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农村公路混凝土路面施工初探
资讯类型:行业新闻 加入时间:2010年7月26日11:32
 

    农村公路混凝土路面施工初探
    欧强圣
    (广西沿海公路管理局,广西钦州535000)
    摘要:随着我国公路建设的快速发展,对于高速公路的路面使用性能的要求也越来越高,国家对于西部地区的交通基础设施建设投资力度不断加大。文章主要论述了在农村公路建设中水泥混凝土路面施工的过程。指出路面原材料的选择、级配及组成设计、试验检测水平、施工工序控制、工艺水平、设备与技术水平及施工环境等,都直接影响路面工程的质量。
    关键词:农村公路;混凝土;路面施工;质量控制
    中图分类号:U416      文献标识码:A      文章编号:1009-2374(2010)15-0141-02
    随着我国公路建设的快速发展,对于高速公路的路面使用性能的要求也越来越高,国家对于西部地区的交通基础设施建设投资力度不断加大,特别是农村公路建设掀起又一次高潮。西部地区积极响应贯彻落实国家政策,实施项目,努力改善农村交通基础设施条件,方便群众出行。近年来,大部分农村公路建设中突现出一个特点,那就是80%的农村公路按水泥混凝土路面标准建设。
    水泥混凝土路面具有强度高,稳定性好、耐久性好、使用寿命长、日常养护费用少,有利于夜间行车,便于就地取材等诸多优点,而且小型机具施工工艺较为简单,便于掌握和操作。水泥混凝土路面厚度应根据道路等级及交通量大小进行技术设计,各级公路路面面层厚度应为:二级公路22~24cm,三级公路20~22cm,四级公路18~20cm。因而要保证水泥混凝土路面具有良好的使用性能,不仅要精心设计,还要规范施工,在施工环节上狠抓施工质量。本文就普通水泥混凝土路面施工原材料、施工机具选择、施工工艺及质量控制方法作以浅析。
    一、原材料的选择
    农村公路建设中的混凝土混合料由水泥、粗集料、细集料、水、填缝料与外加剂组成。
    1.水泥:制备农村公路路面用的水泥,一般使用强度高、收缩性小、耐磨性强、抗冻性好的425、525标号的普通硅酸盐水泥即可,其物理性能和化学成分应符合国家有关标准的规定。水泥进场时应有产品合格证及试验单,不合格的水泥产品坚决杜绝进场。水泥进场后,不同标号水泥应分别整齐堆放并标识,不得混合堆放,严禁混合使用。在运输及保管过程中,应注意防水、防潮,超过保质期(一般为三个月)或受潮水泥,必须经过试验,按其结果决定是否可用或降低标准使用,已经结块变质的水泥不得使用。
    2.粗集料:应采用质地坚硬、耐久、洁净,有良好级配且符合规定的碎石或砾石,无粉尘、泥土、污物和有害物质,最大粒径不超过4cm,其物理-力学指标与级配符合规范要求。碎石的粒形以接近正立方体为佳,不宜含有较多针状颗粒和片状颗粒。
    3.细集料:应采用质地坚固、干净、坚韧耐磨,不含泥土、粉土和有害杂质含量低,细度模数宜在2.5以上的符合规定级配的天然砂或石屑。当无法取得粗、中砂时,经配合比试验可行,亦可采用泥土杂质物含量小于3%的细砂,注意合理选用砂率。
    4.水:混凝土搅拌和养生用水应洁净、无杂质,宜采用饮用水,使用非饮用水时,应经过化验符合要求时也可使用。
    5.填缝料:应选用与混凝土面板壁粘结力强、牢固、回弹性好、能适应混凝土面板收缩、不溶于水和不渗水、高温时不溢出,低温时不脆裂和耐久性好的材料,常采用聚氯乙烯胶泥和沥青玛蹄脂类等。
    6.外加剂:在必要情况下选用外加剂如混凝土速凝剂、减水剂、防冻剂等,均能提高新拌混凝土的工作性,提高强度及耐久性。但外加剂的质量应符合现行的国家标准《水泥混凝土外加剂》的规定。
    二、施工前的准备
    1.选择合适的拌和场地。要求拌和场地应选在运送混合料的运距经济合理,水源和电源充足而且方便,有足够面积的场地,能合理布置拌和机和砂石堆放,并能搭建水泥库房等,排水条件良好,拌和机械搬运方便的地方。
    2.混凝土材料试配。在混凝土路面施工前根据路面设计要求,做好混凝土材料的配合比设计以及各项试验工作。配料要求选择两种尺寸的粗集料,根据不同材料做好各种配合比,每种至少做抗压、抗折试块各三组,每组三块,分别经过3d、28d龄期试压。在取得强度资料后应加以比较,选用其中级配优良、水泥最省、强度符合要求的配合比使用。
    3.基层的检查和维修。混凝土摊铺前,对基层进行整修,检测基层的宽度、路拱、标高、平整度、强度和压实度等均须符合要求方可施工,如有不合格之处应予以整修、补强等。混凝土摊铺前,基层表面应洒水润湿,以免混凝土底部水分被干燥基层吸去。
    4.施工机具的准备。农村公路水泥混凝土路面施工机具主要包括钢模板、强制式拌和机、自卸运输车辆、振动棒、平板振动器、振动梁、提浆滚筒、压纹器、切缝机、灌缝机、洒水车等设备。
    5.测量放样。根据设计图纸放出路线中心线及路面边线;在路线两旁布设临时水准点,以便施工时就近对路面进行标高复核。混凝土摊铺过程中必须经常复核,要做到勤测、勤校、及时纠偏。
    三、路面施工技术
    1.水泥混凝土的拌和与运输。在通过计算和试验确定配合比的基础上,应进行试拌,并根据拌和设备的拌和容量计算每斗混合物的材料用量,特别要严格控制用水量。每天开工拌和前,应根据天气变化情况,实测砂石的含水量,修正加水量,拌和时将水泥、碎石、砂投入拌和机料斗中,再加外加剂,边加水边搅拌,混凝土搅拌时间应根据搅拌机的性能和拌和物的和易性确定,时间不宜过长也不宜太短,一般控制在60~120s。搅拌好的混合料出料至运输车辆时应测定其塌落度,范围在10~40mm之间,混合料塌落度每半天测定两次。每天在拌和前和拌和工作结束后,均应用水冲洗拌鼓内部,以免水泥浆粘于鼓壁,影响拌鼓的生产率,甚至损坏拌鼓。混凝土拌和物的运输应根据施工进度、运量、运距及路况,选配车型和车辆总数,通常可采用自卸汽车、机动翻斗车或手扶拖拉机。无论用哪种机械运输,其车箱应密封以免漏浆,并应防止离析,装载混凝土不可过满,天热时为防止混凝土中水分蒸发,车厢上可加盖帐布,运输时间通常夏季不宜超过30~40min,冬季不宜超过60~90min,出料及铺筑时的卸料高度不应大于1.5m,而且每天工作结束后车箱必须及时用水冲洗干净。
    2.水泥混凝土的面层铺筑。混凝土混合料摊铺前,基层表面应洒水润湿。水泥混凝土路面铺筑的工艺流程大致为:放样→立模→清扫→布料→人工整平→振动棒振捣→平板振动器振实→振动梁振平→滚筒提浆→人工抹平→压纹或拉毛→覆盖洒水养生→拆除模板→切缝→填料。
    3.施工控制的主要技术环节。
    (1)安装模板。摊铺混凝土之前,应先将路面边部模板安装好。模板应经常检查和校正,弯曲、变形的模板不能使用,模板的高度应与混凝土板厚高度相同。在安装模板时,按放线位置,先把模板安放在处理好的基层或调平好的基层上,然后沿模板内外侧用铁钎打入基层,固定模板。铁钎的间距以能保证模板在摊铺振捣混凝土时不致变形为度,模板顶面经常用水准仪检查其高程,不符合时予以调整,严格控制模板标高和平面位置。摊铺混凝土后,将内侧铁钎拔出。模板应支立准确、牢固、接头紧密、平顺,不得前后错位和高低不平。模板下方空隙处应用混凝土混合料填塞,防止振捣混凝土时模板下沉和漏浆。立好的模板应保证在施工中不得跑模、漏浆,模板与混凝土接触的表面涂刷肥皂水或废机油或农用塑料薄膜等隔离剂,使混凝土板内侧更加平整美观,无蜂窝,保证了水泥混凝土板边和板角的强度、密实度,更利于拆模。
    (2)混凝土的摊铺。农村公路的混合料一般采取人工摊铺,严禁抛掷和耧耙,以防混合料离析。摊铺混凝土混合料之前,应检查模板安装位置是否正确,尺寸是否符合规定。一般将混合料直接倒入已安装好模板的路槽内,并用人工摊铺、找补均匀,在模板附近,必须用方铲以扣铲法撒铺混合料,并插捣几次,使浆水捣出,以免发生空洞蜂窝现象。摊铺时的松散混凝土表面应略高于模板顶面设计高度的10%左右,使捣实后的路面高程与厚度符合设计要求。
    (3)混凝土的振捣。混合料摊铺后,先用振捣棒振捣。振捣棒插入角度宜为30°~45°,并在各个部位采用“品”字型均匀连续振捣,尤其是加强对水泥混凝土路面边部和四角的振捣,振捣时间以拌和物停止下沉、表面不再冒气泡和泛出水泥浆为准。振捣棒应轻插慢提,不得猛插快拔,严禁在拌和物中推行和拖拉振捣棒振捣,避免碰撞模板,出现混合料离析、分层和漏浆现象。振捣棒振捣后用平板振动器拖振。平板振动器每次拖振时间不应少于15s,纵横交错应重叠10~20cm,振动过程中对缺料部位应进行人工找平。混凝土全面振后,再用振动梁拖振初平,振动梁两端搁在模板顶上纵向拖振,前进速度以每分钟1~1.5m为宜。
    (4)混凝土的整面。振捣完成后,用滚筒沿纵向反复滚动提浆。用大木抹多次抹面至表面无泌水为止,再用铁抹抹两三遍压光。抹面时绝对不能加干水泥或水泥砂浆粉后进行收面。在修整的同时,要经常用3m直尺检查平整度。抹面结束后,沿横坡方向用压纹机压纹,以确保行人、行车安全。收面时将砼路面的横向坡度收为2%~3%,便于排水。
    (5)模板的拆除。当混凝土达到一定强度后,即可拆除模板。拆模时间视气温而定,拆模时,应先起下模板支撑、铁钎等,然后用扁头小铁棒插入模板与混凝土之间,慢慢向外撬动模板,撬动时切勿损伤混凝土板角和企口,拆下的模板必须校正后平放,并保存好,防止变形,以便转移到它处使用。
    (6)养生与切缝。在砼路面抹面2小时后,混凝土表面已有相当的强度,用手轻轻压上没有痕迹时开始加盖稻草、草帘或湿麻袋等保温措施并洒水养生,养生时间一般为14~21天,每天洒水次数及时间视气温而定,但每天洒水不少于3次,并确保混凝土路面始终处于湿润状态。养生期间,严格实行交通管制,严禁行人、牲畜和车辆在尚未达到强度的混凝土路面上行驶。当混凝土强度达到设计强度的25%~30%时应切缝。切缝不应有错位弯曲现象,一般按等间距设置,间距最大不宜大于6m,最小不宜小于板宽,切透深度必须在设计厚度的2/3以上。影响混凝土切缝时间的有温度、湿度、风速、路面厚度等因素,宜早不宜迟。
    (7)灌缝。混凝土路面养生期满,清扫路面上杂物以后,即可进行灌缝,也可在混凝土初步硬结后进行。灌缝前需要将缝内小石子、垃圾等杂物用钩子钩清,冲洗干净,凉干后用聚氯乙烯胶泥或沥青玛蹄脂类等填缝料灌缝。
    (8)成型的混凝土路面检验。应检查路面宽度、厚度、平整度、纵横缝顺直度等。外观要求无蜂窝、麻面、裂缝、脱皮、缺边、掉角、露石等现象,断板块数越少越好。水泥混凝土路面铺筑28天后进行钻心取样,检测路面弯拉强度,此时混凝土的弯拉强度应不小于设计强度,它是混凝土路面检验的主要指标之一,也是反映工程质量好坏的重要依据。
    (9)开放路面交通。水泥混凝土路面经检验合格,应完善路肩等配套工程,经交工验收后即可开放交通,投入使用,从而进入工程质量缺陷责任期。
    四、路面施工要求
    1.水泥混凝土路面铺筑期间,应收集月、旬、日天气预报资料,遇到降雨、风力大于6级或风速在10.8m/s以上的强风,气温高于40℃或拌和物摊铺温度高于35℃,摊铺现场气温低于5℃的天气时,应停止施工。
    2.水泥混凝土路面的强度以28d龄期的弯拉强度控制。农村公路水泥混凝土路面弯拉强度值不得低于4MPa。对应交通状况为中等或轻等的二、三级公路,水泥混凝土弯拉强度值取4.5MPa,当二、三级公路交通繁重或重载车辆较多时,弯拉强度值建议采用5MPa。
    五、结语
    随着国家支持北部湾地区政策以及扩大内需拉动国民经济又好又快发展宏观政策的出台,农村公路建设又迎来前所未有的大好机遇。公路建设项目越来越多,但在实施过程中的路面原材料的选择、级配及组成设计、试验检测水平、施工工序控制、工艺水平、设备与技术水平及施工环境等,都直接影响路面工程的质量。因此,要严格按有关程序、标准和规范施工,建成一条条让广大人民群众满意、放心、致富、质量可靠的公路,逐步改善农村交通基础设施条件相对滞后的面貌。
文章来自:中国滑模工程网
文章作者:信息部
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