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水泥混凝土路面施工新技术及病害处治对策

2017-04-08

山西建筑 2017年4期
关键词:辊轴整平摊铺

白 新 权

(山西远方路桥(集团)有限责任公司,山西 大同 037006)



水泥混凝土路面施工新技术及病害处治对策

白 新 权

(山西远方路桥(集团)有限责任公司,山西 大同 037006)

从模板安装、混凝土拌和、振捣、三辊轴整平、路面刻槽等环节,阐述了三辊轴机组铺筑水泥混凝土路面的技术要点,并针对水泥混凝土路面常见病害的产生原因,提出了具体的防治措施,从而延长水泥混凝土路面的使用年限。

水泥混凝土路面,三辊轴机组,病害,模板

十三五规划为我国公路工程的建设指明了现阶段的发展方向,随着每年在建水泥混凝土路面的里程不断延伸,大、中型机械化施工中滑模摊铺装备与工艺、三辊轴机组设备及工艺的日趋完善与成熟,有必要针对高速公路、一级公路中常用的滑模摊铺装备与工艺,二级公路施工中常见的三辊轴机组设备等新技术及病害防治方法进行总结,提炼出一套先进的水泥混凝土路面施工新工艺及病害处治策略,以便为新时期的公路工程建设提供更好的发展动力。

1 水泥混凝土路面概况

水泥混凝土路面又称为混凝土路面或刚性路面,主要指以水泥混凝土为主要材料做面层的路面,即我们俗称的白色路面。相比于其他路面,水泥混凝土路面具有高抗磨耗、抗压能力且水、热稳定性好的特点,因而在耐久性和养护费用上,具有突出的优点。由于水泥混凝土路面所具有的这些特性,使得世界上很多国家对其修筑技术亦进行了广泛而深入的研究。随着我国水泥修筑里程的增长,实践经验的日益丰富,在水泥混凝土路面的修筑技术与施工工艺方面亦取得了长足进步,从而使得水泥混凝土路面的铺筑质量得到了不断提高。

2 路面施工技术要点

铺筑水泥混凝土路面,目前主流的摊铺成型设备主要有:滑模摊铺机、轨道摊铺机、三辊轴机组铺筑、小型机具铺筑等。针对高速公路、一、二级公路,主流的铺筑方法以滑模机械铺筑、三辊轴机组铺筑比较多见,以下对其中的三辊轴机组铺筑技术要点予以简要分析。

2.1 模板的安装

在对模板进行架设与安装时,架设时的要点在于支模前的测量放样,中心桩之间的距离不超20 m,模板顶面满足设计指标要求。具体安装时应保持模板的稳固、顺直与平整。具体做法是对用钢钎打入基层的模板采用支架固定,固定的方法:用木楔将相邻两模板楔成一体,确保其足够稳固,在振捣时不会出现下沉、变形、位移的现象。这一工序的施工技术要点在于固定模板时需掌控好相邻板平面偏差及横坡控制。此外,为防止拆模后混凝土漏浆,可在浇筑前对模板接缝隙用胶带密封。

2.2 混凝土的拌和

拌和是一道很重要的工序,其技术要点在于采用固定拌和设备,随时掌握好施工原料的含水量并严格控制水灰比和拌和时间,根据实际需要及时调整用水量和拌和时间,拌和时间通常控制在150 s左右,对于不符合标准的混凝土拌和料,应按相关规定弃置在指定场所,坚决不允许进入施工现场。

2.3 摊铺

在摊铺前应做好准备工作,首先应将表面各类杂物清理干净,并保持洒水均匀湿润;其次需要定期检查模板的间隔、高度、支撑,不仅如此,对基层的平整、润湿情况、钢筋的位置以及传力杆装置也需加以严格排查,确保符合施工规范要求后方可摊铺。在采用人工作业的摊铺过程中,应注意防止混凝土离析。而对于采用三辊轴机摊铺作业的,则要求整平人员对模板顶面碾压带上的石子一类杂物予以及时铲除,确保混凝土表面没有高度差,不对最终平整度造成影响。

2.4 混凝土的振捣

混合料摊铺后的振捣,作业方式宜采用插入式及平板振捣器交叉进行,其施工技术要领在于:1)插入式振捣器应沿边角以梅花形顺序振捣,对于每一位置的振捣时间,以达到均匀泛浆为准;2)关于振捣器移动间距,以不大于40 cm为宜,且应控制好与模板之间的距离,以不大于20 cm为宜;3)振捣过程中不得漏振,尤其应注意板边、接缝及设钢筋处,应安排专人随时检查以纠正错位。

2.5 三辊轴整平

整平遵循分段整平的原则,对作业单元的长度控制为20 m~30 m之间;振实与整平两道工序之间时差控制在15 min以下;相比于模板顶面,三辊轴滚压振实料位高差保持高出5 mm~20 mm。此外,三辊轴整平机在一个作业段内作业时的技术要领在于:施工中要采取前进振动、后退静滚的方法并通过试铺的方式确定最佳滚压遍数。

2.6 抹面精平与收光修整

经过整平作业后,为确保路面的砂浆层强度、抗裂度、平整度与耐磨度,需要立即对抹面精平施工。其施工技术要点在于:对整平机滚平或提浆辊拖刮以后的作业路面,用铝合金直尺进行找平作业,用提出的原浆对轻微低洼处加以补平处理,检验时选用直尺轻按压纹,以遵循纵横方向30 cm为单位展开,对压痕较明显的地方,需采用人工找补精抹,每次抹后均需用直尺再次检验,确保直尺底面压痕一致。除了抹平以外,这个作业阶段还需要对混凝土路面工程进行精细化的收光处理。收光的技术要点在于:首先要使用工作认真细致、责任心强的工人,其次将技术工人两人编组,分步作业,用钢抹揉搓抹光直至看起来无砂眼又或麻面的感觉,以平整光滑为好。

2.7 锯缝灌缝

锯缝灌缝这一作业阶段,要求在每隔4 m~5 m的路面设一道横缝。具体的施工方法为切割机锯缝并给予缝隙及时填料,以防水渗入基层或杂物填充缝隙。其中作业需注意的技术要点:1)锯缝时机的把握,一般情况下应遵循混凝土板强度达到设计强度的25%~30%时进行;2)锯缝应将宽度控制在0.5 cm、深度控制在7 cm左右为宜。

2.8 路面刻槽

刻槽作业的技术要点:1)刻槽时间的把握上,应在混凝土强度超过设计强度70%时作业;2)墨斗放线工作应在刻槽施工前进行,纵线、横线的放置应遵循相关规范与要求,而刻槽机在放线后亦应顺着横线、纵缝横向刻槽,确保刻槽后形成较为规则的图形,并呈现出平整美观的效果。

3 水泥混凝土路面病害原因及防治对策分析

通过多年实际施工经验的累积,经过相应的调查与研究,笔者对混凝土路面产生病害的几种类型进行了归纳,并对造成这些病害的原因进行了分析。

3.1 病害类型及原因分析

多年从事工程施工及公路维护的实践经验表明,常见的水泥混凝土路面破坏的情况约有以下几类:1)板角断裂破坏、板沿纵向破坏;2)混凝土板沿纵向施工缝破坏、横向断板破坏;3)路基压实不足引起断板破坏、露骨;4)不良地质条件引起的混凝土路面破坏。

尽管水泥混凝土路面呈现的病害形式有许多种情况,但对其作用机理进行分析不难发现,路基压实不足,地下水和地表水不断渗入、施工不到位、路面结构形式都是导致水泥混凝土路面有可能产生病害的潜在因素。由此可见,产生破坏病害原因也主要集中在以下几个方面:1)有关路面结构设计存在问题;2)混凝土板施工质量较差;3)施工管理不到位;4)不良地质条件的影响,比如在一些半填半挖路段下进行的施工作业。总之,导致水泥混凝土路面遭遇危害的原因是多方面的,有时一种病害的呈现往往是几种合力因素的作用结果。当然了,路面结构设计不合理和施工质量不到位往往是其中很重要的人为因素。而之所以会出现路面设计不合理的现象,则主要在于设计人员的认识与重视程度不足,如将强度较为低下的片石直接作基层,又或在水稳定性差的泥碎石路面作业时,往往对基层在混凝土路面结构中的承载作用与防水功能缺少足够的重视,这些现象的存在为后续路面出现灾害埋下了隐患。

3.2 路面病害处治对策

1)裂缝修补工艺。对于轻微断裂又或裂缝无剥落的,修补一般可选用灌入粘结剂进行粘结修补,这样的修补方法对出现轻微剥落又或裂缝宽度在3 mm以下的断板同样适用。至于粘结剂材料的选用,通常以聚氨酯、甲凝等为主,而在灌入方法上,则也较为灵活,包括直接灌入法、喷嘴灌入法等。

2)局部修补。对于需要采取局部修补的方式进行处理的,应根据其板面断裂损坏的程度,进行局部小块修复,修复的方法也因损坏程度的不同而不同。a.如针对板面断裂较轻的情形,在处理上通常要求先画线放样,然后按画线范围进行长方形凹槽的开凿,开凿后,需对其进行清洗并用快凝小石子混凝土予以填补。b.针对断板裂缝较宽且有轻微剥落之情形,处理起来则相对复杂,首先开挖凹槽的深度有要求,即开凿应至板厚一半位置,且需保证凹槽与中线垂直;其次凹槽开挖后清洗干净,应用冲击钻这类工具在凹槽底部裂缝两侧进行打眼作业,待凹槽和孔眼清洗后于孔眼位置安设钢筋并填塞孔眼至密实,填塞料选用高标号砂浆;最后,为使路面齐平,还需选用与原路面相同标号的快凝混凝土进行浇筑。

3)整块板更换。遇到混凝土板损坏较为严重的,处理对策以整板更换为主。对于由路基强度低、渗水问题带来的路基的沉降,进而造成的混凝土板断裂又或严重错台的这一类病害情形,则需要凿除已破损混凝土板并加以基层与路基的重新处理,如采用浇筑新的混凝土板或采用混凝土预制块等补救措施是较为合理的应对方案。

4)板下封堵。板下封堵的作业方式,主要用来加固现有路面或处理断板,它通常针对水泥混凝土路面板下和基层、垫层中的细小空隙采用灌浆的方式加以实施。

4 结语

水泥混凝土路面的施工作为一项涉及技术规范、自然环境等诸多因素的工程作业内容,随着近年来我国公路工程建设的加快推进,在施工技术上亦取得了不俗成绩,对水泥混凝土路面施工新技术加以分析与病害处治对策的总结,在推动我国公路工程建设质量进步的同时,亦有利于工程后续养护成本的节约,从而提升了社会效益。

[1] 过镇海.混凝土分析和原理[M].北京:清华大学出版社,2003.

[2] 石 磊,王志伟.浅谈水泥混凝土路面的施工及裂缝处置[J].公路交通科技(应用技术版),2014(6):33-34.

[3] 陈成就.多碎石沥青混凝土[J].科技探究,2013(12):42-43.

On new techniques of the cement concrete roadbed construction and its strategies of the disease treatment

Bai Xinquan

(ShanxiYuanfangRoadandBridge(Group)Co.,Ltd,Datong037006,China)

From the framework installation, concrete mixing, vibration, triaxial paving leveling machine, roadbed grooving, the paper indicates the technical points for the pavement of the cement concrete pavement of the triaxial paving leveling, puts forward the prevention measures according to the common reasons for the diseases on the cement concrete pavement, so as to prolong the duration of the cement concrete pavement.

cement concrete pavement, triaxial paving unit, disease, framework

2016-09-02

白新权(1975- ),男,工程师

1009-6825(2017)04-0158-02

U416.2

A

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