水泥混凝土路面的新技術(shù)應(yīng)用

1、水泥混凝土路面的新技術(shù)應(yīng)用摘要：改革開放以來(lái)，我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)迅猛發(fā)展，尤其是高速公路建設(shè)，從無(wú)到有，現(xiàn)已建成 8700km。特別是近幾年隨著工程質(zhì)量不斷提高，為公路運(yùn)輸提供了安 全、舒適的服務(wù)。我國(guó)秉著優(yōu)先發(fā)展公路的戰(zhàn)略，公路建設(shè)技術(shù)已經(jīng)取得巨大的突破。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、綜合國(guó)力增強(qiáng)，我國(guó)的建筑材料、設(shè)備、建筑技術(shù)都有了較快發(fā)展。特別是電子計(jì)算技術(shù)的廣泛應(yīng)用，為廣大工程技術(shù)人員提供了方便、快捷的計(jì)算分析手段。更重要的是我國(guó)的經(jīng)濟(jì)政策為公路事業(yè)發(fā)展提供多元化的籌資渠道，保證了建設(shè)資金來(lái)源。關(guān)鍵詞：水泥混泥土路基泥混泥土路面路床貧混泥土滑膜混泥土鋼纖維混土改革開放以后，我國(guó)公路交通量增大，重型運(yùn)輸

2、車輛的比重越來(lái)越大，這對(duì)公路路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和使用性能提出了更高的要求， 而水泥混凝土路面則是有強(qiáng)度高、 穩(wěn)定性好、 耐水性好、 使用壽命長(zhǎng)、 養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。 因此，近年來(lái)水泥混凝土路面在高等級(jí)公路中占了一席之地，隨之而來(lái)的是新材料、新技術(shù)在水泥混凝土路面施工中不斷推廣和應(yīng)用。一、路基進(jìn)行沉降觀測(cè)。高速公路水泥混凝土路面的早期斷板破壞絕大多數(shù)情況下，是由于路基不穩(wěn)定、沉降過(guò)大造成的。為了防止這種現(xiàn)象，我們首先應(yīng)對(duì)高速公路水泥混凝土路面路基進(jìn)行全線沉降觀測(cè)，對(duì)沉降較大的路段進(jìn)行了施工圖階段的細(xì)化補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)，計(jì)算出攤鋪永久性水泥混凝土路面的不均勻沉降界限值，從而有效保證了高速公路水泥混凝土路面路基質(zhì)

3、量和穩(wěn)定性，延長(zhǎng)了水泥混凝土路面的使用壽命。二、泥混凝土路面路床穩(wěn)定新技術(shù)。根據(jù)水泥混凝土路面比瀝青路面對(duì)路基穩(wěn)定更敏感的特性， 要求高等級(jí)公路水泥混凝土路面的路基填筑提高一級(jí)壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于粒徑在壤土以下的粒料土、 沙土等采用重型壓路機(jī)強(qiáng)行擊實(shí)；對(duì)于塑性能指數(shù)較高的粘性土，使用路床石灰改善土穩(wěn)定技術(shù)。在多段高速公路采用了提高壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)和重型壓路機(jī)壓實(shí)措施，并使用路床石灰改善土穩(wěn)定技術(shù)， 強(qiáng)有力地保證了高速公路水泥混凝土路面路基或基層質(zhì)量和穩(wěn)定性，大大地延長(zhǎng)了水泥混凝土路面的使用壽命。路基改善土技術(shù)是針對(duì)壓實(shí)度達(dá)不到要求的高塑性粘土、軟基土或路基填挖頻繁路段采用的技術(shù)，一方面提高軟土路基強(qiáng)度、承載

4、力及穩(wěn)定性； 另一方面，路床改善土相當(dāng)于增加一層堅(jiān)實(shí)的底基層，對(duì)提高水泥混凝土路面使用壽命將起到巨大作用。三、貧混凝土基層滑模攤鋪技術(shù)。使用貧混凝土基層滑模攤鋪技術(shù)，并對(duì)貧混凝土基層的原材料、 配合比、 上基層的鋪筑及質(zhì)量驗(yàn)收提出了明確的技術(shù)要求，擴(kuò)展了國(guó)內(nèi)外認(rèn)為最抗水沖刷、強(qiáng)度最高、使用壽命最長(zhǎng)的新型基層類型及其施工技術(shù)和質(zhì)量驗(yàn)收控制標(biāo)準(zhǔn)。它的重大意義將在我國(guó)未來(lái)高速公路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)中逐步顯示出來(lái)。我們希望將來(lái)我國(guó)高速公路基層能夠使用 50 年以上無(wú)需翻修，僅翻修面層。四、滑動(dòng)封閉層新技術(shù)。使用上基層表面瀝青表處或稀漿滑動(dòng)封閉層新技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)在于，有利于防止斷板；有利于防止半剛性基層長(zhǎng)期水沖

5、刷破壞；有利于基層養(yǎng)生；有利于防止施工期間運(yùn)輸車輪壓壞或碾松基層表面；有利于基層越冬防護(hù)。不過(guò)， 采用瀝青滑動(dòng)封閉層后為了防止脹縫隆起，應(yīng)將脹縫板寬度增大5mm。五、高彎拉強(qiáng)度路面滑?；炷?。使用高彎拉強(qiáng)度水泥混凝土路面滑模攤鋪技術(shù)，主要采用了高性能道路混凝土摻外加劑和粉煤灰的“雙摻技術(shù)”， 用于超重載交通減薄板厚，并增強(qiáng)了面板對(duì)斷裂的抵抗能力，提高了路面對(duì)超重軸載破損的安全儲(chǔ)備。目前我國(guó)使用高性能道路混凝土技術(shù)滑模攤鋪的路面實(shí)測(cè)平均彎拉強(qiáng)度在6.5 7.5Mpa 之間，這是迄今為止，我們?cè)趪?guó)際上各種文獻(xiàn)中未見的高彎拉強(qiáng)度，居于國(guó)際領(lǐng)先水平。六、高平整度水泥路面滑模攤鋪技術(shù)。目前我國(guó)高速公路和

6、一級(jí)公路滑模攤鋪水泥混凝土路面的靜態(tài) 3m直尺平整度不大于3mm的普通達(dá)到90以上； 總體動(dòng)態(tài)平整度基本上在 1.0 左右，最好的水泥混凝土路面一個(gè)標(biāo)段已經(jīng)達(dá)到 0.76 左右，最好 6km單副路面已達(dá)到 0.45 ，比驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的 1.5 小得多。這些數(shù)據(jù)表明，我國(guó)高平整度的水泥混凝土路面已經(jīng)與國(guó)際先進(jìn)水平相當(dāng)；同時(shí)，表明我國(guó)滑模攤鋪水泥混凝土路面的平整度還有進(jìn)一步提高的潛力；最終，我國(guó)滑模板攤鋪水泥混凝土路面的平整度將與瀝青路面相當(dāng)。七、水泥混凝土路面裂縫控制技術(shù)。進(jìn)一步掌握了滑模攤鋪水泥混凝土路面裂縫控制技術(shù)。首先是防止施工期間的塑性收縮裂縫；其次是使用初期的防止溫差、濕差裂縫和斷板；

7、更重要的是提出了消除縱向裂縫的施工技術(shù)及控制指標(biāo)。應(yīng)該講， 防止水泥混凝土路面開裂任重道遠(yuǎn)， 目前，真正掌握該項(xiàng)技術(shù)的人員并不多，實(shí)際工作如不小心，仍然有開裂和斷板現(xiàn)象。 主要解決開裂斷板的技術(shù)措施有：在刮風(fēng)天，防止塑性收縮開裂，使用抗裂的混凝土配合比， 并提早噴灑養(yǎng)生劑加強(qiáng)養(yǎng)生措施施工；使用瀝青滑動(dòng)封閉層，降低上基層表面對(duì)面板的年溫差、季節(jié)濕差收縮裂縫及斷板；加深所有插拉桿和傳力桿接縫的切縫深度(1 3-1 4)h ，并提早其切縫時(shí)間，防止縱向斷裂。八、水泥混凝土路面抗凍、抗鹽凍研究。在國(guó)內(nèi)首次研究并使用了水泥混凝土路面抗凍及抗鹽凍性滑模攤鋪技術(shù) (1998年黑龍江、吉林 ) ，明確提出了混

8、凝土路面含氣量、氣泡間距檢測(cè)方法和標(biāo)準(zhǔn)， 為解決我國(guó)北方地區(qū)水泥混凝土路面表層冰凍及鹽凍脫層，提供了有效技術(shù)措施，表明我國(guó)北方也可以建設(shè)不脫層的優(yōu)質(zhì)水泥混凝土路面。目前，此項(xiàng)內(nèi)容尚需要將黑龍江等省直接采用歐盟的抗鹽凍試驗(yàn)方法，通過(guò)研究制定為我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法。另外，急需進(jìn)行水泥混凝土路面抗鹽凍機(jī)理和防治措施的研究。九、鋼纖維混凝土材料在舊混凝土路面修補(bǔ)工程中的應(yīng)用。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和公路交通事業(yè)的飛速發(fā)展， 城市道路和國(guó)道干線公路上的車輛荷載及密度越來(lái)越大，行駛速度越來(lái)越快， 致使路面的損壞也日趨嚴(yán)重起來(lái)。特別是對(duì)損壞的水泥混凝土路面而言，它不僅翻修投資大， 且施工周期較長(zhǎng)， 嚴(yán)重影響交通暢通

9、及行車安全。如用普通水泥混凝土修復(fù)路面雖有強(qiáng)度高， 板塊性好， 有一定的抗磨性及承受氣象作用的耐久性好等特點(diǎn)，但它的最大缺陷是脆性大、易開裂、抗溫性差，路面板塊容易受彎折而產(chǎn)生斷裂，所以就要求路面面板應(yīng)有足夠的抗彎、 抗拉強(qiáng)度和厚度。 用鋼纖維混凝土修筑路面，就是意將鋼纖維均勻地分散于基體混凝土中（與混凝土一起攪拌），并通過(guò)分散的鋼纖維，減小因荷載在基體混凝土引起的細(xì)裂縫端部的應(yīng)力集中， 從而控制混凝土裂縫的擴(kuò)展，提高整個(gè)復(fù)合材料的抗裂性。同時(shí)由于混凝土與鋼纖維接觸界面之間有很大的界面粘結(jié)力，因而可將外力傳到抗拉強(qiáng)度大、延伸率高的纖維上面， 使鋼纖維混凝土作為一個(gè)均勻的整體抵抗外力的作用，顯著

10、提高了混凝土原有的抗拉、 抗彎強(qiáng)度和斷裂延伸率。 特別是提高了混凝土的韌性和抗沖擊性。實(shí)踐證明，采用鋼纖維混凝土這一新型高強(qiáng)復(fù)合材料對(duì)路面修理，既可提高路面的抗裂性、抗彎曲、 耐沖擊和耐疲勞性， 而且可改善路面的使用性能，延長(zhǎng)使用壽命從而減少老路開挖，對(duì)節(jié)省工程造價(jià)等具有重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益；為提高道路補(bǔ)強(qiáng)與改造提供了良好的途徑。下面介紹一下鋼纖維混泥土的基本技術(shù)參數(shù)：1 、鋼纖維混凝土材料：鋼纖維混凝土就是在一般普通混凝土中摻配一定數(shù)量的短而細(xì)的鋼纖維所組成的一種新型高強(qiáng)復(fù)合材料。 由于鋼纖維阻滯基體混凝土裂縫的產(chǎn)生， 不但具有普通混凝土的優(yōu)良性能，而且具有良好的抗折、抗沖擊、抗疲勞以及

11、收縮率小、韌性好、耐磨耗能力強(qiáng)等特性?？墒孤访婧穸葴p薄 50以上，縮縫間距可增至 15m 30m，不用設(shè)脹縫和縱縫。鋼纖維混凝土用鋼纖維類型有圓直型、 熔抽型和剪切型鋼纖維。 其長(zhǎng)度分為各種不同規(guī)格， 最佳長(zhǎng)徑比為 40 70，截面直徑在 04mm 07mm范圍內(nèi)，抗拉強(qiáng)度不低于 380MPa。在施工時(shí)鋼纖維在混凝土中的摻入量為 1 0 2 0（體積比），但最大摻量不宜超過(guò) 2 0。水泥采用 425 525普通硅酸鹽水泥，以保證混合料具有較高的強(qiáng)度和耐磨性能。鋼纖維混凝土用的粗骨料最大粒徑為鋼纖維長(zhǎng)度的23。不宜大于 20mm。細(xì)集料采用中粗砂，平均粒徑 0 35mm 0 45mm，松裝密度

12、1 37g/cm3。砂率采用 45 50。2 、鋼纖維混凝土配合比：鋼纖維混凝土混合料配合比的要求首先應(yīng)使路面厚度減薄，其次是保證鋼纖維混凝土有較高的抗彎強(qiáng)度，以滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)強(qiáng)度等級(jí)的要求即抗壓強(qiáng)度與抗折強(qiáng)度，以及施工的和易性。鋼纖維混凝土配合比設(shè)計(jì)基本按以下步驟進(jìn)行。（ 1）根據(jù)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值以及施工配制強(qiáng)度提高系數(shù)，確定試配抗壓強(qiáng)度與抗折強(qiáng)度；鋼纖維混凝土抗折強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的確定：fftm ftm（ 1 atmPfLf/df）式中fftm 鋼纖維混凝土抗折強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；ftm 與鋼纖維混凝土具有相同的配合材料、水灰比和相近稠度的素混凝土的抗折強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；atm鋼纖維對(duì)抗折強(qiáng)度的影響系數(shù)（試驗(yàn)確定）

13、；Pf鋼纖維體積率；Lf/df鋼纖維長(zhǎng)徑比。（ 2）根據(jù)試配抗壓強(qiáng)度計(jì)算水灰比；（ 3）根據(jù)試配抗壓強(qiáng)度，確定鋼纖維體積率， 一般澆筑成型的結(jié)構(gòu)范圍在05 20之間；（ 4）按照施工要求的稠度確定單位體積用水量；（ 5）確定砂率；（ 6）計(jì)算混合材料用量，確定試配配合比；（ 7）按照試配配合比進(jìn)行拌合物性能試驗(yàn)， 調(diào)整單位體積用水量和砂率， 確定強(qiáng)度試驗(yàn)用基準(zhǔn)配合比；（ 8）根據(jù)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果調(diào)整水灰比和鋼纖維體積率，確定施工配合比。為防止鋼纖維混凝土在攪拌時(shí)纖維結(jié)團(tuán)，在施工時(shí)每拌一次的攪拌量不宜大于攪拌機(jī)額定攪拌量的 80。采用滾動(dòng)式攪拌機(jī)拌和，在攪拌混凝土過(guò)程中必須保證鋼纖維均勻分布。為保證

14、混凝土混合料的攪拌質(zhì)量，采用先干后濕的拌和工藝。投料順序及攪拌時(shí)間為：粗集料鋼纖維（干拌1min）細(xì)集料水泥（干拌1min），其中鋼纖維在拌和時(shí)分三次加入拌和機(jī)中，邊拌邊加入鋼纖維，再倒入黃砂、水泥，待全部料投入后重拌2min 3min，最后加足水濕拌 1min。總攪拌時(shí)間不超過(guò) 6min，超攪拌會(huì)引起濕纖維結(jié)團(tuán)。按此程序拌出的混合料均勻。尚若在拌和中，先加水泥和粗、細(xì)集料，后加鋼纖維則容易結(jié)成團(tuán)。而且纖維團(tuán)越滾越緊， 難以分開，一旦發(fā)現(xiàn)有纖維結(jié)團(tuán)， 就必須剔除掉， 以防止因此而影響混凝土的質(zhì)量。3、鋼纖維混凝土澆搗：鋼纖維混凝土澆搗與普通混凝土一樣，澆筑和振搗是施工中的重要環(huán)節(jié)，直接影響鋼纖維混凝土的整體性和致密性。 不同之處就是其流動(dòng)性較差， 在邊角處容易產(chǎn)生蜂窩， 因此，邊角部分可先用搗棒搗實(shí)。 板角采用插入式振動(dòng)器振搗， 然后用夯梁板來(lái)回整平。 在混凝土面層抹平過(guò)程中， 因鋼纖維直徑較粗而易冒出路面， 影響到行車安全， 故在施工時(shí)需注意清除。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，材料、機(jī)械、設(shè)備工業(yè)相應(yīng)發(fā)展，這為我國(guó)修建高等級(jí)公路和高速公路提供了有力保障。再加上廣大道路建設(shè)者的精心設(shè)計(jì)和施工，使我國(guó)建路水平已躍身于世界先進(jìn)行列。我國(guó)幅員遼闊，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平參差不齊，經(jīng)濟(jì)上總體水平不高，公路發(fā)展還是要著眼于量大、面廣的一般道路與高速公路，這類道路仍以預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)