對(duì)某公路工程碾壓混凝土施工工藝淺析

　　摘要：本文對(duì)該公路碾壓混凝土的施工工藝及控制要點(diǎn)和注意事項(xiàng)，進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析，以供同行提供參考作用。

　　關(guān)鍵詞：公路工程；混凝土施工；施工工藝；控制要點(diǎn)

　　1工程施工概況

　　本項(xiàng)目為市的一級(jí)公路改造，包括舊路改造133.725km，新建33.576km。路面結(jié)構(gòu)類型為：左幅15cm級(jí)配碎石+18cm水穩(wěn)+22cm碾壓砼+28cm混凝土路面；右幅15cm級(jí)配碎石+18cm水穩(wěn)+20cm碾壓砼+30cm混凝土路面。其中碾壓混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)抗壓強(qiáng)度為15MPa，彎拉強(qiáng)度為3MPa，7d施工質(zhì)檢抗壓強(qiáng)度為10MPa。經(jīng)過(guò)專家討論，現(xiàn)場(chǎng)控制壓實(shí)度為98%以上，集料公稱最大粒徑小于31.5mm。集料篩分按每2000m3/次進(jìn)行，均符合《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ034-2000）的規(guī)定。通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)確定碾壓混凝土配合比為：水泥∶砂∶大石∶小石∶水∶石屑∶粉煤灰∶減水劑=184∶531∶573∶860∶115∶133∶46∶3.45。

　　2具體施工工藝

　　具體的施工工藝見(jiàn)圖1。雖然這項(xiàng)工藝已經(jīng)比較成熟，但也必須注意兩點(diǎn)：一是掛線，二是松鋪系數(shù)的確定。其中掛線要注意以下三點(diǎn)：

　　1）基線樁必須埋設(shè)牢固，各連接螺栓要緊固有效，樁柱間距一般為5m～10m，間距過(guò)大易增大鋼絲撓度；

　　2）一次放線長(zhǎng)度不宜超過(guò)200m，最好控制在80m～100m左右，遇彎道時(shí)要適當(dāng)縮短；

　　3）需用拉力器張拉，拉力應(yīng)不少于1000kN　　

　　圖1施工流程圖

　　松鋪系數(shù)實(shí)質(zhì)上是攤鋪預(yù)壓密實(shí)度的反映，與攤鋪機(jī)的性能、攤鋪速度、攤鋪工藝參數(shù)及混凝土配合比有關(guān)，在施工中可以通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和試鋪確定。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，松鋪系數(shù)一般為1.05～1.3，本項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定松鋪系數(shù)為1.2，這主要與施工機(jī)械的性能有關(guān)。

　　3施工控制要點(diǎn)

　　3.1含水量和溫度

　　含水量的控制是個(gè)關(guān)鍵（包括料廠加水以及砂石含水量控制），要保證壓實(shí)度，避免彈簧現(xiàn)象和松散現(xiàn)象。夏日施工，尤其是在南部地區(qū)，混凝土中含的水蒸發(fā)得特別快，往往是壓路機(jī)還沒(méi)壓好，混凝土表面就泛白了，如果繼續(xù)壓的話，表面很難再壓實(shí)。施工現(xiàn)場(chǎng)通常采取的辦法是用水車補(bǔ)水，在泛白的混凝土表面噴一層霧狀的水。冬季施工也應(yīng)該注意，要想方設(shè)法保證碾壓混凝土的施工溫度，防止因溫度太低導(dǎo)致的碾壓混凝土開(kāi)裂也是很關(guān)鍵的。有資料表明，當(dāng)混凝土的溫度處于-10℃～4℃之間時(shí)，混凝土的長(zhǎng)期強(qiáng)度將會(huì)有較大的損失，損失程度甚至可以達(dá)到50%。本項(xiàng)目施工時(shí)有這樣一個(gè)例子，還有20d就該開(kāi)始春運(yùn)了，但涵洞橋頭大約100m的基層還沒(méi)有施工完，為了趕工期必須在20d內(nèi)保證該處施工完畢，而此時(shí)的平均氣溫只有10℃左右。當(dāng)時(shí)施工人員采取的措施是，調(diào)整混凝土的配比，增加20kg/m3的水泥用量，以增加水泥水化的放熱量。拌和時(shí)采用加熱的水和集料，選擇無(wú)風(fēng)的時(shí)候進(jìn)行碾壓，碾壓時(shí)間控制在20min之內(nèi)，碾壓完后用高分子養(yǎng)生膜覆蓋，加蓋帆布保暖養(yǎng)生，次日及時(shí)灑水養(yǎng)生，2d后及時(shí)切縫，7d后沒(méi)有出現(xiàn)收縮裂縫。

　　3.2壓實(shí)度

　　相關(guān)資料表明，降低1％的壓實(shí)度，可造成約0.27MPa的抗折強(qiáng)度損失，毫無(wú)疑問(wèn)，壓實(shí)度的保證是至關(guān)重要的。壓路機(jī)壓實(shí)一般分為三道工序：首先初壓，光輪靜壓1遍，然后復(fù)壓，復(fù)壓的遍數(shù)與壓路機(jī)的性能、混凝土的配合比、路面厚度和重疊量有關(guān)，一般在2～6遍之間，如18t左右的壓路機(jī)一般壓3遍就能達(dá)到壓實(shí)效果，復(fù)壓過(guò)程當(dāng)中先開(kāi)小振，然后再開(kāi)大振，最后再小振一遍；終壓包括光輪靜壓光一次面，然后用膠輪壓路機(jī)壓2遍。壓路機(jī)壓實(shí)過(guò)程當(dāng)中輪子重疊始終為輪寬的1/2，主要是為消除壓痕，提高路面的平整度。壓路機(jī)的碾壓速度宜保持在2km/h～3km/h范圍內(nèi)，過(guò)快保證不了壓實(shí)度，太慢提不高壓實(shí)效率，會(huì)影響前面的攤鋪速度。壓路機(jī)的行走壓實(shí)原則是從低往高壓，從外往內(nèi)壓。在高速路改建過(guò)程中，為了保證半幅通車，一般路段基層有效壓實(shí)寬度只有10m，而為了保證施工的連續(xù)性，需要保持兩臺(tái)壓路機(jī)同時(shí)施工。這樣的寬度施工本身就有些擁擠，再加上機(jī)手不知道壓實(shí)的順序，有些施工員也沒(méi)這個(gè)意識(shí)，結(jié)果兩臺(tái)壓路機(jī)同時(shí)上，一個(gè)從高往低壓，一個(gè)從低往高壓，最后導(dǎo)致中間高兩邊低的鼓包現(xiàn)象。即使在后來(lái)的測(cè)量抽檢過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了這樣的問(wèn)題，但碾壓后的路面已經(jīng)硬化了，處理起來(lái)相當(dāng)麻煩。如果不處理，當(dāng)施工面層時(shí)，掛線高度是以兩邊為準(zhǔn)的，這樣就會(huì)導(dǎo)致面層中間厚度滿足不了設(shè)計(jì)要求（往往兩邊的厚度是超過(guò)設(shè)計(jì)要求的，中間位置即行車道附近的厚度會(huì)低于設(shè)計(jì)值）。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，可以把碾壓要點(diǎn)總結(jié)成三句口訣：“低高低、輕重輕、慢快慢”。

　　3.3裂縫產(chǎn)生的原因分析及裂縫處理方案

　　裂縫的產(chǎn)生有許多方面的原因，如切縫時(shí)間和深度，攤鋪連續(xù)性，壓路機(jī)停頓、調(diào)頭、含水量、養(yǎng)護(hù)方法等，但主要有三大原因：機(jī)械攤鋪的連續(xù)性；含水量的控制；底基層的反射裂縫。攤鋪過(guò)程中，應(yīng)盡量做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，防止因攤鋪機(jī)停頓而出現(xiàn)的波紋現(xiàn)象。但是壓路機(jī)停頓在實(shí)際工程中是不可避免的，因?yàn)榍懊娴臄備仚C(jī)不可能不間斷地勻速攤鋪。為了避免壓路機(jī)壓出波紋，一般施工人員在現(xiàn)場(chǎng)采取的方法是，將壓路機(jī)壓出來(lái)的坎用人工刨松，使其高度與未壓實(shí)的高度保持基本一致。需要指出的是：含水量的控制至關(guān)重要，碾壓混凝土的含水量不穩(wěn)定，有可能會(huì)直接導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。下面是在施工現(xiàn)場(chǎng)收集到的一組數(shù)據(jù)（見(jiàn)表1）。很明顯，造成含水量變化大的原因主要是料廠集料含水量的變化。因?yàn)橄掠旰螅�料的外層是濕的，里層往往是干的。還有就是河沙的含水量，施工時(shí)往往趕上河沙緊缺，有的時(shí)候是剛剛運(yùn)回工地就使用，沒(méi)有儲(chǔ)備沙。因此從源頭上控制好含水量對(duì)施工來(lái)說(shuō)是很重要的。底基層開(kāi)裂導(dǎo)致基層反射裂縫也是一個(gè)原因，從施工現(xiàn)場(chǎng)來(lái)看，總能看到少許裂縫是從底基層反射上來(lái)的，只是底基層水泥含量較低（4%），出現(xiàn)的裂紋較少。

　　表1含水量控制表

　　注：室內(nèi)試驗(yàn)最佳含水量為4.9%

　　裂縫的產(chǎn)生基本上是不可避免的，關(guān)鍵是如何對(duì)裂縫進(jìn)行處理。本項(xiàng)目的處理方案是對(duì)短裂縫（小于50cm）采用乳化瀝青砂漿修補(bǔ)，對(duì)長(zhǎng)裂縫（大于50cm）采用先用乳化瀝青砂漿修補(bǔ)，然后加蓋土工布，鋪混凝土路面時(shí)，在該處加鋼筋網(wǎng)，或者用灌縫材料進(jìn)行壓漿處理。從表2可以看出，開(kāi)始的時(shí)候，對(duì)出現(xiàn)裂縫的地方僅僅是鋪油毛氈進(jìn)行處理，結(jié)果效果非常差，凡是基層出現(xiàn)裂縫的地方，大部分裂縫都反射到了路面，導(dǎo)致路面開(kāi)裂。實(shí)踐證明，加鋪鋼筋網(wǎng)處理反射裂縫的效果很好，一般采用的是12×8的鋼筋網(wǎng)，具體尺寸為50cm×裂縫長(zhǎng)度。在有些地方，由于施工的原因使鋼筋網(wǎng)放置的位置發(fā)生了偏移，結(jié)果裂縫還是反射到路面上來(lái)了，所以在放的時(shí)候要用鋼釘將其固定住。

　　4施工注意事項(xiàng)

　　4.1攤鋪機(jī)的擺放順序

　　攤鋪機(jī)的擺放其實(shí)是一個(gè)很容易被忽略的問(wèn)題。本項(xiàng)目全線大部分是改建段，施工組織是半幅通車，半幅施工。半幅基層攤鋪寬度為10m，兩臺(tái)攤鋪機(jī)每臺(tái)攤鋪寬度為5m（加長(zhǎng)可達(dá)7m），為避免縱向接縫和便于施工操作，攤鋪時(shí)采用的是一臺(tái)5m和一臺(tái)7m的攤鋪機(jī)，一臺(tái)前一臺(tái)后，兩臺(tái)攤鋪機(jī)同步攤鋪，保持距離約為10m左右。在開(kāi)工擺放攤鋪機(jī)的時(shí)候就要注意，走在前面的攤鋪機(jī)最好是放在橫坡低的位置，即彎道內(nèi)側(cè)或直線段的外側(cè)。由于壓路機(jī)的壓實(shí)原則是從低往高壓，這樣有一個(gè)好處就是能最快地將新鋪好的碾壓混凝土壓到。尤其是在夏天，氣溫高，水分蒸發(fā)很快，對(duì)新鋪好的混凝土要盡快壓實(shí)。

　　4.2平整度控制

　　一個(gè)很容易被忽視的細(xì)節(jié)是，攤鋪機(jī)一前一后，后面的一臺(tái)中，一個(gè)感應(yīng)器是沿著掛線行走的，而另一個(gè)感應(yīng)器是放在已經(jīng)鋪好的路面上隨著攤鋪機(jī)移動(dòng)的。很多人都會(huì)忽視隨攤鋪機(jī)移動(dòng)的感應(yīng)器，其實(shí)兩個(gè)感應(yīng)器同時(shí)正常工作才能控制好厚度和橫坡度。所以經(jīng)常有人不注意在感應(yīng)器要接觸的地方踩下腳印，這樣的話就很容易破壞攤鋪的橫坡。因此對(duì)在地面上移動(dòng)的感應(yīng)器應(yīng)特別注意。良好的底基層平整度對(duì)基層的平整度也是一個(gè)很好的保證，如果底基層不平整，履帶上下波動(dòng)導(dǎo)致攤鋪機(jī)的燙平板要不停地調(diào)整，自然會(huì)影響到平整度，故攤鋪機(jī)后面應(yīng)該設(shè)專人消除粗細(xì)集料離析現(xiàn)象，對(duì)局部粗集料的蜂窩應(yīng)該鏟除并用新的混合料補(bǔ)上。

　　4.3厚度的控制

　　厚度的控制主要是測(cè)量放線的任務(wù)，但施工時(shí)應(yīng)該注意復(fù)核。具體做法是在前場(chǎng)拉線，即用一根繩子在道路兩側(cè)對(duì)應(yīng)樁號(hào)的鋼絲上用力拉緊后，再用鋼尺量取底基層距繩子的高度，只要控制了這個(gè)高度，就能保證取芯的厚度。