浅谈提高水泥混凝土路面平整度的工艺控制

2022-12-12

由于水泥混凝土路面具有稳定性高、抗压强度好和使用寿命长等诸多优点, 目前正广泛应用于我国高等级公路的建设中。在水泥混凝土路面的铺筑中, 平整度作为反映施工水准的重要指标, 表现为路面横纵向的凹凸程度。这一程度直接影响着公路行车的安全与舒适度, 是实际工程中最复杂而关键的质量控制点之一。路面是否密实平整, 将直接决定水泥混凝土路面的使用效果和寿命。

1 影响水泥混凝土路面平整度的因素分析

1.1 内在因素

影响水泥混凝土路面平整度的内在因素主要包括设计与施工两个方面。在设计上, 水泥混凝土混合料的配合比设计、路面结构层 (包括层数及厚度) 设计等问题都直接影响到施工结果。施工因素是影响路面平整度合格率的最重大因素, 其关键环节有:配料的质量和剂量。不同质量、不同级配的原料对水泥混凝土路面的抗压、抗折等性能作用差异很大, 因此配料的选择和验收如不按照《水泥混凝土路面施工及验收规范》进行, 则可能造成因配料不合格而产生的质量问题, 影响公路的平整度。配料若采取不准确的计量方式, 导致水泥与骨料比例不合理或不稳定, 也会影响到路面的平整度和密实度;混凝土的水灰比控制。在混凝土的搅拌制备过程中, 应严格控制水灰比。否则将出现拌合料坍落度发生波动的问题。坍落度过大会导致混凝土表面出现过多浮浆, 使路面在抹平后出现不同程度的抹印;而坍落度过小则会造成和易性差的问题, 给人工抹平造成不利影响;振捣也属于施工中关键环节, 振捣不实或过度都可能导致路面出现凹凸不平的情况;模板以及施工缝的控制都对路面平整度具有直接的影响。此外, 施工中机械设备的选择及操作不当均可能造成平整度的降低。

1.2 外在因素

除设计施工等内在因素外, 公路所处的地质环境、气候环境、交通流量、车行速度等都会对路面的平整度产生一定的影响。

2 提高水泥混凝土路面平整度的工艺控制

2.1 施工中的工艺控制

2.1.1 原料的选择及配比

应严格按照《规范》要求选择原料, 除认真检查生产厂家的产品报告外, 还应针对各种路用指标进行抽样试验, 不合格的原料决不允许参与到工程之中。为使水泥混凝土路面的抗折强度符合设计要求, 应选用质坚洁净的细集料, 级配分区为Ⅰ、Ⅱ区, 细度模数应在2.5～3.3;而粗集料应采用强度高、质坚耐磨的轧制碎石, 其最大粒径应≤30mm, 采取连续级配, 并控制大尺寸集料的比例。配合比的设计和试配应根据摊铺时采用的不同方式决定。一般道路混凝土抗压强度为30MPa, 抗折强度为4.5MPa, 采用普通425#水泥, 初始水灰比可控制在0.45～0.5之间, 坍落度要求3cm～5cm。为加快施工进度, 可提高砂的含量, 骨料采用连续级配或最大粒径3cm。为提高强度节省水泥, 可减少砂的含量, 骨料采用间断级配以增大粒径。

2.1.2 施工工艺控制

立模。立模是影响路面平整度的第一道工序, 应注意正确的安装方式使其牢固而不倾斜, 从而起到提高平整度的作用。具体做法是:立模前应先对模板进行校正。安装时用道钉控制模板下边线, 用斜撑控制模板的上边线。支立后, 检查相邻两模板接头, 并用水准仪复核标高。

搅拌。除满足上述原料规格和用量比例外, 应在施工中应根据具体的天气情况和环境状况对原料进行合理的调整。砂率应控制在32～36之间。由于外掺剂剂量不准确将影响混凝土早期强度, 造成混凝土面板裂纹、塌边和掉角等问题, 因此应控制对外掺剂如早强剂和减水剂的使用。控制混凝土混合料的水灰比避免摊铺混凝土过干或过稀, 坍落度应控制在20mm～27mm之间, 混凝土各拌和站之间拌合应均匀稳定, 坍落度误差控制在0.75mm以内避免塌边人工修整, 影响平整度。

摊铺。摊铺时应对发生离析的混合料再次拌合均匀, 并在全宽范围内均匀摊铺, 注意调整厚度, 使混凝土表面的浆体均匀, 解决干缩等问题, 提高平整度。

振捣。应采用插入式振动棒和平板式振动器等使路面振捣密实。先用插入式振动棒沿边角振实, 再用平板振动器纵横全面振捣, 为防止漏振, 相邻行列应重叠20cm左右。同时要防止振捣过度, 将混合料停止下沉且表面不再冒气泡作为标准, 避免分层离析的产生。

抹面。作为提高水泥混凝土路面平整度的关键工序之一, 抹面能够起到压实抹平路面的作用。应先将模板顶清理干净, 再用铝合金尺进行拉锯式搓刮, 横向搓刮后还应纵向搓刮, 以避免模板不平和模板接头错位等问题搓刮的同时应用3m直尺检查。

工作缝的处理。工程中的工作缝应尽快用切缝机做切割缩缝处理。一般切缝时间为6h～24h, 抗压强度为5MPa～l0MPa, 最佳切缝深度为板厚的1/3。在用专用灌缝枪灌缝前, 要将缝隙清理干净。

2.2 设备的选择及使用

工程中碾压等设备的选用和使用方法也是影响路面平整度的重要因素之一。以压实机为例, 综合考虑平整度和压实度两方面的要求, 推荐采用自重10t～12t、高频 (40Hz以上) 、低幅 (1mm以下) 的振动压路机为主导压实机具。试验经验表明, 以45m摊铺长度作为一个碾压工作段比较合适。初压 (静压) 1～2遍后即可采用振动碾压方式进行复压。复压时应注意保证路面全面积范围内碾压的均匀性以减少碾压对平整度的破坏。

3 结语

综上所述, 提高水泥混凝土路面的平整度是提高公路行车安全性与舒适度的关键环节具有重要的经济价值和社会效益。在施工中应严格依照《规范》选择原料及机械设备, 按工艺标准准确合理地进行每一道工序, 并特别重视施工过程中对路面平整度可能产生重要影响的关键性环节的控制。力争杜绝各种质量问题, 为我国的基础设施建设事业做出积极的探索和贡献。

摘要：随着我国基础设施建设的飞速发展, 水泥混凝土路面因其具有的诸多优点正更加广泛地运用于公路建设中。为保证水泥混凝土路面上行车的安全与舒适, 公路建设者们必须提高其路面的平整度。本文结合作者的实际工作经验, 从影响水泥混凝土路面的平整度出发, 探讨了提高路面平整度的工艺控制措施。

关键词：公路,水泥混凝土路面,平整度,工艺控制