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刚性路面超薄混凝土罩面关键施工工艺研究

2010-04-17印振华张东长吴传山

山西建筑 2010年17期
关键词:罩面外加剂粗糙度

印振华 张东长 吴传山

1 超薄混凝土罩面的定义[2]

超薄水泥混凝土路面(Ultra-Thin Whitetopping,简称 UTW)是指厚度为50 mm~100 mm、接缝间距较小(0.6 m~1.8 m)的水泥混凝土罩面层粘结于旧路面上形成的路面结构(早期的UTW主要用于沥青混凝土路面上)。我国有一半以上的路面采用混凝土路面,对混凝土路面的改造加铺已经形成了一个巨大的市场,采用薄层混凝土罩面进行水泥混凝土路面的修复和加铺,不仅可以节省工程投资,也可以减少环境的二次污染。

2 施工工艺流程

首先对现场沉降段进行检测:1)测量放样;2)弯沉测量;3)钻芯取样。按照实际控制截面计算出铣刨厚度,使用铣刨机对沉降路段的水泥混凝土板进行铣刨,最大的铣刨厚度为10 cm,对沉降大于10 cm的段落只需做拉毛处理。具体施工工艺流程见图1。

3 关键技术要求

对铣刨机铣刨后的表面,粘结面的处理要求保证旧水泥混凝土粘结面有一定的粗糙度,无松动的颗粒、粉粒、油污等污染介质和表面的微裂缝存在,最大限度的露出新鲜面,使粘结面新鲜、洁净,富有活性。

粘结面粗糙度、清洁度分析评价:切槽法是郑州大学张雷顺教授等提出的一种新型的处理老混凝土表面的施工方法。是用人工或机械在需要处理的老混凝土表面按一定的深度进行间隔切槽,从而提高粘结面的粗糙度。此法的最大优点是便于控制施工质量,使粘结面上的粗糙度均匀性好。本文采用此种新老混凝土粘结方法作为老混凝土表面的处理方法(见图2)。

由文献[3]的试验可知:该方法粘结剪切强度可以达到本体强度的75%,可以作为新老混凝土粘结面的处理方法;沟槽法粘结面最佳平均灌砂深度为2.34 mm~2.84 mm左右,可以作为工程设计的参考。试验数据详见文献[4]。

在涂抹界面剂之前,路面板的清洁是影响界面粘结的最重要因素。因而在进行涂抹界面剂之前,一般按照以下过程进行清洁:

1)认真检查将要罩面的路面板是否有松动的颗粒存在。2)认真检查将要罩面的路面板表面是否有污迹。

4 安装模板

施工模板根据施工条件进行选择,用钢模板,木制模板均可。安装后的模板应支撑稳定、固定牢固,内侧和顶、底面均应光洁、平整、顺直,局部变形不得大于3 mm,振捣时模板横向最大挠曲应小于4 mm,高度应与混凝土路面厚度一致,误差不超过±2 mm,严格控制平面位置和高程[4]。

5 粘结材料的施工

5.1 界面剂的喷涂

1)首先调制界面处理剂,按照(乳液∶水=1∶2)的要求拌和,拌合水为清洁、无杂质的建筑用水。2)用喷雾器将界面剂均匀的喷涂到处理好的粘结面上,为防止漏涂,要连续喷涂两遍,施工机具受限时,可用翻斗车来盛装处理剂,然后将处理剂洒至粘结面上,并用扫帚把拌合剂涂抹均匀,一定要边洒边涂抹,最大限度地保持均匀性,一定要做到无漏涂。3)待稀释液下渗后,进行下道工序的施工。

5.2 聚合物砂浆的拌制和摊铺

1)砂浆的拌制工艺:先向搅拌机内加入配方量的中砂→边搅拌边加入A聚合物乳液,让其完全裹附砂→边搅拌边加入水泥和外加剂→最后加入水→搅拌均匀,即可使用。2)片抹聚合物砂浆:砂浆的运输用翻斗车人工运至现场,使用铁锹、木抹子等工具将砂浆片抹,片抹厚度控制在1 cm~1.2 cm,均匀,无漏抹,片抹后禁止人和车辆进入污染,砂浆初凝前必须浇筑新的混凝土(砂浆拌制后3 h内)。

6 混凝土的施工[5-8]

6.1 混凝土罩面类型及配合比设计指导

6.1.1 钢纤维混凝土配合

钢纤维混凝土每立方米混凝土用量见表1。

表1 钢纤维混凝土每立方米混凝土用量

施工坍落度控制在8.0 cm~10.0 cm(商品混凝土)。

6.1.2 聚合物混凝土配合比

聚合物混凝土每立方米混凝土用量见表2。

表2 聚合物混凝土每立方米混凝土用量

施工坍落度控制在3.0 cm~5.0 cm(自拌)。

6.2 混凝土的拌制和运输

根据实际工程的需要,不论使用何种罩面都必须严格按照设计配合比进行拌和。粉状外加剂和水泥一起加入,先干拌30 s再加水,后加砂和碎石,搅拌应充分,总的搅拌时间不少于90 s(一般为60 s左右)。掺外加剂的混凝土比普通混凝土多了掺外加剂的工序,要特别注意外加剂的掺量。根据实际运输方式的不同来控制混凝土的坍落度。装载混凝土不要过满,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 min,冬季不宜超过60 min~90 min,必要时采取保温措施。出料及铺筑时的卸料高度不应大于1.5 m,每天工作结束后,装载用的各种车辆要及时用水冲洗干净。

6.3 混凝土的铺筑

1)布料:运至浇筑现场的混合料,一般直接倒向安装好的模板一侧的路槽内,并用人工找补均匀,有明显离析时应重新拌匀。摊铺时应用大铁钯子把混合料钯散铺平,在模板附近,需用方铲采用扣铲法撒铺混合料并插入槽内捣几次,以免发生空洞蜂窝现象。2)振实:薄层混凝土的振捣先采用振动板振实,然后采用振动梁振动。振捣时应辅以人工找平,并应及时检查模板,如有下沉、变形或松动应及时纠正。对混凝土拌合物整平时,填补板面选用碎(砾)石较细的混凝土拌合物,严禁用纯砂浆。在振捣过程中,多余的混凝土应随着振捣梁的行走前进而刮去,低陷处应补足振实。3)整平饰面:水泥混凝土路面面层混凝土浇筑后,在混凝土终凝前必须用人工或机械将其表面抹平。当采用人工抹光时,其劳动强度大,还会把水分、水泥和细砂带到混凝土表面,以致表面比下部混凝土或砂浆有较高的干缩性和较低的强度。当采用机械抹光时,其机械上安装圆盘,即可进行粗光;安装细抹叶片,即可进行精光。

6.4 混凝土罩面接缝施工和养护

早强超薄混凝土的锯缝时间比普通混凝土提前5 h~8 h,在路面超薄层修补处应及时把路面缩缝或胀缝用切缝机将其锯缝加深,以防新修补的路面产生反射裂缝,并清理缝内杂质,待缝内干燥后即灌缝。为了提高路面的抗滑性能可采用刻槽机对路面进行刻槽处理。

在混凝土施工完毕后,应及时养护。采用表层覆盖薄膜并在薄膜上撒砂养护,尤其是冬季施工,由于风的原因,表层失水迅速,容易产生裂纹,更应及时覆膜养生。施工第二天应人工洒水再次养生,表面保湿养护 24 h~36 h,以后不需要养护,3 d~5 d即可通车。

7 结语

1)通过对混凝土薄层罩面关键施工工艺的研究分析,形成了一体化的施工工艺流程。2)提出了混凝土薄层罩面中粘结面粗糙度、清洁度对施工的影响,并给出了实际指导方法。3)对于不同罩面类型,建议给出了不同的配合比设计要求。4)强调了混凝土薄层罩面中混凝土的施工方法与普通混凝土施工的差异。

[1] 刘祖明.超薄白色罩面技术的发展[J].散装水泥,2005(3):51-55.

[2] 闫国新,张雷顺.新老混凝土粘结面粗糙度处理方法综述[J].2007(8):98-100.

[3] 张雷顺,闫国新,张晓磊,等.沟槽式新老混凝土粘结面抗剪强度试验研究[J].郑州大学学报(工学版),2006,27(2):24-28.

[4] 洪 阳.水泥混凝土路面施工工艺[J].煤炭技术,2007(4):4-8.

[5] JTG F30-2003,公路水泥混凝土路面施工技术规范[S].

[6] 王 蕾.水泥混凝土路面快速修补材料的研究[DB].中国学位论文数据库,2005.

[7] 陈奇娟,谢少琼.浅谈水泥混凝土路面施工质量控制[J].广东公路交通,1994(2):29-31.

[8] JTG D40-2002,公路水泥混凝土路面设计规范[S].

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