摘要:水泥混凝土路面具有抗壓性強、抗磨性久、穩(wěn)定性高等優(yōu)勢,使用廣泛,廣西的自然環(huán)境更適合水泥路面,河池有著耐磨性很好的石英砂和用來加工碎石的石灰石,這些材料不但經(jīng)濟,而且性能良好。如何科學化地在水泥混凝土路面施工,是擺在許多施工單位面前的一大問題。文章對如何優(yōu)化水泥混凝土配合比的設(shè)計、提高混凝土本身的性能、做好試驗路段、混凝土的攪拌生產(chǎn)和混凝土的攤鋪技術(shù)進行了探討。
關(guān)鍵詞:水泥混凝土;路面施工;工程質(zhì)量;混合比
中圖分類號:U416.2 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2009)01-0089-02
水泥混凝土路面工程不僅程序復(fù)雜,而且要求嚴格,路面原材料的選擇、混凝土配合比設(shè)計、施工工序控制、設(shè)備與技術(shù)水平及施工環(huán)境等,都直接影響路面工程整體質(zhì)量。水泥混凝土路面具有強度高,穩(wěn)定性好、耐久性好、使用壽命長、日常養(yǎng)護費用少等優(yōu)點。要保證水泥混凝土路面具有良好的使用性能,不僅要精心設(shè)計,還要在施工環(huán)節(jié)上狠抓質(zhì)量。
一、合理設(shè)計水泥混凝土的配合比
水泥混凝土配合比設(shè)計時除滿足水泥混凝土路面的物理力學指標外,重要的是考慮混凝土的工作性和經(jīng)濟性。水泥混凝土配合比的設(shè)計和優(yōu)化是水泥混凝土路面的關(guān)鍵環(huán)節(jié),因此要注意以下幾方面:
(一)水泥的品質(zhì)
在配合比設(shè)計前,對水泥的路用品質(zhì)進行檢測,不合格的水泥產(chǎn)品堅決杜絕進場,在運輸及保管過程中,應(yīng)注意防水、防潮,保質(zhì)期。
(二)外加劑
要配制出耐久性好、高抗彎拉強度的混凝土配合比,就要求混凝土的水灰比較小,提高新拌混凝土的工作性,強度性及耐久性。
(三)砂、石料級配原則
粗集料一般要采用兩級配集料進行摻配,確定一個相對合理的摻配系數(shù)是極其重要的。粗集料要求堅韌耐磨、表面粗糙有棱角、清潔、含泥量一般不大于1%,砂應(yīng)采用符合規(guī)定級配、細度模數(shù)在2.5以上的中粗砂的含泥量不大于2%,否則將嚴重影響路面的抗折強度和增大干縮變形。砂率的選用可以根據(jù)理論和實踐經(jīng)驗選定最優(yōu)曲線以利于控制路面平整度及提高其抗彎拉強度。
綜合協(xié)調(diào)水泥混凝土配合比的設(shè)計,首先要確認單位水泥用量,由于水泥漿量增大會導致干縮變形,影響路面平整度,易產(chǎn)生開裂。其次是確定粗集料的種類、最大粒徑和級配。碎石和礫石均可施工優(yōu)質(zhì)的水泥混凝土路面,但礫石混凝土的最大粒徑不大于20mm,碎石混凝土應(yīng)不大于30mm,且粗集料的級配要符合規(guī)范要求。最后是減少含氣量。使用引氣劑不僅有利于路面的抗凍性,而且還能降低路面剛度及減少變形性能。
二、提高混凝土本身的性能
由于混凝土的極限拉伸應(yīng)變值太小,為了提高混凝土的極限拉伸應(yīng)變值或抗拉強度值,改善路面的抗拉能力,可采取以下措施:
(一)控制混凝土粗集料的最大粒徑
采用最大粒徑較小的骨料配制混凝土時,可以提高混凝土的極限拉伸值。因此《規(guī)范》中限制骨料最大粒徑在一般公路中不超過40mm,在高等級公路中不超過35mm,甚至限制在30mm以下。
(二)提高混凝土的抗壓強度
由于混凝土的極限拉伸值隨著抗壓強度的提高而有所提高,因此,目前水泥混凝土路面可采用C30、C35較高標號的混凝土。
(三)采用碎石配制混凝土
采用碎石配制的混凝土的極限拉伸值比用一般卵石配制的混凝土提高27%左右。
三、優(yōu)化試驗路段
試驗路段在與施工條件等同的條件下實施,通過在指定工作段預(yù)先試驗性地組織施工、測算、總結(jié),得出所有必需的工作參數(shù)和施工經(jīng)驗,用以指導正式生產(chǎn)。通過試驗路段的實施,要確定以下六個方面的內(nèi)容:
1.檢驗證明配合比(水泥用量、集料級配)是否符合規(guī)范要求;
2.確定原材料的適用性及水泥混合料的和易性及其力學指標;
3.調(diào)整拌合機、運輸車、攤鋪機的適當數(shù)量、工作效率、最佳組合方式,及人員安排的合理性;
4.確定攤鋪工藝,松鋪系數(shù);
5.確定其他技術(shù)指標;
6.各種檢測手段的適用性。
通過試驗路段的鋪筑,由施工單位和監(jiān)理單位總結(jié)試驗結(jié)果,寫試驗總結(jié)報告,確定施工方案,指導施工作業(yè)。
四、水泥混凝土路面攤鋪
目前廣西大部分高等級水泥混凝土路面施工中均采用滑模式攤鋪法實行離工攤鋪,水泥混凝土路面攤鋪是施工中難度較大、技術(shù)較高的工序,我們僅從攤鋪前準備,攤鋪混凝土,攤鋪后養(yǎng)護等常被忽視的幾個方面進行分析:
(一)攤鋪前的準備工作
混凝土路面攤鋪前的準備工作很多,下面主要強調(diào)一下攤鋪前的灑水和卸料工序。攤鋪前灑水是一個簡單的工序,但如果灑水處理不好會嚴重影響路面質(zhì)量。灑水量要根據(jù)基層材料、溫度、濕度、風速等諸多因素來確定,即保證攤鋪混凝土前基層濕潤,但要禁止在基層不平整之處有存水現(xiàn)象。
自卸車的卸料也是常常不被重視的工序,在施工中經(jīng)常發(fā)生攤鋪機裝料時多時少導致攤鋪混凝土忽多忽少,從而嚴重影響混凝土路面的平整度。我們可用基層表面與面層基準標高線隔段實測來決定混凝土的卸料量。
(二)攤鋪混凝土
水泥強度和粗細集料的質(zhì)量通過檢驗后,我們根據(jù)設(shè)計要求及質(zhì)量標準,結(jié)合現(xiàn)場施工條件,就模板鋼筋安裝、稱量配料、攪拌混凝土、運送混凝土漿、攤鋪、振搗混凝土漿、檢驗平整度等程序來闡述如何優(yōu)化水泥混凝土路面的施工。
1.立模。用比路面厚度低2厘米左右的槽鋼制作成鋼模板,把鋼模板安放、調(diào)整在預(yù)先標定的位置,兩側(cè)用鐵釬打入基層固定位置,并在內(nèi)側(cè)涂刷肥皂液或廢機油,在模板支好后,在施工中經(jīng)常校驗,嚴格控制摸板平面位置和高度,用拉線法調(diào)整井面高度,保證蓋面與路面坡度保持一致。
2.混凝土混合料的配制與運輸。配合比應(yīng)保證混凝土的強度、耐磨耐久性及混凝土拌合物的和易性,混凝土配制時要準確掌握配合比,用水量、量配的精確度要求:水泥為1.5%左右、砂為2%左右、碎石為3%左右、水為1%左右,要求每工班應(yīng)檢查材料配合的精確度至少2次,拌和時間至少為2分鐘,其運輸時間控制在60分鐘以內(nèi)為宜。
3.攤鋪和振搗。混凝土混合料運入工地后,需人工大致整平,插入振搗器沿摸板四周進行初振,用平板振搗器沿著橫向來回均勻振搗一次,在同一位置需停留時間,一般為15秒,等混合料不在沉落為度,然后用輥軸式水泥混泥土攤鋪機來回多次、完成攤鋪、振搗及提漿工序。人工找補均勻,有明顯離析時應(yīng)重新拌勻。攤鋪時應(yīng)用大鐵鈀子把混合料鈀散,然后用鏟子、刮子把料鈀散、鋪平,模板附近,需用方鏟用扣鏟法撒鋪混合料并插入搗幾次,以免發(fā)生空洞蜂窩現(xiàn)象。攤鋪時的松散混凝土應(yīng)略高過模板頂面設(shè)計高度的9%左右。
(三)攤鋪后的養(yǎng)護
水泥混泥土攤鋪完工后,當混凝土表面用手指輕壓無痕跡,有相當硬度時就可用濕草墊或濕麻袋覆蓋,灑水養(yǎng)護時應(yīng)注意水不能直接澆在混凝土表面上,當遇到大雨時,要及時覆蓋潤濕草墊。每天用灑水車勤灑水養(yǎng)護,保持草墊或麻袋濕潤。加入減水劑的混凝土強度5天可達80%以上,此時可撤掉草墊或濕麻袋,放行通車,但最后仍灑水養(yǎng)護3天左右。
五、結(jié)語
水泥混泥土路面施工是一個系統(tǒng)工程,各個工藝過程、技術(shù)環(huán)節(jié)都應(yīng)該嚴格把關(guān),水泥混凝土路面不僅要嚴格按照驗收的標準合理地施工、更要優(yōu)化水泥混凝土路面的施工水平。
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作者簡介:韋松林(1970-),男,廣西壯族自治區(qū)金城江公路局助理工程師,主要從事公路工程施工、公路設(shè)計及工程預(yù)算。