公路滑模摊铺水泥路面施工工艺
摘要:介绍了北方公路采用滑模摊铺施工水泥混凝土路面的施工准备,介绍了水泥混凝土路面滑模摊铺施工工艺。
1 施工前的准备工作
1.1 原材料的质量控制
原材料的质量直接影响到施工质量,必须按照《公路水泥混凝土路面滑模施工技术规范》(JTJ/T037.1-2000)要求,对原材料进行检验。试验各技术指标,选定符合规范要求的原材料。
1.1.1 水泥
由于路面受力为辅载,故应优先使用抗折、抗压强度比较高、收缩小、耐磨性强、抗冻性好的道路硅酸盐水泥,硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
1.1.2 细骨料
作为混凝土细骨料的砂,通常采用干净的河砂,细度模数在2.3~3.0之间,各项指标符合规范要求。黑北公路用砂采用讷莫尔砂场级配优良的砂,为摊铺优质的路面工程提供了保证。
1.1.3 粗骨料
粗骨料宜选用级配良好、干净、形状规则,热膨胀系数小的碎石,也可采用破碎的卵石。由于粗骨料的尺寸效应,最大粒径在25~30cm的骨料对混凝土的强度有利。摊铺的高频震动对小颗粒的骨料混凝土的振实效果好,对大粒径骨料混凝土的振实效果差。
1.1.4 外加剂
滑模摊铺过程中使用的外加剂应具有减水、保塑、低引气等特点。在夏季施工中还有缓凝效果,外加剂的保塑效果直接决定混凝土的坍落度损失的大小;适当的引气可以有效改善混凝土的粘聚性和泌水性,减少混凝土坍落度损失,提高混凝土的可摊铺性能,并能使混凝土的弹性模量得到一定的改善。应选用与所用水泥较适应的减水外加剂。
1.2 配合比的设计
1.2.1 水灰比的确定
对抗折强度为主的混凝土,水灰比的经验公式与实际试配的试验结果相比,计算的水灰比要小。因此,配合比的设计要靠经验的积累。事实上,混凝土水灰比在一定范围内的变化对抗折强度的影响远没有对抗压强度的影响那么明显,除了水泥和集料自身的影响因素,每立方米混凝土水泥用量的多少对混凝土抗折强度的影响最大。
1.2.2 砂率的确定
滑模摊铺混凝土的砂率要比人工摊铺混凝土的砂率大,以保证混凝土的粘聚性和可密实性。适当含量的细集料颗粒组成的砂浆在混凝土中起着润滑作用,减少粗集料颗粒之间的摩擦阻力。在一定的含砂范围内,随着含砂率的增加,润滑作用愈加显著,混合料的塑性黏度降低,流动性提高。
1.2.3 含气量
含气量对混凝土的各项性能影响比较大,由引气剂引起的气泡在混凝土中分布均匀,气泡细小,减少了骨料音质摩擦阻力,起着润滑作用,适量的气泡使混凝土的抗折弹性模量发生变化,抗折强度不受影响,混凝土的工作性能得到大大改善。
1.2.4 配合比的确定
针对北方公路的特点,结合滑模施工对混凝土性能的要求,路面混凝土试配配合比及其技术要求如下:
试配强度:28D抗折强度不小于5.2Mpa凝结时间:20℃情况下初凝6~7h终凝8~10h并根据具体情况可随时调整坍落度:出机坍落度不大于6cm,至浇筑地坍落度不小于2cm。工作性:有良好的粘聚性,和易性,基本不泌水,摊铺时不塌边溜肩。
1.3 混凝土搅拌及摊铺设备工作性能的计量确认拌和站在安装就位后,施工前必须通过法定部门计量标定,滑模摊铺机也必须进行试铺100m,当机械性能达到要求后,方可批准实验路段施工。
2 滑模摊铺混凝土路面的施工工艺
2.1 架设基准线质量控制
(1)每5m设一个基准线控制桩,检查其左右高程;
(2)直径3mm钢绞线必须拉紧不能下垂;
(3)基准线桩安置要竖直牢固;
(4)严格控制坡度变化点位置。
2.2 基层清扫和胀缝板钢筋安置
基层验收后一段时间,表面难免有杂物,必须清扫干净,同时撒水润湿。在拟设置胀缝处要牢固安装胀缝支架,横向要顺直,支撑点间距40~60cm,胀缝钢筋支架在工厂加工,运至现场安装。
2.3 滑模摊铺水泥混凝土路面
开机前检查内容
(1)基准线高程是否变化,桩是否牢固,线是否下垂;
(2)基层是否有杂物,天气热应撒水润滑,但严禁有积水;
(3)机械性能是否正常;
(4)人员是否到位并做好相应准备;
(5)机前混凝土应有10m左右已布好料,混凝土坍落度合格;达到上述要求后,方可启动摊铺机,在摊铺中做到,起步要缓慢,机械运行要平衡,速度要均匀,机组人员配合要默契,铺装行走速度为1.2m/min。
2.4 水泥混凝土路面接缝施工技术要求
水泥混凝土路面接缝施工技术是世界性的难题。20世纪30年代,英国、法国等开始在水泥混凝土路面上设接缝,结果发现水泥混凝土路面的温度和干燥收缩应变过大,混凝土路面在特定气候条件下,断板的发生很不规则,后来发展了路面上的规则和切缝、灌缝技术,将水泥混凝土路面上的弯曲断板控制为规则的接缝。
2.5 表面构造的修筑和养生
2.5.1 表面构造的作用和分类
水泥混凝土路面要有一定的粗糙度,即表面构造,目的是增加路面摩擦系数,起防滑作用,以减少交通事故的发生。
2.5.2 表面构造即刻槽的施工工艺
(1)刻槽参数的选择
水泥混凝土路面上的宏观构造主要通过拉毛或刻槽工艺获得。由于耐久性方面的原因,刻槽尤其是硬刻槽的应用越来越广,因此对刻槽参数的选择十分重要。
从排水能力、施工方便性和噪声的角度综合考虑,刻槽的宽度以3~5mm为宜。
刻槽深度主要取决于施工能够达到的水平和磨耗这两个因素。对于塑性刻槽,最小槽深不宜小于2.5mm,对于硬刻槽,刻槽深度宜在3~5mm之间。
等间距刻槽时,槽的净间距应在12~25mm之间。变间距刻槽时,槽的净间距应在15~30mm之间变化。从施工方便性的角度出发,采用矩开槽。
(2)刻槽工艺
刻槽在工艺上分为软刻槽和硬刻槽两种。在混凝土呈塑性状态时节通过拉划或滚压等方法制作沟槽的工艺为软刻槽,使用的工具主要有齿刷和压槽滚,由于齿刷拉槽具有方便和易于操作的优点,目前在我国应用较广,该方法可用人工操作,也可用拉毛机作业,用压槽滚压槽的方法由于重量大,操作人员易于疲劳,且对路面平整度有一定影响,因此就用得比较少。
(3)养生工艺
水泥混凝土路面的养生主要有两种方法,喷洒养生剂和覆盖保温养生,在缺水的地区应尽量采用喷洒养生剂或覆盖塑料薄膜的方法以节约水资源。
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