浅析道路碾压混凝土施工

摘要：道路碾压混凝土是一种新型筑路材料,有助于缓解当前我国建设需求与建设资金、资源等的矛盾，在我国路基路面工程中具有较好的应用前景。本文综合最新工程实践经验,在分析碾压混凝土在我国道路建设中意义的基础上,论述了道路碾压混凝土的施工技术。

关键词：道路碾压混凝土施工

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

碾压混凝土路面是采用沥青路面摊铺机将超干硬性的道路碾压混凝土摊铺,并用压路机碾压成型,修筑而成的一种路面结构。自1982年我国第一条碾压混凝土试验路铺筑以来,道路碾压混凝土技术在我国得到了很大发展。

一、道路碾压混凝土在我国道路建设中的意义

伴随着当前我国高速公路建设的飞速发展,在建和已建的高速公路中有90%以上采用了沥青路面,沥青与沥青混合料成为了我国高等级公路面层的主要修筑材料。不可否认,这一现状在很大程度上影响了碾压混凝土在高速公路面层中的应用,但并不意味着碾压混凝土在道路建设中无用武之地。与传统普通水泥混凝土相比,碾压混凝土自身具有可大面积连续浇筑、施工质量和强度有保证、施工设备利用率高、机械化程度高、可掺加大量掺合料、减少工程成本、工期较短等优点;即便是与沥青混合料相比,碾压混凝土也具有其独特的优点。在我国当前交通基础设施建设需求巨大,而建设资金、资源、人力、时间等相对紧缺的矛盾背景下,碾压混凝土在我国道路建设中具有重要意义和较好的应用前景,适用于道路路面、特别是一般公路的路面面层,也可用于各类道路的路面基层、路基等。唐津高速公路的路面基层修筑便采用了水泥用量7% (与集料质量比)、粉煤灰用量2% (与集料质量比)、28d抗弯拉强度高于5MPa的粉煤灰碾压混凝土,2006年底新近建成通车的连盐高速公路也在低路堤路基填筑中采用了20cm厚的碾压混凝土。

二、道路碾压混凝土的施工技术

1、 道路碾压混凝土施工技术总论

施工技术与施工质量对于道路碾压混凝土工程的最终质量具有直接影响。研究表明,碾压混凝土的抗压强度、抗折强度与其压实度有着极好的相关性,均随着压实度的降低而显著下降,因此在道路碾压混凝土施工过程中,提高路面的压实度可以提高碾压混凝土路面强度与质量。但由于碾压混凝土超干硬性等特点,其施工具有一定难度与特殊性,压实度和平整度问题、以及如何实现压实度与平整度的协调统一是道路碾压混凝土施工的技术难题,路面平整度的不足会制约碾压混凝土在路面工程中的应用。目前,国内外经过大量道路碾压混凝土工程的实践形成了许多新的施工技术经验,除了做好施工机械的选型与配套外,主要体现在道路碾压混凝土/拌和-运输-摊铺-压实-养护一系列施工过程中。

2、 道路碾压混凝土施工关键工序

⑴ 道路碾压混凝土的拌和

现有研究表明,保证道路碾压混凝土拌和质量的技术要点在于以下四点:控制好直接影响混凝土稠度与水灰比的单位用水量;控制好拌和时间,防止松散状碾压混凝土混合料的离析;控制好粗集料粒径,粒径大易造成离析;注意粉煤灰等掺合料的品质。混凝土的稠度不仅体现拌和时的和易性,还直接影响施工时的可修整性,因此是需要严格监控的技术参数,针对道路碾压混凝土超干硬性的特点,目前英、美、日等大多数国家都采用改进VC法来评定其稠度,这一方法亦适合中国。在总结数条碾压混凝土道路工程实践经验的基础上,中国工程界提出了适合大型机械化施工的集料最大粒径20mm、砂率35%)47%的道路碾压混凝土集料合成级配,以及改进VC值40?5s的稠度设计指标。

⑵ 道路碾压混凝土的运输

大量实践经验表明,道路碾压混凝土的运输应注意以下问题:运料车高度合适,既要能保证其顺利进入拌和机卸料斗下装料,又不致使混凝土因落距过大而造成离析;道路碾压混凝土拌和物的运输时间应在30min以内,以保证其在拌和完成后2h内压实完毕,若不能达到此要求应掺加缓凝剂;当运输时间超过15min时,应采取覆盖措施,尽量减少混凝土的水分损失等。

⑶ 道路碾压混凝土的摊铺

摊铺是碾压混凝土路面施工的关键工序,也是碾压等后续工序的基础,直接关系到最终压实后路面的平整性。目前国内外研究表明,对摊铺质量的要求主要体现在保证较好的摊铺平整度和保证足够的预压密实度上,为此,所用摊铺机的均衡供料系统和自动找平系统应工作性能良好。根据我国数条试验路的铺筑经验,采用带强力熨平板的摊铺机型,应能保证成型后路面平整度达到3mm,摊铺预压密实度在85%以上。在具体摊铺过程中,应首先试验确定松铺系数,然后由推土机粗平后,再用进行人工精平,并注意控制好标高、摊铺速率等,以此来保证厚度满足要求、摊铺作业连续、摊铺效果均匀。值得一提的是,以往对碾压混凝土摊铺的研究主要是借助工程现场的实践经验、而缺少相应的试验研究,长安大学杨士敏教授在深入分析道路碾压混凝土熨平摊铺机理的基础上,研制出了碾压混凝土路面摊铺成型室内试验设备,利用该设备可在室内进行碾压混凝土路面实际摊铺试验。

⑷ 道路碾压混凝土的压实

法国公路局的研究表明,道路碾压混凝土的密实度降低5%易导致其强度降低20%)30%,而无流动性道路碾压混凝土的密实度主要取决于外界机械的压实效果,因此压实工序及其效果直接关系到最终道路质量。在实际工程中道路碾压混凝土的压实通常要进行初压、复压、终压几个阶段,其中碾压速度的控制较为关键,国内的研究认为振动压路机初压速度宜为3km/h、三轮终压速度宜为1. 5)2km/h。目前,道路碾压混凝土压实技术的新发展主要体现在混沌振动碾压技术上,该技术的关键在于应用新型宽频带混沌振动压路机代替传统的单频振动压路机对道路碾压混凝土进行压实,使碾压混凝土混合料得到全频域最优共振,从而获得近似最密实的碾压效果。我国龙运佳教授对此进行了系统研究,经土槽实验证明混沌振动碾压可比传统振动碾压提高功效12. 2%,碾压密实均匀度也有所提高,并与上海工程机械厂、徐州工程机械集团合作开发出了国产混沌振动碾压机,具有较好的工程应用前景。

⑸ 道路碾压混凝土的养生

碾压混凝土路面的养生与普通混凝土路面基本相同,但由于碾压混凝土本身水分少,应特别注意定时洒水养生,以保持混凝土表面湿润,养生期通常需要7d。

3、 解决碾压混凝土路面抗滑性和接缝问题的施工方法

对于碾压混凝土路面的抗滑性问题,可应用缓凝除浆工艺,在施工时采用洒水、研磨等加速的方法。交通部公路科学研究所研制的射枪式拉杆设置装置、水泥混凝土路面胀缝密封装置与缩缝密封材料、轻便式灌缝矾具等成果可有效解决碾压混凝土路面的接缝问题。

三、新型道路碾压混凝土的施工技术发展展望

近年来道路钢纤维碾压混凝土成为新的发展方向,并开始在我国工程中应用。2006年9月竣工的山西太旧高速公路路面大修工程便采用了这种新型钢纤维碾压混凝土,但在施工过程中施工人员普遍感觉由于碾压混凝土较为干硬,钢纤维分散困难,造成碾压混凝土均匀性下降,局部存在较大蜂窝现象,施工难度很大。目前,国外对于道路钢纤维碾压混凝土施工技术的研究取得了一定进展,法国发明了一种能溶于水的新型粘结剂,该外加剂在施工过程中既可防止钢纤维形成团状、又能在适当的时间释放钢纤维,保证拌和后钢纤维在碾压混凝土中处于均匀分散状态。国内对于类似外加剂的研发以及道路钢纤维碾压混凝土施工技术的研究急待深入,以便更好地指导类似新型道路碾压混凝土应用于我国道路工程建设。

结语

道路碾压混凝土与传统普通水泥混凝土、沥青混合料相比均具有其独特的优点,且有助于缓解当前我国建设需求与建设资金、资源等的矛盾,在路基路面工程中具有较好的应用前景，对于新型道路钢纤维碾压混凝土施工技术的研究急待深入。以上是笔者的粗浅看法，由于时间关系，不妥之处望得到各位专家、同行指导。

【参考文献】

[1] 周世生,李文华,尹洪峰. 202国道碾压混凝土路面配合比设计[J].混凝土, 2000, (10): 31-33.

[2] 杨士敏.碾压混凝土路面摊铺试验设备及试验方法[J].工程机械, 2000(6): 12-14.