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第一章钢筋混凝土路面施工工艺
混凝土路面包括普通素混凝土路面(JPCP)、钢筋混凝土路面(JRCP)、连续配混凝土路面、钢纤维混凝土路面(SFRCP)等多种类型。我国早期修筑的混凝土路面大多为普通素混凝土路面,存在舒适性较差、噪声大、抗滑性能难以回复以及修复相对困年等不足。同时往往由于设计与施工不当,发生诸如冲刷、唧泥、错台、断板等早期损坏。
钢筋混凝土是在混凝土面层板内配置纵向和横向钢筋,以防止可能产生的裂缝缝隙张开的一种设接缝混凝土路面结构。其耐久性啊好,养护费用少,综合成本低。面层中的钢筋可以限制裂缝的发展,使路面板的接缝间距延长,减少接缝数来那个,从而减少因接缝设置不当而产生的唧泥、错台等病害,提高路面行车的舒适性。此外,由于板内纵横向钢筋的配置,使得这种结构更适用于重交通及特重交通路面,
1.施工准备
施工准备主要包括原材料的准备和检验、路面基层检查验收以及施工场地与施工机械的准备。除水泥混凝土原料堆放场地外,还有钢筋制作场地。钢筋制作场地应距实验段较近,以便运送预制加工好的钢筋,一菜油发电机作为制作钢筋所需的电力。采购的钢筋必须按不同品种、牌号分别验收堆存,以免混杂。钢筋在运输、储存过程中应避免锈蚀和污染。
施工机械包括混凝土搅拌设备、起重机、自卸汽车、接料斗、振捣器组、振捣梁、钢筋制作设备、洒水养护机械、发电机组等。在进行实验段施工前,施工单位对施工设备进行全面检查、调试、校核、标定、维修和保养,试运行正常,对主要振捣棒等易损件做适量储备。
施工前应做好技术交底工作,同时建立完善的质监和监理质量控制体系,确保施工质量。开工前做好施工组织计划,安排和各工序的衔接,以减少施工缝的设置。
2.模板安装
在摊铺混凝土前,先安装两侧模板,一般在两侧先浇注路缘石。也可使用钢模板,之模时严格控制模板的品面位置和纵断高程,模板位置固定好,不得有位移。模板表面要平整,且相邻两模板接缝处平顺,表面高度差符合规范及设计要求。
3.钢筋网设置
3.1钢筋网的制作。
采用双层钢筋网混凝土面层,在具体施工中钢筋的制作严格按照规范和设计图纸要求进行,
浇筑混凝土之前先摆放钢筋网。钢筋网采用人工绑扎成型,绑扎完成的钢筋网采用焊接支架定位,以防止布料过程中变形,从而保证其位置的精度。制作好钢筋网片后应即使浇筑混凝土,不得淋雨或因外界其它原因是钢筋网生锈。
4拉力杆和传立杆的设置。
4.1拉杆、传力杆加工
拉杆采用螺纹钢筋,设计直径16mm,长度80cm长,钢筋表面应无锈,端头平齐,并保持顺直。传力杆采用直径38cm,长度50cm的光园钢筋,用砂轮切割而成。
4.2拉杆安装。
模板验收合格后,在浇灌混凝土时,没跟拉杆随混凝土振捣迅速安装,随插随振,并及时调整平整度及外露尺寸,个别孔眼漏浆即使用材料封堵。
4.3传力杆安装。
传力杆在每道横向缩缝。胀缝处设置,并且在施工缝出也布设。施工时采用钢筋马蹬支托绑扎,保证安装准确并节省钢筋。实际施工中采用两种传力杆安装的形式。设咋胀缝的传力杆要涂沥青并裹敷聚乙烯膜且一头要套10cm塑料套子,头部3cm填纱布。设在假缝的传力杆表面要涂沥青。
5混凝土搅拌与运输
严格按施工配合比进行搅拌,搅拌楼的配套容量满足摊铺进度要求,搅拌楼几哦班出的混凝土规格符合现行规范要求。每200m³混凝土抽验塌落度、含气量、沙石料含量及混凝土容量,外加剂、粉煤灰和减水剂拌料前按每批盘用量拌和掺入。
根据施工进度、运量和运距选配好运输车辆,运力比拌和能力略有富余。运送新拌混凝土时要防止离析,超过初凝时间的混凝土移作他用。
6混凝土布料
三辊轴机的摊铺能里不是很强,要特别注意不了的均匀性,准确控制不了高度。普了之前,基层应清扫干净,并洒水润湿。要有专人智慧车辆均匀卸料,分多堆卸。可用人工布料,也可用装载机或挖掘机布料。实验段用微型翻斗车将料运至施工现场后,翻斗车把料卸至大斗内有挖掘机逐斗挖出,均匀布料。料斗下安装滑轮,挖掘机下面垫上皮带,这样有利于保护混凝土功能层免受破坏。
7混凝土振捣整平
混凝土拌合料布料长度不大于10m时,开始振捣作业,秘排振捣器插入振实时,每次移动距离不超过振捣棒有效作用半径的1.5倍,并不大于50cm振捣时间宜为15-30s。振捣密实以拌合物中粗集料停止下沉,表面不在冒气泡,并泛出水泥浆为准,注意不能过振。排式振捣器应匀速缓慢、不间断地进行。面板振实后,随即安装纵缝拉杆。单车道摊铺的混凝土路面,在侧模预留孔按设计要求插入拉杆;三辊轴按作业单元分段整平,作业单元长度小于20-30m,振捣器振实与三辊轴整平两道工序之间的时间间隔小于15min。三辊轴滚压振实料位高于模板顶面5-10mm,过高时铲平,过低时即使补料。三辊轴整平机在一个作业单元长度内,采用前进振动、后退静滚方式作业,分别滚压2-3遍。表面砂浆厚度宜控制在4±1mm,过稀的砂浆刮除丢弃。
8精平饰面与抗滑构造制作
三辊轴机基本整平路面后,表面砂浆沿纵向的厚度和水灰比都已达到均匀,但沿横向可能尚不均匀,应采用3-5m刮尺进行饰面。待表面泌水蒸发小时,在使用刮板或抹刀进行1-2边收浆饰面或抹光。也可采用旋转抹面进行2遍密实精平饰面。
为提高路面的抗滑能力,保证路面行车安全,应在混凝土表面制作抗滑构造路面修整后、硬化之前,
麦永拉毛工艺制作路面微观构造。路面硬化前,利用拉毛机或人工拉槽方式制作宏观抗滑构造,也可以在路面硬化后采用刻槽机硬刻槽。
第二章水泥混凝土路面施工工艺
水泥混凝土路面是指以水泥混凝土板和基(垫)层所组成的路面,亦称为刚性路面。它包括普通水泥混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土和连续配筋混凝土路面等。水泥混凝土路面以其抗压、抗弯、抗磨损、高稳定性等诸多优势,在各级路面上得到广泛应用,在我国高等级公路中水泥混凝土路面日渐增多,加上近年来农村公路建设中普遍采用水泥路面,使得水泥混凝土路面科学化、规范化施工成为广大公路建设者关注的问题。水泥混凝土路面施工中,核心环节是混凝土的拌和生产和混凝土的摊铺,本文仅对高等级公路水泥混凝土路面施工中水泥混凝土摊铺和养生等方面的技术合理化运用进行探讨水泥混凝土陆卖弄包括素混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土、装配式混凝土、钢纤维混凝土和混凝土小块铺砌等面层板和基层所组成的路面,目前采用最广泛的是就地浇筑的素混凝土。
2.1.水泥混凝土配合比设计
水泥混凝土配合比的设计和优化是滑模摊铺路面的关键技术,配合比设计时除满足水泥混凝土路面的物理力学指标外,重要的是考虑混凝土的工作性和经济性。因此对以下几方面的内容要特别注意。
2.1.1水剂的选用。要配制出高抗弯拉强度、耐久性好的混凝土配合比,就要求混凝土的水灰比较小,因此必须采用高效减水剂,保证混凝土较好的工作性。
2.1.2矿料级配的组成原则。粗集料组成为最优曲线并略偏粗更有利于路面平整度的控制及抗弯拉强度的提高。另外,粗集料的含泥量一般不大于1%,砂的含泥量不大于2%,否则将严重影响路面的抗折强度和增大干缩变形。
2.1.3水泥、粉煤灰的路用品质要求。在配合比设计前,对水泥的路用品质进行检测,如发现问题,及时与厂家进行协商和探讨,调整水泥的组分,确保水泥品质的完全合格。粉煤灰则必须达到二级以上。
2.1.4配合比设计的影响因素的综合协调。
2.1.4.1粗集料的种类和最大粒径。碎石和砾石均可施工优质的水泥混凝土路面,但砾石混凝土的最大粒径不大于20mm,碎石混凝土应不大于30mm。
2.1.4.2单位水泥用量。路面混凝土的单位水泥用量不宜过大,52.5#水泥用量一般不少于300Kg,不宜大于360Kg。
2.1.4.3含气量。目前,规范已要求检测混凝土的含气量。笔者认为,引气剂的使用,即有利于路面的抗冻性,也对路面的抗弯拉强度,降低路面刚度,减少变形性能有较大的改善。
2.2. 注重提高混凝土本身的性能
水泥混凝土路面产生裂缝的根本原因在于混凝土的极限拉伸 应变值太小,不足以抵抗干缩变形和温度变形。为了提高混凝土的极限拉伸应变值或抗拉强度值,改善路面的抗拉能力,可采 取以下措施:
2.2.1混凝土的极限拉伸值随着抗压强度的提高而有所提高, 因此提高混凝土的抗压强度可提高其抗裂性能。
2.2.2采用碎石配制混凝土。因为采用碎石配制的混凝土的极限 拉伸值比用一般卵石配制的混凝土提高30%左右。
2.2.3控制混凝土骨料的最大粒径。《规范》中限制骨料最大粒径在一般公路中不超过40mm,在高等级公路中 不超过35mm,甚至限制在25mm以下。
2.3水泥混凝土路面施工机械
水泥混凝土路面的施工机械主要有属你混凝土搅拌和水泥混凝土摊铺成型两大类机械设备。它们直接影响着水泥混凝土路面的浇注质量和成型质量。
2.3.1搅拌设备
水泥混凝土搅拌设备,可分为水泥混凝土搅拌机和水泥混凝土搅拌站。 类,水泥混凝土搅拌机按其搅拌原理分为自落式和强制式两大类。
2.3.2摊铺设备
水泥混凝土摊铺设备按其施工方法分为轨道式和滑膜式两大类。
2.3.2.1轨道式摊铺机
轨道式摊铺机是支撑在平地型轨道上的,它既可以固定在宽基刚边架上,也可以安放在预制的混凝土板上或补强处理后的路面基层上。轨道式摊铺机是由轨道是由轨道的平整度来控制水平调整,而垂直调整则根据摊铺机的类型,才有那个不同的调整控制方式。
轨道式摊铺设备主要由进料器、摊铺机、压实机和修整机、传力杆和拉杆放置机、路面纹理加工机和养生剂喷洒机等机械组成。
2.3.2.2滑模式摊铺机
滑模式摊铺设备是20世纪60年代初发展起来的一种新型水泥混凝土路面施工机械。滑模式摊铺设备是安装在履带底盘上,行走装置在模板外侧移动,支撑侧边的滑动模板沿机械长度方向安装。机械的方向和水平位置靠固定在路面两侧桩上拉紧的导向钢丝和高强尼龙绳来控制。机械地盘的水平位置靠与导向钢丝相接的传感装置来自动控制。附设的传感器也同时制约摊铺机的转向装置,以使导向钢丝和滑模之间保持一定的间距。滑模式摊铺机足欧俄时,不需要另架设轨道和模板,能按照要求使路面板挤压成型。滑模式摊铺设备主要由摊铺机、传力杆放置机、路面纹理加工机、养生剂洒喷机、切缝机等机械组成。
修筑水泥混凝土面层所用的混合料,比其它结构物所使用的混合料要有更高的要求,因为她收到动载荷的冲击,摩擦和反复弯曲作用,同时还收到温度和湿度反复变化的影响。面层混合料必须具有较高的抗弯和抗磨性,良好的耐冻性以及尽可能低的膨胀系数和弹性模量。此外,湿混合料还应有适当的施工和易性,一般规定其塌落度为0-30mm,工作度30s。在施工时,应保证混凝土强度满足设计要求。通常要求面层混凝土的28d抗弯拉强度达到4.0-5.0MPa,28d抗压强度达到35MPa
湿混凝土混合料的粗集料(>5)宜选用岩浆岩或未风化的沉积岩。最好不用石灰岩碎石,因它易被磨光,导致表面过滑。碎石的强度和磨耗率应满足设计要求。合乎使用要求的砾石也可采用,但由于砾石混合料的强度(特别是拉弯强度)低于碎石混合料,故再使用时宜掺加占总量31/3-1/2以上扎碎砾石。历史混凝土一般用于双层式板的下层。采用连续级配的集料,混凝土的和易性均匀性较好;采用间断级配的集料则强度较高。集料的颗粒级配规定按有关道路材料的要求确定。颗粒的最大粒径,不宜超过板厚的1/4-1/3,对连续级配一般取为40-50mm,对间断级配则取为60-65mm。集料中按重量计的针,片状颗粒含量不宜大于15%。此外,硫酸盐的含量不宜大于1.0%
混凝土中小于5mm的细集料可用天然砂。要求颗粒坚硬耐磨,具有良好的级配,表面粗糙而有棱角,清洁和有害杂质含量少。砂中含泥量按重量计不得大于3.0%,云母含量不宜大于2.0%
面层混凝土一般使用普通硅酸盐水泥,水泥混凝土的水泥用量为300-500Kg/m3,对双层式混凝土论面的下层可用325号水泥,用量可降至270Kg。
拌制和养护混凝土用的水,以饮用水为宜。对工业废水。污水,海水,沼泽水,酸性水,(PH<4)和硫酸盐含量较多的水,均不允许使用。混凝土的用水量约为130-170L/m3.
为了保证混凝土具有足够的轻度和密实度,水灰比应为0.40-0.55.水灰比低时混凝土和易性差,可添加塑化剂和减水剂。为使混凝土路面早地开放交通,可在混凝土中加入早强剂。计入早强剂的混凝土,能使路面在铺筑3-5d后,即可开放交通。
为了提高混凝土的和易性和抗冻性,以及防止为融化路面冰雪所用盐类对混凝土的侵蚀,常掺加加气剂,使混凝土具有3.5%-5.5%的含气量。加气湿混凝土的强度稍有降低,此时可采用降低水灰比和含沙率的办法来补救。为提高混凝土的强度,还可采用干硬性混凝土,并掺入增塑剂或减水剂,以改善其施工和易性。
2.3.3 施工中合理使用摊铺机
水泥混凝土路面摊铺机在使用中要面临的问题很多,可从一些常常被忽视的小节加以分析:
2.3.3.1震捣棒的分布,即震捣棒间隔距离的确定。根据不同的混凝土的级配、和易性、坍落度以及摊铺密实度要求的差别,振捣器的间隔应做出适量的调整,这是非常重要的,另外,要根据实际情况进行维修或做出调整。
2.3.3.2边模板的调整。 边模板的升降是通过液压缸来调整的,在实际使用中,边模板与基层间的距离约为2~3 cm较为合适,太小会使边模与基层直接摩擦而加大阻力,如太大会产生漏浆严重。在施工过程中要及时调整边模高度。
2.3.3.3摊铺速度与连续摊铺。在梅河路面施工中,将摊铺速度控制在1~1.5m/min左右,这样能使摊铺机运行平稳,路面平整度好,连续摊铺成为可能。
2.3.3.4摊铺机工作步骤。摊铺机的挤压底板仰角应根据摊铺段落的纵坡大小进行调整,保证摊铺机有足够的挤压力,防止挤压底板前仰角过大;IDBI安装在摊铺机的横模板之后,机械的摊铺操作,传力杆插入及路面的修复、抹平全由电脑统一控制,不锈钢尾板对混凝土进行进一步的挤压和抹光;超级自动浮动抹光板对路面进行修复。
2.4施工准备工作
2.4.1 认真细致地做好试验路段
通过试验段的实施,要确定以下内容:原材料的适用性及水稳混合料的和易性及其力学指标;验证配合比(水泥用量、矿料级配)是否符合规范要求;拌合机、运输车、摊铺机的适当数量、工作效率、最佳组合方式,及人员安排的合理性;摊铺工艺,松铺系数;纵横接缝的处理方式;其他技术指标。各种检测手段的适用性;试验段铺筑结束后,由施工单位和监理会商试验结果,提交试验总结报告。
2.4.1.1选择混凝土拌合场地
根据施工路线的长短和所采用的运输工具,混凝土可集中在一个场地拌制,也可以在沿线选择几个场地,随工程进展情况迁移。拌和场应有足够的面积,以供堆放沙石材料和搭建水泥库房。
2.4.1.2进行材料实验和混凝土配合比设计
根据技术设计要求与当地材料供应情况,做好混凝土各组成材料的实验,进行混凝土各组成材料的配合比设计。
2.4.1.3基层的检查与整修
基层的宽度,路拱与标高,表面平整度和压实度,均应检查其是否符合要求。如有不符合之处,应与整修。否则,将使面层的厚度变化过大,而增加其造价或减少其使用寿命。半刚性基层的整修时机很重要,过迟难以修整且很费工。当在旧沙石路面上铺筑混凝土路面时,所有旧路面的坑洞,松散等损坏,一级路拱横坡或宽度不符合要求之处,均应事先翻修调整压实。
混凝土摊铺前,基层表面应洒水润湿,以免混凝土底部的水分被干燥的基层吸去,变得疏松以致产生裂缝,有时也可在基层和混凝土之间铺设薄层沥青混合料或塑料薄膜。
2.4.2对面层混凝土材料的要求
修筑水泥混凝土面层所用的混合料,比其它结构物所使用的混合料要有更高的要求,因为它受到动荷载的冲击、摩擦和反复弯曲作用,同时还受到温度和湿度反复变化的影响。面层混合料必须具有较高的抗弯拉强度和耐磨性,良好的耐冻性以及尽可能低的膨胀系数和弹性模量。此外,湿混合料还应有适当的施工和易性,一般规定其坍落度为0~30mm,工作度约30s(秒)。在施工时,应力求混凝土强度满足设计要求。通常,要求面层混凝土的28d(天)抗弯拉强度达到4.0~5.0MPa,28d(天)抗压强度达到30~35MPa。
混凝土混合料中的粗集料(>5mm)宜选用岩浆岩或未风化的沉积岩碎石。最好不用石灰岩碎石,因它易被磨光,导致表面过滑。合乎使用要求的砾石也可采用,但由于砾石混合料的强度(特别是弯拉强度)低于碎石混合料,故在使用时宜掺加占总量1/2~1/3以上轧碎砾石。砾石混凝土一般用于双层式板的下层。采用连续级配的集料,混凝土的和易性和均匀性较好;采用间断级配的集料则强度较高。粗集料(碎石或砾石)应质地坚硬、耐久、洁净,符合规定级配,最大粒径不应超过40mm。
2.5混凝土板的施工程序和施工技术
面层板的施工程序为:安装模板;安设传立杆;混凝土的拌和与运送;混凝土的摊铺和振捣;接缝的筑做;表面整修;混凝土的养护和填缝。
2.5.1边模的安装
在摊铺混凝土前,应先安装两侧模板。如果采用手工摊铺混凝土,则边模的作用仅在于支撑混凝土,可采用厚40-80mm的木模板,在玩到和交叉路缘处。应采用15-30mm厚的薄模板,一边玩成弧形。条件许可事宜在钢模,在不仅节约木材,而且保证工程质量。钢模可用厚4-5mm的钢板冲压制成,或用3-4mm厚钢板与变宽40-50mm的角钢或槽钢组合构成;当用机械摊铺混凝土时,必须采用钢模。
侧模按预先标定的位置安放爱基层上,两侧用铁钎打入基层以固定位置。模板顶面用水准仪标其标高,不符合时予以调整。模板的平面位置和高程控制都很重要,稍有歪斜和不平,都会反映到面层,使其边线不齐,厚度不准和表面呈波浪形。因此,施工时必须经常校验,严格控制。
2.5.2传力杆安设
当两侧模板安装好后,即在需要设置传力干。混凝土板一般是在嵌缝板上欲留预孔以便传力杆穿过,嵌缝板上面设木制或铁制压缝板条,其旁在放一块膨胀模板,按传力杆位置和间距,在膨缝模板下部挖成倒u形槽,使传力杆由此通过。传力杆的两端固定在钢筋支架上,支架脚插入基层内。
对于混凝土板不连续浇注结束时设置的胀缝,宜用顶头木模固定传力杆的安装方法。即在端摸外侧增设一块定位模板,板上同样按照传力杆间距及杆径钻成孔眼,将传力杆穿过端摸板孔眼并直至外侧定位模板孔眼。两模板之间可用传力杆一半长度的横木固定继续浇注临板时,拆除挡板,横木及定位模板,设置膨缝板,木制压缝板条和传力杆套管。
2.5.3制备与运送混凝土混合料
拌和质量是保证水泥混凝土路面的平整度和密实度的关键,而混凝土各组成材料的技术指标和配合比计算的准确性施暴政混凝土拌和质量的关键。在机械化施工过程中,混凝土拌和的供料系统应尽量采用自动计量设备。 在工地制备混合料时,应在拌和场地上,合理布置拌和机和沙石,水泥等。
材料的堆放地点,力求提高拌和机的生产效率。拌制混凝土时,要准确掌握配合比,特别要严格控制用水量。每天开始拌合前。应根据天气变化情况,测定沙、石材料的含水量,每拌所用材料应定秤。量配的精确度水泥为1.5%,沙为2%,碎石为3%,水为1%。每一工班应检查材料量配的精确度至少2次每半天检查混合料的塌落度2次。拌合时间为1.5-2min。
混合料用手推车、翻斗车或自卸汽车运送。合适的运距视车辆种类和混合料容许的运输时间而定。通常,夏季不宜超过30-40min。冬季不宜超过60-90min。高温天气运送混合料时应采取覆盖措施,以防混合料中水分蒸发。运送用的车厢必须在每天工作结束后,用谁冲洗干净。
2.5.4摊铺和振捣
摊铺前的准备工作
混凝土摊铺前的准备工作很多,主要强调一下摊铺前洒水的卸料工序。
洒水
摊铺前洒水是一个看似简单的工序,往往不被施工人员重视,但如果洒水处理不好会严重影响路面质量。
洒水量要根据基层材料、空气温度、湿度、风速等诸多因素来确定洒水量,即保证摊铺混凝土前基层湿润,而且尽可能撒布均匀,尤其在基层不平整之处禁止有存水现象。从目前施工现场来看,大多数情况下是洒水量不足,因为基层较干,铺筑后混凝土路面底部产生大量细小裂纹,有些小裂纹与混凝土本身收缩应力产生的裂重叠后使整个混凝土路面裂纹增多。
2.5.5卸料
自卸车的卸料也是常常不被重视的工序,在施工中经常发生摊铺机前堆料过多使摊铺机行走困难,有时布料过少使振捣箱内混凝土量不足,路面厚度得不到保证。摊铺机前这种混凝土忽多忽少现象会严重影响混凝土路面的平整度。在施工过程中大多数施工者死板地间隔一定距离卸一车料,而忽视了基层不平整的变化,这种变化在客观上是普遍存在的。目前许多企业施工水平不是很高,尤其是对路面基层的标高控制不到位,造成基层平整度较差,加大了混凝土路面施工的难度。在实际施工中,我们可对基层表面与面层基准标高线隔段实测来决定混凝土的卸料量,这样会避免卸料不均的问题。
当运送混合料的车辆到达摊铺地点后,一般直接导向安装好侧模的路槽内,并用人工找补均匀,要注意防止出现离析现象。摊铺的厚度约高出设计厚度10%左右,使振捣后的面层标高同设计相符。混凝土混合料的振捣器具,应由平板振捣器、插入式振捣器和振动梁配套作业。混凝土路面板厚在0.22m以内时,一般可一次摊铺,用平板振捣器振捣,以免出现蜂窝现。
平板振捣器在同一位置停留的时间,一般为10-15s,以达到表面振出浆水,混合料不再沉落为度。平板振捣后,用带有振捣器的、地面符合路拱横坡的振捣梁,两端搁在侧模上,沿摊铺方向振捣摊平。拖振过程中,多余的混合料将随着振捣梁的拖移而刮去,低陷处则应随时补足。随后在用直径75-100mm长的无缝钢管,两吨放在侧模上,沿纵向滚压一遍。
2.5.6筑做接缝
2.5.6.1胀缝
筑胀缝一侧混凝土,取去胀缝模板后,在浇注另一侧混凝土,钢筋支架浇在混凝土内不去出。压缝板条使用前应涂废机油或其他润滑油,在混凝土振捣后,先抽动一下,而后最迟在终凝前将压缝板条,抽出时为确保两侧混凝土不被扰动,可用木板条压住两侧混凝土,然后轻轻抽出压缝板条,在用铁扶板将两侧混凝土抹平整。缝隙上部浇灌填缝料,留在缝隙下部的嵌缝板是用沥青亲职的软木板或油毛毡等材料制成的预制板。
2.5.6.2横向缩缝(即假缝)
(A)切缝法:在混凝土捣实整平后,利用振捣梁将“T”形震动刀准确地按缩缝位置振出一条槽,随后将铁制压缝板放入,并用原浆修平槽边。当混凝土收浆抹平后,再轻轻取出压缝板,并即用专抹子修整缝边。这种做法要求谨慎操作,以免混凝土结构受到扰动和接缝边缘出现不平整(错台)
(B)锯缝法:在结硬的混凝土中用锯缝机锯割出要求深度的槽口。这种方法可保证缝槽质量和不扰动混凝土结构。但要掌握好切割时间,太迟了,因混凝土过硬而使锯片磨损过大且费工,而且更主要的可能在锯割钱混凝土会出现收缩裂缝。过早了,混凝土因还未结硬,锯割是槽口边缘易产生剥落。合适的时间视气候条件而定,炎热而多风的天气,或者早晚气温有突变时,混凝土板会产生较大的湿度或温度坡差,使内应力过大而出现裂缝,锯缝应早在表面整修后4h即可开始。如天气较冷,一天内气温变化不大时,锯割时间可晚至12h以上。
C)纵缝:筑做企口式纵缝,模板内壁做成凸厥状。拆模后,混凝土板侧面即形成凹槽。需设置拉杆时,模板的相应位置处要钻成圆孔,以便拉杆穿入。浇注另一侧混凝土前,应现在凹槽壁上涂抹沥青。
2.5.6.3横向施工缝:每日施工终了必须设置横向施工缝,其位置宜设在胀缝和缩缝处,设在胀缝处,其构造采用胀缝构造。e.填缝:一般在养护期满后要及时填封接缝,以防止泥砂等杂物进入缝内,填缝前须将缝内杂物清扫干净,并在干燥状态下进行,最好在浇灌填料前先用多孔柔性
2.5.6.4纵向施工缝:纵向施工缝需设置拉杆,模板上预留了圆孔以便穿过拉杆,先把拉杆长度对半大致稳住,混凝土浇筑振捣完后,校正拉杆位置。需要注意的是拉杆位置一定要安放准确
2.5.7表面修整与防滑措施
收水抹面及表面拉毛。水泥混凝土路面收水抹面及拉毛技术操作的好坏,可直接影响到平整度、粗糙度和抗磨性能。收水抹面的目的,是使表面磨损层密实、平整,在收水抹面的基础上再进行表面拉毛处理。收水抹面和表面拉毛有一定操作方法和要求,如收水抹面次数多(即无水可收)和拉毛时间过迟,虽面层能获得较理想的密实度,但拉出的路表面不能符合要求的粗糙度,可造成雨天行车滑溜;如收水抹面次数过少或过早拉毛,表面的材料易起砂、磨光,另外,还出现小裂缝,故收水抹面应按要求进行。第一次初步抹平可磨面机,初步抹面需在混凝土整平后10rain进行,冬季施工还应延长时间。抹光机抹平后,用丁字刮刮平。然后用泥板仔细抹光,同一面层,至少用泥板抹4遍。收水抹面各遍时间问隔夏季10~20rain,冬季20~35rain。当遇高气温和大风时要及时抹面。抹面后,当用食指稍微加压按下能出现2mm左右深度的凹痕,或泥板加压抹面能出现水光,即为最佳拉毛时间,拉毛深度达到固定需求。拉毛时间拉纹器靠住靠模,顺横坡方向进行。一次进行,中途不得停留或分2次。这样拉毛纹理顺畅美观且形成沟通的沟槽而利丁排水。混凝土终凝前必须用人工或机械抹平其表面。当用人工平板抹平时,不仅劳动强度大、功效低,而且还会把水分、水泥和细沙带至混凝土表面,致使面层比下部混凝土或砂浆有较高的干缩性和较低的强度。而采用机械抹平时可以克服以上缺点。。目前国产的小型电动抹面机有两种装置:装上圆盘即可进行粗光;装上细抹叶即可进行精光。在一般情况下。面层表面仅需粗光即可。抹面结束后,有时在用拖光带轻轻拉几次。
为保证行车安全,混凝土表面应具有粗糙坑滑的表面。最普通的做法是用棕刷顺横向在抹平后的表面上轻轻刷毛;也可用金属丝梳子梳成1-2mm的横槽。近年来,国外已经采用一种更有效的方法,即在已经硬结的路面上,用锯槽机将路面锯割成深5-6mm、宽2-3mm、间隔20mm的小横槽。也可在未结硬的混凝土表面塑压成槽,或压入坚硬的石屑来防滑。
至于防滑标准,目前各国仍无统一的规定。国际道路会议路面防滑委员会建议,新铺混凝土路面的抗滑标注是:当车速为45km/h时,摩擦系数的最低值为0.45,车速为50km/h时,最低值为0.4.该数值我国目前可参照使用。
2.6.水泥混凝土路面不平整因素及提高平整度工艺
2.6.1水泥砼路面不平整的因素
2.6.1.1水灰比控制不严。砼拌制过程中,由于水灰比控制不严,拌和料坍 落度出现波动导致摊铺不均匀。坍落度过小和易性差对人工抹平不利,坍落度过大造成砼表面浮浆过多,人工抹平后出现不同程度的抹印,影响路面的平整度。
2.6.1.2剂量不准的影响。如果配料未采用准确的计量装置,骨料和水泥的比例不稳定,或砂的含量时多时少,都会影响拌和料的和易性,造成密实度不均匀,导致收缩不均匀,影响路面的平整度。
2.6.1.3振捣不实或振捣过度,或提浆刮平不好,都会给人工做面带来困难,造成平整度不理想。振动梁的刚度不足,使用时造成下挠变形,也会使砼路面呈现中部微凹不平的局面。
2.6.1.4横板的设置对平整度的影响。路面的标高和平整度都有赖于横板支设的稳固和横板顶面的标高,横板接头处要丝毫无差。
2.6.1.5模板控制不好,人工难以找平。混凝土终凝前必须用人工或机械抹平其表面。人工抹平劳动强度大、工效低,而且会把水分、水泥和细砂带到混凝土表面,致使它比下部混凝土多浆,导致其干缩性高强度低。
2.6.1.6胀缩缝和施工缝影响路面的平整度。水泥砼路面的胀缝处是路面的薄弱环节,其好坏对路面的使用质量和路面的平整度影响较大。
2.6.1.7水泥砼路面施工机械和施工工艺的落后,以及施工中的操作不认真都对水泥砼路面的平整度影响较大。
2.6.2提高水泥砼路面平整度的施工工艺
从水泥砼路面施工工艺和施工流程来看,要想提高水泥砼路面的平整度,必须从施工工艺和施工方法上下功夫,从混合料的拌和到水泥砼路面的成型应采用先进的大型拌和设备和施工机械设备,以满足施工的连续性和减少水泥砼路面施工缝。
2.6.2.1坚持配料过磅,并要检查砂石含水量及袋装水泥亏重情况,以保证配料准确。
2.6.2.2必须有专职技术人员检查拌料时间和坍落度,以保证拌和料的均匀性和水灰比准确。
2.6.2.3对施工的支撑面,必须提早洒水湿润,防止基层吸收水分,导致含水量不均。
2.6.2.4模板尽量采用钢模,其刚度较好,易于支承稳固,模板平整光洁,使用期长。
2.6.2.5对拌和不均匀或运输过程中发生离析的混合料,摊铺前必须重新翻拌均匀,否则不得进行下道工序的施工。摊铺时混合料不得抛掷,尤其是近模处要反扣铁锨铺放,不准用铁锨推平。摊铺时要考虑振捣下沉值,并尽量铺平。
2.6.2.6应用平板振捣器要纵横向全面振捣,相邻行列重叠20厘米左右,防止漏震和震捣不足,也要防止震捣过度,一般以混合料停止下沉表面泛浆不再冒泡为度,以免产生分层离析。应用插入式震捣棒要仔细认真震捣,要尽量减少接缝处的微鼓翘脊现象出现。
2.6.2.7搓平板和抽浆刮平时,要注意前后工作的衔接,避免出横向痕迹。
2.6.2.8采用真空吸水工艺时要注意脱水时间,要由专人实测吸水率。
2.6.2.9抹面是平整度的关键工序。为避免模板不平和模板接头错位给平整度带来不利影响,横向搓刮后还要进行纵向搓刮,同时要辅以3米直尺检查。搓刮前一定要将模板顶清理干净。
四、影响碾压砼路面平整度的因素分析
纵观国内外的研究成果可以发现路面平整度问题仍是公认的难题,路面平整度的不足制约了碾压砼路面在高等级公路上的应用。下面从影响碾压砼路面平整度的因素和提高碾压砼路面平整度的关键技术两个方面进行分析。
从碾压砼路面施工的工艺流程上可以看出,碾压砼路面在路面性能上虽然属于水泥砼路面的范畴,但在摊铺和碾压等成型工艺上却更接近于沥青混凝土路面,摊铺后的路面必须经过碾压才能成型。因此要提高其成型后路面的平整度,首先要保证摊铺的平整度,其次是减少碾压过程中对路面平整度的破坏。
2.6.3影响路面平整度的因素
目前大型沥青摊铺机均采用浮动熨平板形式,浮动熨平板在工作时悬浮在混合料上,只有当熨平板受力平衡时才能保证摊铺厚度均匀一致。当摊铺速度或摊铺材料的性能指标发生变化时,熨平板的受力平衡状态被破坏,摊铺厚度发生变化导致路面平整度差。因此提供适合摊铺的砼混合料并保持砼材料性能的稳定和控制摊铺速度的均匀是保证路面平整度的关键。
2.6.4影响碾压后路面平整度的因素
碾压砼路面摊铺后,在压路机碾压的同时,路表层产生一定的水平推力,路面会产生一定的推挤性,从而造成除了摊铺时的不平整外,还造成摊铺后路面的各种不均匀、碾压的不均匀和基层的不平整,这些都反映为路表面的不平整。因此,若要保证摊铺平整度,就要提高摊铺预压密实度、摊铺的均匀性、碾压的均匀性和减小压实沉降,这些是提高路面最终平整度的技术关键。
根据以上分析,提高碾压砼路面平整度的关键技术和影响因素可归纳为以下几点:
2.6.4.1宜用摊铺机摊铺,以减小离析和碾压推挤;要注意混凝土稠度指标和集料级配。
2.6.4.2提高摊铺平整度,要注意混凝土稠度的稳定性和摊铺速度的均匀性。
2.6.4.3减小压实沉降,要注意提高预压密实度。
2.6.4.4提高压实沉降的均匀性要注意基层平整度、摊铺均匀性和碾压均匀性。
五、结语
本文对水泥砼路面不平整因素的分析和提出的提高水泥砼路面平整度的工艺措施是对其理论和实践经验的总结,由此可知要保证路面平整度,必须采用先进的施工设备、先进的施工方法和科学的管理手段,严格控制每道施工工序,认真把好每道关,一句话要精心施工。
2.7护养与填缝
混凝土表面表面达到相当硬度时,应进行养生,使混凝土板在开放交通前具备足够的强度和质量。养生期问,须防止混凝土的水分蒸发和风干,以免产生收缩裂缝;须采取措施减少温度变化,以免混凝土扳产生过大的温度应力;须管制交通,以防止人畜和车辆等损坏混凝土板的表面。开始用草袋(帘)等,在混凝土终凝后覆盖丁板的表面,每天均匀洒水,保持潮湿状态,但注意洒水时不能有水流冲刷。混凝土养生期间和填缝前,应禁止车辆通行,在达到车辆通行,在达到设计强度的4%以后,方可允许行人通行,养生期满后方可将覆盖物清楚,板面不得留有痕迹,混凝土应即使养护。一般用下列两种护养方法。
2.7.1湿治养护:混凝土抹面24h后,当表面已有相当硬度,用手指轻压不现痕迹时即可开始养护。一般采用湿麻袋或草垫,或者20-30mm后的湿砂覆盖与混凝土表面。每天均匀晒水数次,使其保持潮湿状态,至少延续14d。
2.7.2塑料薄膜养护:当混凝土表面不见浮水,用手指按压无痕迹时,即均匀喷洒塑料溶液。形成不透水的薄膜粘附于表面,从而组织混凝土中水分的蒸发,保证混凝土的水化作用
2.7.3填缝
近年来国内也有用塑料布覆盖以代替喷洒塑料溶液的养护方法,效果良
好。填缝工作事宜在混凝土初步结硬后即使进行。填缝前,首先将缝隙内泥沙杂物清除干净,然后浇灌填缝料。
理想的填缝料应能长期保持弹性、韧性,热天缝隙缩窄时不软化挤出,冷天缝隙增宽时能胀大并不脆裂,同时还要与混凝土粘牢,防止土砂、雨水竟如缝中,此外还要耐磨、耐疲劳、不易老化,实践表明,填料不宜填满缝隙全深,最好在浇灌填料前先用多孔柔性材料填赛逢低,然后再加填料,这样在夏天胀缝变窄时填料不致受、挤压而溢出到路面。常用的填料有下列几种。
2.7.3.1聚氯乙烯类填缝料:它适宜灌注各种接缝,有软化点与耐热度高而低于塑性较好的优点,且价格适中,施工方便。特别是ZJ型填缝料,由于出厂已经配制成单组分材料。因此使用更方便。
2.7.3.2沥青玛蹄脂:它有价格便宜施工方便等优点,但低温延伸率较差,故适宜于南方地区。同时应特别加强养护修理。
2.7.3.3聚氨酯填缝料:他同样具有较高的耐热性和较大的低温延伸性,但价格昂贵灌入后成型较慢,适宜于严寒地区采用。
2.7.3.4氯丁橡胶条:仅适用于填塞胀缝,施工较麻烦,且与路面缝壁不易粘接牢靠,容易从胀缝中被吸出,加之价格较昂贵,故目前不常使用。
以上各种填缝料的配置方法及施工工艺,参见现行水泥混凝土路面施工规范。
需要补充指出。20世纪60年代以来,国外以推广使用滑动模板摊铺机来修筑混凝土路面。此机尾部两侧装有模板随机前进,能兼做摊铺、振捣、压入杆件、切缝、整面和刻画防滑小槽等作业,成形的路面即在机后延伸出来。此机可铺筑不用厚度和不用宽度的混凝土路面,对无筋混凝土路面均可使用。工序紧凑,施工质量高,每天能铺筑长达1600m的双车道路面,能大大降低路面造价。此机的出现是混凝土路面施工技术的大变革。这种摊铺机目前在我国城市和机场也已经开始研制试用。
2.8冬季和夏季施工
混凝土强度也就不能增长,而且当水结冰时体积会膨胀,促使混凝土结构松散破坏。因此,混凝土路面应尽量在气温高于+5℃时进行施工。由于特殊情况必须在低温情况下施工时应采取下述措施:
2.8.1采用高标号(425以上)快凝水泥,或掺入早强剂,或增加水泥用量。
2.8.2加热水或集料。较常用的方法是仅将谁加热,因加热设备简单,水温容易控制,水的热容量比粒料热容量大,单位的水升高1℃所吸收的热量比同样重的粒料升高1℃所吸收的热量多4倍左右,所以提高水温的方法最为有效。
拌制混凝土时,先用温度超过70℃的水同冷集料相拌合,使混合料在拌合时的温度不超过40℃,摊铺后的温度不低于10-20℃。
2.8.3混凝土做面后,表面应覆盖蓄热保温材料,必要时还应加盖养护暖棚。
在持续寒冷和昼夜平均气温低于-5℃,或混凝土温度在5℃一下时,应停止施工。在气温超过25℃时施工,应防止混凝土的温度超过30℃,以免混凝土中水分蒸发过快
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