再按照預先布設的方格網(wǎng)在石屑表面撒布水泥，一般每個方格使用1袋水泥，然后由人工連續(xù)干拌兩遍，達到均勻后按照最佳含水量進行翻拌，利用路拱板將混合料初步刮平后，由壓路機將其碾壓密實，最后做好灑水養(yǎng)生。從開始加水翻拌到碾壓成型經(jīng)歷的時間應控制在2h以內(nèi)。基層混合料齡期達到7d后檢測其彎沉值，以確定當量回彈模量能否達到要求。在基層施工中應隨時利用水平儀做好高程控制，嚴格按照現(xiàn)場掛線進行拌和料攤鋪，確保基層橫坡及平整度達到要求，為排水及之后的路面裝配施工奠定良好基礎[2]。

2.2 封層施工

在基層施工完成并成型后，采用層鋪法進行瀝青表處施工，將其作為封層，層厚按1cm控制，單位面積瀝青用量為1.2～1.4kg，完成碾壓后方可開放交通。因施工不能斷行，所以基層與封層的施工都采用半幅施工半幅封閉的方法進行。

2.3 面板預制

（1）面板類型與數(shù)量

根據(jù)施工段的長度確定面板類型與數(shù)量，該施工段的長度為300m，因此用第一種規(guī)格的預制板施工250m，用第二種規(guī)格的預制板施工50m，所有預制板均為正六邊形。

（2）模板制作

為使預制板達到預期的精度要求，模板制作必須準確且安裝牢固。施工中采用寬度為18cm的槽鋼分別加工大、小模板。其中，大模板共加工12套，小模板共加工10套。整體模板成型后，在其內(nèi)部設置隔板，以此分為兩個完全一致的模板[3]。

（3）預制場地

在施工段附近選擇一個合適的場地作為預制場地，將場地平整并初步碾壓后，在其表面攤鋪一層厚度為10cm的標號相對較低的混凝土，以此在場地表面硬化的同時作為底模使用。場地面積約1700m2，單日加工量為100～150塊。

（4）材料與配比

水泥采用標號為42.5的普硅水泥，集料采用中砂和石灰質碎石。其中，中砂的細度模數(shù)為2.68，碎石的壓碎值為15%。相關規(guī)范要求，混凝土28d齡期對應的抗折強度應達到4.5MPa以上?；诖耍ㄟ^嚴格的配比試驗，將混凝土重量比確定如下：當在氣溫較高的夏季進行施工時，混凝土配比（重量比）為：水泥∶砂∶碎石∶水=343∶617∶1374∶168，按照該配比生產(chǎn)的混凝土，其28d齡期對應的抗折強度為5.52MPa，滿足規(guī)范要求；當在氣溫較低的冬季進行施工時，混凝土配比（重量比）為：水泥∶砂∶碎石∶水=360∶511.2∶1454.4∶144，按照該配比生產(chǎn)的混凝土，其28d齡期對應的抗折強度為4.95MPa，滿足規(guī)范要求[4]。

（5）混凝土拌和與澆筑

混凝土拌和借助強制式拌和機完成，必須做到每盤過磅，以免配比失準。澆筑開始前，應先在模板四周與底板均勻涂刷一層隔離劑，使成型的預制板達到完整與光潔，然后用鐵絲制作預埋起吊環(huán)。在澆筑過程中還需做好振搗，振搗方式包括插入式振搗與平板附著振動振搗，將提漿嚴格控制在3～5mm范圍內(nèi)；澆搗完成的混凝土需使用電泥抹將其抹平，并按照要求印上花紋，隨即檢查表面平整度與尺寸精度，及時發(fā)現(xiàn)并消除所有外觀質量缺陷；混凝土脫模不可太早，否則可能使邊角處被破壞；澆筑完成的混凝土需做好養(yǎng)護，并注意防凍，滿足所有混凝土強度增長基本要求。此外，在制作面板時還應制作小梁試件，完成制作后按照設計要求進行嚴格檢查。在沒有特殊要求的情況下都使用以上第一種配比，只有在氣溫急劇降低時才會用到第二種。相較于第一種配比，第二種不僅水灰比減少了0.4，而且還按照水泥重量0.6%添加了減水劑，若已經(jīng)進入冬季，還需按照水泥重量0.01%添加防凍劑[5]。

2.4 面板起吊與運輸

因單塊面板的重量并不大，大板的重量為380kg左右，而且預制場和工地之間的距離較近，所以面板起吊與運輸均采用起吊運輸車完成。但對面板進行起吊與運輸?shù)倪^程中應注意保護好邊角處，以免損壞。

2.5 墊層與裝配

墊層的作用是使面板與基層之間良好結合，對荷載應力正常傳遞與擴散都有很大幫助。墊層材料主要有兩種，分別為瀝青砂與水泥砂漿。由于此次裝配施工是在氣溫較低的情況下進行的，所以將墊層材料確定為水泥砂漿。經(jīng)實踐可知，墊層施工是保證面層鋪設后平整度的關鍵所在，必須引起相關人員的高度重視。

在面板裝配開始前，應先對成型的基層與封層實施全面檢查及清理，處理發(fā)現(xiàn)的所有病害，并根據(jù)現(xiàn)場實際情況繪制相應的裝配圖，為現(xiàn)場施工提供指導，確保裝配施工順利完成。由于施工不能斷行，所以先在南半幅進行裝配。在裝配過程中應做好放線，包括中線與邊線。操作過程中通過掛線和隨時使用3m直尺進行檢驗來確保與鄰板之間的高差、平整度及橫坡。將墊層攤鋪完成后，使面板在一定高度落下，這樣能防止面板的裝配對墊層平整度與密實度造成影響，完成檢查并確認合格后，將起吊繩取下。墊層材料應做到隨用隨拌，避免凝固導致浪費。在拌制砂漿的過程中用水量不能太多，以呈松散狀為宜，以便裝配時使用。將面板裝配好后，暫時不去除吊環(huán)，通過一段時間的行車碾壓，在路面保持穩(wěn)定無須進行調(diào)整時，方可去除吊環(huán)。

彎道處的面板裝配可使用以下兩種方法：第一種方法為以彎道的半徑為依據(jù)，制作新模板，但由于彎道半徑不同，模板制作過于繁瑣，所以基本不采用該方法；第二種方法為按照路面的中線，通過加大外側縫距與增加內(nèi)側寬度進行調(diào)整。裝配過程中應高度重視路面橫坡控制，中線附近面板應適當減小橫坡，沿路肩方向不斷增大，保證橫坡順適，使排水達到流暢。

小面板裝配和大面板基本一致，只是小面板要按照路面的總寬每0.5m進行一次裝配。雖然小面板的重量很小，施工方便且靈活，容易調(diào)整，但縫隙數(shù)量多，與鄰板之間的高差與平整度控制難度往往較大。

2.6 填縫

裝配式路面必須重視填縫施工，因為其質量會對路面質量造成直接影響。填縫材料為熱拌瀝青砂，由瀝青與中砂通過拌制形成，并在高溫條件下使用漏斗填入，然后用鋼筋插入振搗至密實狀態(tài)。對于彎道外側寬度較大的接縫，還需要在填縫材料中添加適量的碎石骨料。在填縫的上口應預留3～5mm，填縫完成后用熱瀝青灌注，在防止地面水滲入的同時，保證路面板的穩(wěn)定性。

2.7 路肩

路肩施工時首先要注意路面排水，其次要使路面橫向始終保持穩(wěn)定。由于該施工段的排水問題一直比較突出，所以施工中在路肩的下部按照5m的間隔距離開挖盲溝。此外，為使路面橫向始終保持穩(wěn)定，還在路肩上澆筑了寬度為0.5m的水泥混凝土。

3 結語

綜上所述，裝配式水泥混凝土路面板可實現(xiàn)循環(huán)使用，施工所需設備簡單，能大幅減少設備采購方面的費用。面板的預制加工可實現(xiàn)工廠化，成本低，且質量容易控制。預制面板的厚度小，且無須設置傳力桿與拉桿，能大量減少建筑材料的使用。面板預制和路基施工可同步進行，也可提前預制，對工期控制十分有利。施工受氣候條件的影響較小，可實現(xiàn)常年施工。后期養(yǎng)護維修容易，對保證路面完好率具有重要作用。