公路工程中碾压混凝土基层的施工技术

【摘 要】本文结合笔者多年施工经验，结合某公路工程实例，分析了公路工程中碾压混凝土基层的施工工艺以及施工技术，以供同行参考与借鉴。

【关键词】公路工程；碾压混凝土；施工技术

1 引言

碾压混凝土是把小水灰比干硬性混凝土通过碾压，形成高强度、高密实度的混凝土，具有施工速度快、耐久性强、抗冻性能好、水泥用量少和造价低等优点，因而被大量应用于大坝和公路工程中。我国公路部门以碾压混凝土与沥青混凝土复合式路面为重点，系统地开展了碾压混凝土应用于道路工程的有关技术研究，取得了一系列重要成果。

2 工程概况

本标段的高速公路全长56.2 km，连接线长5.3 km。主线采用高速公路技术标准，双向四车道，设计速度110 km/h，路基宽度26.0 m；特大桥1/300，其余桥涵和路基为1/100。采用一级公路技术标准，设计速度为80 km/h，路基宽度为21.5 m；桥涵和路基为1/100。

3 碾压混凝土基层试验段施工

通过试验段施工，证实本工程的混合料的拌和、摊铺和压实设备的效率和施工方法、施工组织的适应性。路面碾压混凝土基层施工的各项准备工作完成后，在2 km+500 m～2 km+800 m右幅铺筑碾压混凝土基层试验段。各结构层施工前组织铺筑长度为200～400 m的试验路段，碾压混凝土基层厚度为18 cm，基层采用单幅机械化施工。在试验段开工28 d前，将试验段地点、长度，用于试验段的原材料和混合料配合比，以及备料、拌和、摊铺、碾压等设备，施工工序、工艺操作以及试验方案、试验计划等详细说明报请监理工程师批准。试验段方案包括采用不同设备类型及技术，用不同的压实方法，以检验采用的设备能否满足备料、拌和、摊铺和压实的效率以及施工方法和施工组织的可靠性。试验段包括试拌、试铺，根据不同路面各种施工机械相匹配的原则，确定合理的施工机械、机械数量及组合方式。在试验段铺筑过程中，按照要求做好记录分析，并取得监理工程师的认可；铺筑结束后，对各项试验内容提出试验段总结报告，报请监理工程师审批。

（1）拌和过程中试验。拌和过程由试验人员和机手分别记录拌和数量和拌和时间，求出拌和设备的实际拌和效率。试验人员对水泥剂量、含水量等指标进行抽检以检验混合料是否达到配合比的要求，为以后大面积施工提供必要的资料。试验人员及时取样进行无侧限抗压强度试模的制作，用以检测碾压式混凝土基层的强度是否满足设计要求。

（2）摊铺碾压过程中。混合料到达施工现场后再次由试验人员用酒精燃烧法测出含水量，并与拌和完成时的含水量相比求出含水量损失率。测量根据松铺系数确定的思路进行跟踪，并最后确定出最合理的松铺系数。施工人员和试验人员记录机械压实顺序、碾压遍数、碾压速度，以取得混合料达到压实度过程中的速度、碾压顺序、碾压遍数等参数，并由试验人员提出现场压实度的检测控制方法，同时初步确定每一作业段的最小碾压距离。

4 施工测量放样

（1）下基层验收合格后，恢复中桩及边桩并测出挂线的标高，并经监理工程师复测签认。摊铺机导线桩的设置间距直线段为10 m，在变坡和弯道及超高缓和段加密为5 m，线长不宜超过200 m，确保铁线张拉绷紧。

（2）碾压混凝土基层试验段暂定1.15的松铺系数确定出混合料的松铺高度。按1.15的松铺系数进行挂线，并每10 m一断面测三点基层标高、碾压混凝土基层松铺标高及压实标高，试铺后一段进行碾压，并及时进行跟踪测量，若跟踪结果偏高或低则根据测量结果相应调低或调高松铺系数，再试铺一段碾压后，根据测量跟踪结果来检验所确定的松铺系数是否合理，若不合理则继续调整，直至得到最佳松铺系数。

5 碾压混凝土基层施工

5.1 混合料的拌和

水泥稳定粒料拌和楼在生产水泥稳定粒料过程中，先测出砂、石屑和碎石含水量，再调定混合料的用水量，使其略大于最佳值的0.5%～1.0%，以补偿施工过程中水分蒸发损失。根据试验室滴定的数据确定水泥泵的转速来控制水泥剂量。一经确定转速严禁任意调动，试验人员随机抽检水泥剂量，一天不少于6次。混合料的拌和必须拌和均匀，不得出现未拌和或拌和不均匀的现象，合格的混合料应该是无灰条、灰团、色泽均匀、无离析和成团现象。另外，应在施工现场检测水泥剂量和外观是否均匀，并且及时反馈给后场调整。

5.2 运输

干硬性混凝土易离析，施工时应考虑到含水量的变异性。在车辆运输混凝土拌和料的过程中，应注意：

1）运料车车厢内壁应保持湿润，并配置遮盖板，以防雨、防尘并避免水分蒸发。

2）运料车的数量应比拌和能力或摊铺速度有所富余。开始摊铺时，在施工现场等候卸料的运料车不宜少于3辆；施工过程中，摊铺机前方应始终有运料车等候卸料。

3）运料车严禁急刹、急转。施工中，料车应在施工现场以外的地方由专人指挥调头，并慢速倒退到摊铺机前10～30 cm处等候，且只有在确认运料车的后轴轮对准了摊铺机的推行位置和料斗时，才能将集料卸入摊铺机的料斗。

4）运料车被推行时应挂空挡，且不得紧踩刹车，以防止被推挤而影响摊铺质量。

5.3 摊铺施工

本工程碾压混凝土基层采用2台5 m摊铺机前后相隔5～10 m同步向前摊铺，走在前面的摊铺机靠一边钢丝牵引，另一边用铝合尺根据已知中边桩挂线标高拉出标高；紧跟其后的摊铺机一边用滑靴搭着前机，另一边用钢丝牵引。

碾压混凝土摊铺时要精确控制高程，以保证一次摊铺成型。摊铺的速度应控制在0～4 m/min内。摊铺前，需根据试验确定松铺系数，然后通过现场验证或修正后再进行摊铺。摊铺机与运输车辆要配合好，防止冲撞，同时以人工配合，及时进行找补，并及时检查表面平整度、宽度和坡度。

摊铺过程中严格控制高程基准线、烫平工作参数和摊铺速度等，以保证摊铺后混合料的压实度、平整度和外型尺寸符合规范要求。在混合料的运输与摊铺过程中，由于运输颠簸、环境温度、风力以及等待时间等因素的影响，混合料会发生含水量损失和级配变化，这些都将影响基层成型质量。而摊铺质量的好坏，又将直接影响碾压效果。因此，为提高平整度，减少混合料的离析，摊铺机必须缓慢、均匀、连续、不间断地摊铺，不得随意变换速度或中途停顿。当混合料出现明显的离析、波浪、裂缝、拖痕时，应分析原因，予以消除。摊铺过程中需要注意：

1）经常检查摊铺机导线和传感器，以保证摊铺机均匀、平稳地工作；

2）摊铺机应连续摊铺，尽量减少工作接头；

3）振动板前的料量应保持一致；

4）适当减少摊铺宽度，一般以6.0～7.5 m为宜，以防止出现螺旋分料形成的离析；

5）摊铺机的螺旋布料器应与摊铺速度相配合，保持一个相对稳定的转速，并采用螺旋叶片全埋输料法，使摊铺层宽度方向上粒料均匀，避免横向离析；

6）摊铺过程中，摊铺机进料斗后端的闸门应尽量开大，以确保可向后部充足供料；

7）螺旋前面导料板的离地间隙应可调整，以减少粒料向基层表面滚落，使摊铺层厚度方向上粒料均匀，避免竖向离析。

5.4 碾压施工

（1）本工程试验段碾压作业长度初步拟定30～50 m。碾压组合及遍数初步定为：I区初压用单钢轮压路机以1.5～1.7 km/h慢速静压1遍，复压用单钢轮压路机小频振压4遍。终压静压2～3遍（终压遍数应以弥合表面微裂纹和消除轮迹为停压标准）。II区初压用单钢轮压路机以1.5～1.7 km/h慢速静压2遍，复压用单钢轮压路机小频振压2遍及大频振压2遍。终压静压2～3遍（终压遍数应以弥合表面微裂纹和消除轮迹为停压标准）。

（2）高程和横坡跟踪测量合格，达到最佳含水量时立即用压路机在路幅全宽内进行静压，直线段由两侧向中心振压，超高段由低侧压向高测。每次振压要求重轮重叠1/3轮，重轮振压完全宽为一遍。

（3）根据延迟试验出来的结果，要求从拌和到碾压完成整个过程要在4 .0 h内全部完成。

（4）严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上“调头”、急刹车，保证基层表面不被破坏。

（5）同时还应重视桥梁涵洞结构物台背位置碾压，需比正常路段多压1～2遍及用钢轮横向碾压，配合人工整修边部。

5.5 边缘的修整

在水泥终凝前安排4～6人对碾压混凝土基层的两侧进行饰边：按碾压混凝土基层的顶面宽度每10 m放出碾压混凝土基层的内侧点和外侧点，拉线，按1∶1的坡比进行修坡，修边过程中适当的洒水湿润。饰边后要求碾压混凝土基层的线形平顺，外观密实。饰边过程产生的废弃混和料只能用作维修施工便道，不允许直接用作路面结构层的混和料。

5.6 施工缝的处理

（1）在摊铺混合料过程中，如因故中断时间超过2 h和每天的施工横缝，应在施工终点处设纵向斜坡，作为压路机碾压过渡段；碾压结束后，将平整度合格部位以外斜坡刨除。

（2）重新摊铺开始，后退20 cm切割施工缝，切割深度为10 cm，将切缝外侧混凝土抱除，形成台阶。涂洒水泥浆后，纵向连接摊铺新路面。硬化后切施工缝。

5.7 养生、切缝及交通管制

（1）终凝后，马上洒水加铺透明薄膜，视天气情况往里面洒水补充水份，以始终保持表面湿润为原则。

（2）一般碾压式混凝土铺筑24～48 h左右锯缝（时间由施工气温决定）。切缝间距为8 m。

（3）养生期间一律禁止车辆在稳定层上行驶，整个养生期不少于7 d。

5.8 含水量的控制

含水量是影响碾压混凝土基层质量的重要因素。含水量的大小主要会对基层的强度、压实度及抗裂性能产生较大的影响。若含水量较小，则水泥不能完全水化和水解，发挥不了水泥对碎石集料的胶结稳定作用，从而影响强度的形成，造成碾压混凝土基层板体的松散，且由于含水量不足，集料颗粒不能克服颗粒间的内摩阻力和黏结力而导致难以压实。而如果含水量偏大，碾压时就会粘轮，碾压后路面会有明显轮迹，局部甚至出现“弹簧”现象，且含水量大的部位易发生干缩，在养生期会出现显著的裂缝。

6 碾压混凝土基层质量控制

对于碾压式混凝土基层静压光面成型后要及时完成压实度、平整度、纵断高程、宽度、厚度及横坡等作业，并报监理工程师验收。其具体验收项目见表1所列。

7 结语

本文结合具体工程实例，对碾压混凝土基层的施工工艺以及施工技术进行了深入探讨，从工程中总结了碾压混凝土在高速公路应用中施工工艺以及施工技术，积累了较丰富的施工经验，可为类似工程提供参考借鉴。

参考文献：

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