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【摘要】本文针对公路工程水泥混凝土路面施工,分别在原材料质量控制、混凝土配比设计以及施工工艺管理两方面,详细论述了水泥混凝土路面施工控制技术,可以为相关工程项目建设施工作业提供相应的技术参考。
【关键词】水泥;混凝土;路面
引言
水泥混凝土路面由于具有刚度高、荷载扩散能力强、稳定性好、弯拉强度高以及耐久性能好等一系列的技术优点,因而在公路工程施工中得到了广泛的应用,特别是对于一些重载路面,基本上都是以水泥路面作为公路工程路面结构形式。当前在高等级水泥混凝土路面施工中,主要采用滑膜摊铺施工工艺技术,具有混凝土面层摊铺质量可靠、摊铺效率较高以及摊铺质量稳定的优势,本文将以水泥混凝土滑膜摊铺施工为主,详细介绍其施工工艺。
1、水泥混凝土路面原材料的质量控制
(1)水泥。对于水泥材料的选择,应该根据交通等级的不同按照抗压强度、抗折强度以及龄期的不同要求选择水泥的种类。一般情况下,特重交通以及重载交通一般选择使用道路硅酸盐水泥,中、轻载交通则可以采用矿渣硅酸盐水泥。用于水泥混凝土路面施工的水泥必须确保水泥的化学成分、物理以及力学指标满足施工技术要求。
(2)粉煤灰及其他掺合料。用于水泥混凝土路面的粉煤灰必须确保粉煤灰的细度、烧失量、需水量、含水量、氯离子、混合砂浆活性指数等一系列的技术指标满足使用要求。
(3)粗集料。粗集料应该选择使用质地坚硬、洁净的碎石或卵石,重点控制碎石的压碎指标、坚固性、针片状颗粒含量、含泥量、泥块含量、有机物含量、硫化物、碱集料反应、抗压强度、表观密度、堆积密度以及空隙率等技术指标满足相关技术规范的要求。
(4)细集料。细集料一般选择使用洁净的天然砂、机制砂或者是混合砂,细集料的技术指标主要有氯化物、坚固性、云母、含泥量、有机物含量、硫化物含量、轻物质含量、松散堆积密度、空隙率等相关指标。对于河砂较稀缺的区域,如果公路等级不高,可以选择使用淡化海砂,设传力杆的高等级路面严禁使用海砂作为细集料。
(5)水和外掺剂。对于水质控制主要控制水中含盐量、硫酸盐、PH值等满技术要求。外掺剂主用减水剂、早强剂、缓凝剂以及引气剂。
(6)钢筋。对于用于水泥混凝土路面施工的钢筋,重点是确保钢筋上不能有裂纹、断伤、刻痕以及锈蚀,确保钢筋顺直而且直径满足相关技术要求。
(7)接缝材料。接缝材料主要是胀缝板与填缝料,胀缝板应选用弹性恢复率高、耐久性好、不易变形的塑胶、橡胶泡沫或者是沥青纤维板。填缝料一般选择使用能够与混凝土板壁粘结牢固、回弹性能好、不易流淌及抗老化能力强聚氨酯、橡胶沥青、硅树脂或氯丁橡胶等材料。
2、水泥混凝土路面配比设计
对于公路工程水泥混凝土的配比设计,主要是控制水泥混凝土路面的弯拉强度、工作性以及耐久性等技术指标满足水泥混凝土路面设计施工规范的要求。对于水泥混凝土的配比设计,首先应该由水泥混凝土路面施工作业单位提出初步的配合比設计,然后由项目监理机构中心进行复核验证,确认合格后方可作为施工基准配合比。然后对施工基准配合比在混凝土拌和站进行实际的拌和并试铺试验段进行验证,重点确保混凝土的工作性、28d(至少7d)配制弯拉强度、抗压强度和耐久性等技术指标满足施工技术规范的要求。同时还应该根据混凝土搅拌站的原材料含水量、拌合物实测视密度、含气量、坍落度及其损失,对混凝土的用水量、砂率或外加剂掺量等参数进行必要的调整。
3、水泥混凝土路面施工
(1)施工技术准备工作。在进行水泥混凝土路面的摊铺施工作业之前,应该对路基、基层和封层的施工质量进行检测并完成下承层的修整。对于路基,重点是确保路基稳定、密实、均质,能够为水泥混凝土路面提供均匀的支撑,对于桥头、软基、高填方、填挖方交界等特殊部位,还应该通过连续的沉降观测确保路基的稳定性。对于基层,则主要是检查基层上是否存在纵、横向断裂、隆起或碾坏等病害问题,对于存在的病害问题应该采取有效的处理,同时在病害区域增设补强钢筋网。
(2)水泥混凝土的拌和生产。对于水泥混凝土的拌和生产,首先应该进行标定拌和与试拌,同时在施工过程中间隔15天左右重新进行混凝土搅拌楼的计量检验,为了确保水泥混凝土的拌和质量,尽可能的采用计算机自动控制系统。对于水泥混凝土搬货物,重点是检查混凝土水灰比、稳定性、坍落度、均匀性、含气量、泌水率等一系列的技术指标满足施工技术规范的要求。同时要确保水泥混凝土没有生料、干料、离析或外加剂、粉煤灰成团现象,确保水泥混凝土拌和物有较好的均匀性。
(3)水泥混凝土的运输。运输车辆的车型以及数量应该根据水泥混凝土的施工作业进度、运距以及运量等技术指标确定,要确保水泥混凝土的总运力应该比拌和生产能力稍有富余。在水泥混凝土运输过程中应该尽可能的避免混凝土出现漏浆、漏料或者是污染路面的问题。
(4)滑膜摊铺水泥混凝土路面。滑膜摊铺施工水泥混凝土一般选择使用带有传力杆、拉杆自动打入系统和控制标高与方向的水平传感器、方向传感器的滑膜摊铺机。在施工作业前首先将封层进行洒水湿润,然后将水泥混凝土直接倾倒在封层上,确保卸料应分布均匀,以减少摊铺机的摊铺推进负荷和辅助布料。并要求供料与摊铺速度协调。在完成了混凝土的布料之后应该及时进行摊铺,摊铺机起步时,应先开启振捣棒再起步。摊铺过程中,应控制摊铺机行走速度在0.8~1.0m/min、振捣频率控制在9000rpm)均匀、连续不间断地作业。施工作业的起始位置及结束位置均设置横向施工缝,按照先安装施工缝横向钢端模,之后安装传力杆的作业顺序。通常情况下模摊铺好的混凝土面板原则上不再修整,但对表面上少量局部麻面和明显缺料部位,应最迟在抹平板前补充适量砂浆,由抹平板机械修整。对打侧向拉杆被挂坏的侧边,振动漏料部位,出现倒边、塌边、溜肩现象时,可以采用顶侧模边缘补料修整的方式处理。
(5)抗滑构造施工。在混凝土仍具有较好的可塑性条件下,应该在滑模摊铺机后的工作桥上拖挂1~3层叠合麻布,将麻布被洒水湿润,软拖制作细观抗滑构造,同时在强度达到30%时用刻槽机进行硬刻槽,并尽可能在两周内完成。
(6)锯缝与填缝。在需要设置横向接缝的位置在混凝土强度达到设置值的1/4左右后,应该及时的进行锯缝,以免后期混凝土面板出现裂缝或者是断板问题,锯缝应该按照先胀缝后横缝再纵缝的原则,一般是按照假缝的形式切缝至面层设计厚度的1/3左右。填缝则应在混凝土面板强度形成以后进行施工作业,填缝必须确保饱满、均匀、连续贯通,一般需要控制填缝高度板面低2mm,并且需要股节后方可开放交通。
(7)混凝土面板养生,现阶段对于混凝土面板的养生一般分两次进行,第一次是在抗滑构造施工结束后,混凝土的表面没有泌水之后喷抗裂保水型养护剂,其次实在完成锯缝后,喷洒养护剂病覆盖薄膜进行养生,直至混凝土强度形成。
结语:公路水泥混凝土路面作为我国公路工程常见路面结构形式,耐久性能好、刚度高、稳定性能好、承荷能力强,因此对于一些交通量与交通荷载较多的线路非常适用。为了确保公路水泥混凝土路面施工质量,在施工过程中应该严把材料关,并通过在混凝土施工阶段强化施工工序质量检测,确保水泥混凝土路面施工质量。
参考文献
[1]杨帅峰,和燕茹,高博.影响水泥混凝土路面强度的原因及预防措施[J].山西建筑,2013(30).
[2]周艳琴,杨波,邵俊敏.水泥混凝土路面施工中的常见问题及预防[J].科技信息(科学教研),2007(17).
【关键词】水泥;混凝土;路面
引言
水泥混凝土路面由于具有刚度高、荷载扩散能力强、稳定性好、弯拉强度高以及耐久性能好等一系列的技术优点,因而在公路工程施工中得到了广泛的应用,特别是对于一些重载路面,基本上都是以水泥路面作为公路工程路面结构形式。当前在高等级水泥混凝土路面施工中,主要采用滑膜摊铺施工工艺技术,具有混凝土面层摊铺质量可靠、摊铺效率较高以及摊铺质量稳定的优势,本文将以水泥混凝土滑膜摊铺施工为主,详细介绍其施工工艺。
1、水泥混凝土路面原材料的质量控制
(1)水泥。对于水泥材料的选择,应该根据交通等级的不同按照抗压强度、抗折强度以及龄期的不同要求选择水泥的种类。一般情况下,特重交通以及重载交通一般选择使用道路硅酸盐水泥,中、轻载交通则可以采用矿渣硅酸盐水泥。用于水泥混凝土路面施工的水泥必须确保水泥的化学成分、物理以及力学指标满足施工技术要求。
(2)粉煤灰及其他掺合料。用于水泥混凝土路面的粉煤灰必须确保粉煤灰的细度、烧失量、需水量、含水量、氯离子、混合砂浆活性指数等一系列的技术指标满足使用要求。
(3)粗集料。粗集料应该选择使用质地坚硬、洁净的碎石或卵石,重点控制碎石的压碎指标、坚固性、针片状颗粒含量、含泥量、泥块含量、有机物含量、硫化物、碱集料反应、抗压强度、表观密度、堆积密度以及空隙率等技术指标满足相关技术规范的要求。
(4)细集料。细集料一般选择使用洁净的天然砂、机制砂或者是混合砂,细集料的技术指标主要有氯化物、坚固性、云母、含泥量、有机物含量、硫化物含量、轻物质含量、松散堆积密度、空隙率等相关指标。对于河砂较稀缺的区域,如果公路等级不高,可以选择使用淡化海砂,设传力杆的高等级路面严禁使用海砂作为细集料。
(5)水和外掺剂。对于水质控制主要控制水中含盐量、硫酸盐、PH值等满技术要求。外掺剂主用减水剂、早强剂、缓凝剂以及引气剂。
(6)钢筋。对于用于水泥混凝土路面施工的钢筋,重点是确保钢筋上不能有裂纹、断伤、刻痕以及锈蚀,确保钢筋顺直而且直径满足相关技术要求。
(7)接缝材料。接缝材料主要是胀缝板与填缝料,胀缝板应选用弹性恢复率高、耐久性好、不易变形的塑胶、橡胶泡沫或者是沥青纤维板。填缝料一般选择使用能够与混凝土板壁粘结牢固、回弹性能好、不易流淌及抗老化能力强聚氨酯、橡胶沥青、硅树脂或氯丁橡胶等材料。
2、水泥混凝土路面配比设计
对于公路工程水泥混凝土的配比设计,主要是控制水泥混凝土路面的弯拉强度、工作性以及耐久性等技术指标满足水泥混凝土路面设计施工规范的要求。对于水泥混凝土的配比设计,首先应该由水泥混凝土路面施工作业单位提出初步的配合比設计,然后由项目监理机构中心进行复核验证,确认合格后方可作为施工基准配合比。然后对施工基准配合比在混凝土拌和站进行实际的拌和并试铺试验段进行验证,重点确保混凝土的工作性、28d(至少7d)配制弯拉强度、抗压强度和耐久性等技术指标满足施工技术规范的要求。同时还应该根据混凝土搅拌站的原材料含水量、拌合物实测视密度、含气量、坍落度及其损失,对混凝土的用水量、砂率或外加剂掺量等参数进行必要的调整。
3、水泥混凝土路面施工
(1)施工技术准备工作。在进行水泥混凝土路面的摊铺施工作业之前,应该对路基、基层和封层的施工质量进行检测并完成下承层的修整。对于路基,重点是确保路基稳定、密实、均质,能够为水泥混凝土路面提供均匀的支撑,对于桥头、软基、高填方、填挖方交界等特殊部位,还应该通过连续的沉降观测确保路基的稳定性。对于基层,则主要是检查基层上是否存在纵、横向断裂、隆起或碾坏等病害问题,对于存在的病害问题应该采取有效的处理,同时在病害区域增设补强钢筋网。
(2)水泥混凝土的拌和生产。对于水泥混凝土的拌和生产,首先应该进行标定拌和与试拌,同时在施工过程中间隔15天左右重新进行混凝土搅拌楼的计量检验,为了确保水泥混凝土的拌和质量,尽可能的采用计算机自动控制系统。对于水泥混凝土搬货物,重点是检查混凝土水灰比、稳定性、坍落度、均匀性、含气量、泌水率等一系列的技术指标满足施工技术规范的要求。同时要确保水泥混凝土没有生料、干料、离析或外加剂、粉煤灰成团现象,确保水泥混凝土拌和物有较好的均匀性。
(3)水泥混凝土的运输。运输车辆的车型以及数量应该根据水泥混凝土的施工作业进度、运距以及运量等技术指标确定,要确保水泥混凝土的总运力应该比拌和生产能力稍有富余。在水泥混凝土运输过程中应该尽可能的避免混凝土出现漏浆、漏料或者是污染路面的问题。
(4)滑膜摊铺水泥混凝土路面。滑膜摊铺施工水泥混凝土一般选择使用带有传力杆、拉杆自动打入系统和控制标高与方向的水平传感器、方向传感器的滑膜摊铺机。在施工作业前首先将封层进行洒水湿润,然后将水泥混凝土直接倾倒在封层上,确保卸料应分布均匀,以减少摊铺机的摊铺推进负荷和辅助布料。并要求供料与摊铺速度协调。在完成了混凝土的布料之后应该及时进行摊铺,摊铺机起步时,应先开启振捣棒再起步。摊铺过程中,应控制摊铺机行走速度在0.8~1.0m/min、振捣频率控制在9000rpm)均匀、连续不间断地作业。施工作业的起始位置及结束位置均设置横向施工缝,按照先安装施工缝横向钢端模,之后安装传力杆的作业顺序。通常情况下模摊铺好的混凝土面板原则上不再修整,但对表面上少量局部麻面和明显缺料部位,应最迟在抹平板前补充适量砂浆,由抹平板机械修整。对打侧向拉杆被挂坏的侧边,振动漏料部位,出现倒边、塌边、溜肩现象时,可以采用顶侧模边缘补料修整的方式处理。
(5)抗滑构造施工。在混凝土仍具有较好的可塑性条件下,应该在滑模摊铺机后的工作桥上拖挂1~3层叠合麻布,将麻布被洒水湿润,软拖制作细观抗滑构造,同时在强度达到30%时用刻槽机进行硬刻槽,并尽可能在两周内完成。
(6)锯缝与填缝。在需要设置横向接缝的位置在混凝土强度达到设置值的1/4左右后,应该及时的进行锯缝,以免后期混凝土面板出现裂缝或者是断板问题,锯缝应该按照先胀缝后横缝再纵缝的原则,一般是按照假缝的形式切缝至面层设计厚度的1/3左右。填缝则应在混凝土面板强度形成以后进行施工作业,填缝必须确保饱满、均匀、连续贯通,一般需要控制填缝高度板面低2mm,并且需要股节后方可开放交通。
(7)混凝土面板养生,现阶段对于混凝土面板的养生一般分两次进行,第一次是在抗滑构造施工结束后,混凝土的表面没有泌水之后喷抗裂保水型养护剂,其次实在完成锯缝后,喷洒养护剂病覆盖薄膜进行养生,直至混凝土强度形成。
结语:公路水泥混凝土路面作为我国公路工程常见路面结构形式,耐久性能好、刚度高、稳定性能好、承荷能力强,因此对于一些交通量与交通荷载较多的线路非常适用。为了确保公路水泥混凝土路面施工质量,在施工过程中应该严把材料关,并通过在混凝土施工阶段强化施工工序质量检测,确保水泥混凝土路面施工质量。
参考文献
[1]杨帅峰,和燕茹,高博.影响水泥混凝土路面强度的原因及预防措施[J].山西建筑,2013(30).
[2]周艳琴,杨波,邵俊敏.水泥混凝土路面施工中的常见问题及预防[J].科技信息(科学教研),2007(17).