重載交通水泥混凝土路面施工工法部級

1、重載交通水泥混凝土路面施工工法中交三公局第一工程有限公司盧明智 張愛民 葉雄濤 王書濤 張明云一、前言我國公路水泥混凝土路面建設規(guī)模巨大，發(fā)展速度很快，水泥混凝土滑模攤鋪施工技術，是適合我國國情、有廣泛應用前景的新型施工技術。內(nèi)蒙古準興重載高速公路設計采用水泥混凝土路面，中交三公局第一工程有限公司承擔了準興重載高速公路6個標段的水泥混凝土路面施工，全部采用了滑模攤鋪施工工藝，通過對該工藝的總結提煉，形成本工法。二、工法特點2.1施工效率高不需要安設兩側固定模板，將布料、松方控制、高頻振搗棒組、擠壓成型滑動模板、拉桿插入、抹面等機構集中在一臺可自行的機械上，通過基線控制，一遍成型。最高速度可達3

2、m/min，最大攤鋪寬度可達12m。2.2施工質(zhì)量好采用滑模攤鋪工藝，成型路面密實度高，動態(tài)平整度優(yōu)良，外觀幾何形狀準確。2.3 改進施工工藝，提高路面平整度從施工工藝角度（布料、混凝土振搗、傳力桿插入、路面抹平等方面）分析了滑模攤鋪影響水泥混凝土路面平整度的因素，提出了控制措施。對滑模攤鋪基準線、搓平梁、模板進行改進，有效提高了路面平整度。三、適用范圍本工法適用于各種等級公路、市政道路水泥混凝土路面施工、也可推廣應用到機場貨場、碼頭等水泥混凝土路面工程。四、工藝原理滑模攤鋪機施工水泥混凝土路面工藝原理的核心是要解決混凝土振搗密實要求較小的振動粘度系數(shù)與不塌邊較小的坍落度的矛盾。解決此矛盾的關

3、鍵是加強振搗力，延長振動倉前后間距強化夯實作用和加大擠壓噸位。首先保證混凝土路面密實不麻面，具有優(yōu)良的平整度;其次是設置兩級布料裝置，自動松方高度控制板，超鋪角，加長側模板，采用機械裝置打拉桿，保證邊部不塌邊，并具有良好的橫向平整度。五、施工工藝流程及操作要點5.1. 施工工藝流程5.2操作要點施工機械的配備由于國內(nèi)不生產(chǎn)寬幅的滑模攤鋪機，國內(nèi)施工的寬幅滑模攤鋪機全部是2000年以前進口的，較為陳舊，易損、易耗件更換較困難，特別是搓平梁，均有不同程度的磨損、變形，越是寬幅的越是如此。所以，建議在滑模攤鋪機選擇上優(yōu)先選用維特根8.5m寬攤鋪機?；備仚C在安裝、調(diào)試時要注意以下幾點：（1）支腿油

4、缸及控制液壓閥有無泄漏。（2）成型模板及整平梁有無嚴重磨損與變形。（3）整平梁軸承及側模板有無嚴重磨損與變形。（4）超級抹平板有無嚴重磨損與變形。（5）履帶張緊應正常，鏈板無嚴重損壞。（6）傳感器軸承轉動自如，傳感管拉力正常。（7）高頻振搗棒的數(shù)量及安裝位置。混凝土拌和樓型號一定要滿足滑模攤鋪機的攤鋪速度要求，即砼拌和樓的產(chǎn)量要滿足攤鋪機最佳鋪裝速度的要求。由于滑模攤鋪的混凝土出機坍落度只有60mm左右，單缸拌和時間較長，混凝土拌和樓的實際產(chǎn)量只有理論產(chǎn)量的45%左右。根據(jù)經(jīng)驗，滑模攤鋪機最佳攤鋪速度為0.8m左右，因此可以根據(jù)待鋪路面寬度和單次攤鋪寬計來計算每小時所需的混凝土量，保證系數(shù)按1

5、.1計。以路面厚度30cm為例，8.5m寬的攤鋪寬度最佳配備2臺120m3/h型拌和樓；12m寬的攤鋪寬度最佳配備2臺180m3/h型拌和樓。運輸汽車可選擇后八輪自卸洗車，要求運輸車輛平箱容積在18m3以上，保證運輸14m3砼不會溢出。自卸汽車的車廂必須有良好的密封，否則可采用快速泡沫膠進行封堵，保證混凝土在運輸過程中漿體不會流出。同時要對后廂蓋進行加固。布料設備可選一臺輪式挖掘機或裝載機輔助布料。 基準線設置基準線設置可以下圖為參考：基準線樁固定位置到攤鋪面板邊緣的橫向支距應根據(jù)滑模攤鋪機側模到傳感器的位置而定，一般24履帶跨中攤鋪，兩側路面邊緣宜不小于1m 寬度，最小不得小于0.65m 。

6、基準線上的標高應為其所在位置的路面邊緣高程計入支距橫坡高度后，加上設定的架設高度。基準線的橫向間距為攤鋪寬度加一側（單線）或兩側（雙線）橫向支距。雙線式基準線的垂直橫向線間距應相等，單線式基準線到攤鋪邊緣間距應相等。 基準線樁縱向間距應平面直線段應小于等于10m，圓曲線段視彎道半徑大小，一般可為57m。在小半徑彎道或山區(qū)極小半徑回頭彎道上，內(nèi)側宜加密到2.55m，外側宜為3.57m；平面緩和曲線段和縱斷面豎曲線段宜為510m。線樁是控制混凝土路面厚度與線型的，所以線樁要有足夠的支撐力，線樁采用圓鋼制作，直徑為1416mm，高度一般為6080cm，基準線樁夾線臂夾口到樁的水平距離宜為30cm。若

7、線樁在水穩(wěn)上基層上插入，應提前用沖擊錘鉆孔。線樁上架設導線，一根基準線的最大長度不得大于 450m，要有1000N以上的張力和護樁。超過此長度并需要繼續(xù)攤鋪時，應續(xù)接基準線，續(xù)接方式應通過同一個過渡樁的夾線臂口平順連接。施工前和施工過程中應經(jīng)常對導線檢測，持續(xù)有效的控制攤鋪過程中的方向、標高和厚度?；備佀嗷炷谅访婊鶞示€設置精度應符合下表的要求。施工時宜達到規(guī)定值，驗收時應滿足最大允許偏差值的規(guī)定。基準線宜在攤鋪前一天完成設置?；鶞示€設置好以后，應進行校核復測，并注意防止彎道和漸變段出現(xiàn)差錯?；備佀嗷炷谅访婊鶞示€設置精度要求項目規(guī)定值最大允許偏差中線平面偏位（mm）1020路面寬

8、度偏差（mm）+15+20面板厚度（mm）代表值35極值810縱斷高程偏差（mm）±5+10橫坡偏差（%）±0.10±0.15左右幅連接縱縫高差（mm）±1.5+9基準線設置好以后，禁止擾動。攤鋪時嚴禁碰撞和振動。一旦碰撞變位，應立即重新測量設定。基準線接頭不得大于 1cm 。每 l00m 基準線不得多于2 個接頭。多風季節(jié)施工時，應縮小基準線樁間距。風力達到56 級時，應停止施工。 混凝土拌和施工開始及攪拌過程中都應按規(guī)定的頻率檢驗坍落度、坍落度損失、含氣量、泌水率、混凝土凝結時間、砂石料含水量及混凝土容重等。在炎熱的氣候下施工，混凝土拌合物從攪拌機出

9、料時的溫度應不超過35；在寒冷的氣候下施工，混凝土拌合物從攪拌機出料時的溫度不低10，并應加測原材料溫度拌合物的坍落度損失率和凝結時間等?；炷涟韬衔飸鶆蛞恢?，不得有未加水的干料、未拌勻的生料和離析等現(xiàn)象，干料和生料禁止用于路面攤鋪。攪拌樓每盤之間和兩臺攪拌樓之間，混凝土拌合物的坍落度允許誤差為±1cm。混凝土拌和樓要進行動態(tài)標定，就是連續(xù)統(tǒng)計、稱量拌合站多盤骨料、砂、水泥、水和外加劑的設定值與檢查值的偏差進行攪拌站動態(tài)稱量穩(wěn)定性評價，同時也是對拌和樓自動修正補償系統(tǒng)的檢測。在混凝土試拌過程中通過坍落度及含氣量的試驗數(shù)據(jù)來確定最佳拌和時間，即測量、檢測以不同攪拌時間生產(chǎn)的混凝土的工

10、作性、塌落度值、含氣量等指標均滿足規(guī)范要求的最短時間。 混凝土運輸運輸車輛車廂內(nèi)要保持清潔。為了清洗方便，可以在拌和機邊部設置一個洗車點，車輛返回排隊時可以清洗車廂。在運輸過程中車廂頂面混凝土避免出現(xiàn)塌落度損失過大或出現(xiàn)“發(fā)白”現(xiàn)象，應在車廂頂部用彩條布遮蓋。運輸汽車在裝料時，車輛要移動三次，要先裝車廂前部，再裝車廂后部，最后裝車廂中部?；炷敛剂匣炷敛剂弦话悴捎猛诰驒C，挖掘機的型號可根據(jù)攤鋪的寬度選擇：攤鋪寬度在8.5m左右可選擇220型挖掘機即可；攤鋪寬度在12.0m左右可選擇300型挖掘機即可。并在挖掘機的斗齒上加焊鋼板，鋼板厚10mm左右，以免在布料時破壞下承面。若混凝土路面下設計有

11、防水聯(lián)結層或灑有粘結層，要采用輪胎式挖掘機布料?；炷吝\輸車卸料時，必須有專人指揮車輛均勻卸料。滑模攤鋪時，機前的最高料位不得高于滑模攤鋪機前松方控制板頂面，料位的正常高度應在螺旋布料器葉片最高點以下，亦不得缺料。機前缺料或料位過高時，采用挖掘機適當布料和送料，布料應與攤鋪速度相協(xié)調(diào)。滑模攤鋪滑模攤鋪前首先對現(xiàn)場準備工作進行檢查：檢查板厚、檢查輔助施工設備和機具、檢查基層，各項工作準備充分后才能開始正式攤鋪。對滑模攤鋪機所有機構工作部件進行正確施工位置的初步設定，并將這些正確的施工參數(shù)通過試鋪固定下來，正式攤鋪時根據(jù)情況變化進行微調(diào)。振搗棒下緣位置應在擠壓板最低點以上，橫向間距不大于45cm，

12、均勻排列。首次攤鋪前，在直線路段采用釘樁或基準線法校準滑模攤鋪機擠壓底板4角點高程和側模前進方向。在開始的5m內(nèi)，必須對所攤鋪出的路面標高、邊緣厚度、中線、橫坡度等技術參數(shù)進行復核測量。根據(jù)測量結果校準擠壓底板攤鋪路面的高程和橫坡，使誤差復核規(guī)范要求。機手操作滑模攤鋪機應緩慢、勻速，連續(xù)不間斷攤鋪。滑模攤鋪速度，根據(jù)拌合物稠度和設備性能可控制在0.81.0m/min之間。當料的稠度發(fā)生變化時，先調(diào)振搗頻率，后改變攤鋪速度，不得料多時追趕，然后隨意停機等待，間歇攤鋪。攤鋪中，機手應隨時調(diào)整松方高度控制板進料位置，開始應略設高些，以保證進料。正常狀態(tài)下應保持振搗倉內(nèi)砂漿料位高于振搗棒10cm左右，

13、料位高低上下波動宜控制在±4cm之內(nèi)?；備仚C以正常攤鋪速度施工時，振搗頻率可在600011000r/min之間調(diào)整。應防止混凝土過振、漏振、欠振。機手應隨時根據(jù)混凝土的稠度大小，調(diào)整攤鋪的速度和振搗頻率?；備仚C起步時，應先開啟振搗棒23min，再推進?；備仚C脫離混凝土后，應立即關閉振搗棒。機手應隨時密切觀察所攤鋪的路面效果，注意調(diào)整和控制攤鋪速度，振搗頻率，夯實桿、抹平板位置、速度和頻率。要攤鋪時要注意擠壓底板前傾角的設置，以便攤鋪機長大陡坡段攤鋪時處于良好的工作狀態(tài)。擠壓底板前傾角大小和提漿夯板深度與滑模攤鋪機的推進阻力與擠壓力大小關系很大，也是橫向拉裂與否的關鍵要素，

14、必須設定在最佳位置，方可正常攤鋪。通常，滑模攤鋪機在上坡施工，尤其是坡度較大時，為了防止攤鋪機過載，宜將擠壓底板前仰角適當調(diào)小，擠壓底板前傾角宜設置為3°左右（但若選用德國威特根的滑模攤鋪機，無需設置前仰角）。提漿夯板位置宜在擠壓底板前緣以下510mm之間。此外，還應適當調(diào)輕抹平板壓力，以避免抹平板過大的壓力將鋪好的路面損壞。一般的調(diào)節(jié)原則是，坡度越大，彎道越小，抹平板的壓力應越?。幌喾?，坡度較緩，彎道較大，壓力可以適當調(diào)高。下坡攤鋪施工時，攤鋪機的參數(shù)調(diào)節(jié)正好與上坡時的相反，前仰角宜適當調(diào)大，并適當調(diào)大抹平板壓力，以板底不小于3/4長度接觸路表面時抹平板壓力為宜。在現(xiàn)場攤鋪施工中，

15、兩側履帶下承面必須平整、有足夠的承壓力，以避免攤鋪機履帶偏轉。攤鋪機的偏轉會觸動轉向傳感器，攤鋪機處于不斷糾正的過程中。而由于時滯性的原因，糾正未能及時響應，所以造成攤鋪機左右晃動，嚴重影響路面的平整度。因此，在滑模攤鋪前對下承面進行檢查，達不到要求必須提前處理。傳力桿、拉桿的布設傳力桿一般有兩種施工方式：前置支架式和傳力桿自動插入式。前置支架式是提前根據(jù)混凝土路面塊板的寬度加工好傳力桿支架并固定好傳力桿，在混凝土卸料前將支架固定在下承面上。此種施工工藝優(yōu)點是傳力桿定位準確，對路面平整度影響很小，缺點是影響混凝土布料速度，即而影響混凝土攤鋪進度。自動插入式就是利用攤鋪機上的DBI自動插入系統(tǒng)將

16、傳力桿振搗插入路面混凝土中。此種施工工藝優(yōu)點就是不影響混凝土布料，施工進度快，缺點是影響平整度。嘗試在DBI裝置后部增設兩塊3m長、0.5m寬的鋼板，鋼板厚8mm，與混凝土的接觸面積為3m×0.4m，每塊鋼板上設置兩個偏心電機，傳力桿（中央拉桿）插入后，啟動電機，通過偏心電機帶動振動平板對局部混凝土進行補振，以消除因傳力桿（中央拉桿）插入后對平整度的影響。平板的有效振動深度選擇為板厚的一半，以確保附加振動不影響傳力桿的姿態(tài)，對提升路面平整度效果明顯。當采用DBI自動插入系統(tǒng)插入傳力桿時，要提前根據(jù)路面板塊的長度來調(diào)整DBI自動插入的間距，并在攤鋪前驗證傳力桿的插入間距。采用全幅寬的攤

17、鋪機進行施工時，拉桿采用機械插入；非全幅寬的攤鋪機進行施工時，外側的拉桿可采用人工插入。人工插入拉桿時，要在人工局部修整混凝土路面前進行。拉桿在靠近傳力桿時，應取消拉桿，以避免拉桿和傳力桿沖突。并保證拉桿距離橫縫至少45cm，距傳力桿至少15cm的距離?；炷琉B(yǎng)生混凝土路面養(yǎng)生采用專用混凝土養(yǎng)護劑?；炷琉B(yǎng)護劑是一種覆蓋、噴灑或涂刷于混凝土表面，具備足夠的養(yǎng)生保水功能，但不影響混凝土性能的飽水膜材和懸浮物乳液，它們能在混凝土表面形成一層連續(xù)的基本不透水的密閉養(yǎng)生薄膜。在混凝土抹面拉毛之后，應立即噴灑液體養(yǎng)生劑進行養(yǎng)生。噴灑養(yǎng)生劑的厚度應足以形成完全封閉的薄膜；噴灑應均勻，成膜厚度應一致；噴灑后

18、的表面不得有顏色差異；噴灑時間宜在表面混凝土泌水完畢后進行；噴灑高度宜控制在0.51m。待混凝土表面的砂漿開始初凝時，馬上覆蓋0.040.06mm厚塑料薄膜，塑料薄膜重疊2030cm，上用專用的網(wǎng)繩網(wǎng)住，以免被風吹起，引起混凝土表面收縮產(chǎn)生裂縫。在混凝土路面切完假縫后，將路面清掃干凈后采用復合雙層保濕養(yǎng)護膜進行履蓋養(yǎng)生，養(yǎng)生期為14天。 切縫及刻槽決定切縫時間經(jīng)驗的方法是記錄混凝土表面的溫度（或者遠紅外、或用手感覺），當路表溫度開始下降時，是一個比較合理的切縫時機。由于混凝土內(nèi)部拉應力急劇增加，為了盡早釋放混凝土內(nèi)部應力，可以每隔一道橫縫先進行一次切縫，待所有橫縫切好后，再補充切剩余部分。在全

19、斷面攤鋪時，由于橫向斷面較寬，所以應注意縱縫的切割，否則會出現(xiàn)不規(guī)則縱向斷裂?？梢韵葯M向切縫，后縱向切縫，但兩者時間間隔應盡量短。在擴縫完成后，必須對縫用高壓水流清洗，并用鋼絲刷進行二次清洗，最后再用高壓空氣吹。在確?；炷粮稍锖?，才能灌縫?？滩蹠r應注意，在橫向接縫、真假縱縫兩側按設計留出一定的距離?？滩蹜缬诠嗫p，盡早刻紋以避免混凝土后期強度較大，對刀頭的磨耗加大。同時為了減少污染，必須采用吸塵器將刻槽的水泥漿吸出路面外，并用清水清洗路表。當板塊不規(guī)則時或彎道處，此時應采用人工刻紋機進行人工小機械刻槽的優(yōu)點是可以根據(jù)縮縫兩頭的距離，中間多余的尺寸可以平均劃分（如下圖所示）。填縫前，應采用壓縮

20、水和壓縮空氣徹底清除接縫中砂石及其它污染物，確?？p壁及內(nèi)部清潔、干燥。填縫料的灌注高度，夏天宜與板面齊平，冬天宜低于板面12mm。填縫必須飽滿、均勻、連續(xù)貫通。填縫料應與縫壁粘結好，不開裂，不滲水。常溫施工式填縫料的養(yǎng)生期，冬季宜為24h，夏季宜為12h在填縫料養(yǎng)生期內(nèi)（特別是反應型常溫填縫料在固化前），應封閉交通。六、 材料和設備6.1 材料 水泥路面混凝土設計中水泥優(yōu)先選用道路專用水泥。 碎石碎石采用4.7526.5mm的連續(xù)級配，而不宜采用4.7531.5mm連續(xù)級配。由于粒徑越大，比表面積越小，其與砂漿的粘結面積相應要小，其粘結力要低，混凝土的彎拉強度也低，且混凝土的均質(zhì)性差，大粒徑的

21、碎石容易滾出來，造成混凝土拌和物離析。其它技術要求如下表所示：碎石技術要求序號項目技術要求1石料強度3級2壓碎值163針片狀顆粒含量154泥土雜質(zhì)含量（沖洗法）15硫化物及硫酸根含量16有機物含量（比色法）不深于標準溶液的顏色 砂砂在整個配比中的地位往往被人忽視，但砂的質(zhì)量好壞直接影響用水量的多少，從而決定水泥的用量，一般砂的級配宜滿足II區(qū)級配要求，其中2.5mm篩孔的累計篩余量不得大于15%，0.315mm篩孔的累計篩余量宜在85%92%。 水攪拌及養(yǎng)護用水中的有害雜質(zhì)含量應符合下述規(guī)定：硫酸鹽含量（按S04-2計）小于2.7mg/cm3；含鹽量不得超過5mgcm3；pH值不得小于4；不得

22、含有油污。海水不得作為混凝土拌和用水。 粉煤灰滑模施工技術由于取消了固定模板對混凝土的工作性提出了更高的要求，要求新拌混凝土經(jīng)過攤鋪振搗后具有良好的可塑性、可滑性和可模性，而達到此要求最經(jīng)濟有效的方法是在混凝土中摻加粉煤灰。6.2 機械設備組合機械設備的選配應滿足“性能先進適用、生產(chǎn)能力匹配、施工穩(wěn)定高效”的要求。機械設備組合詳見下表：混凝土路面滑模攤鋪施工主要機械組合統(tǒng)計表序號機械設備名稱型號技術參數(shù)數(shù)量備注1滑模攤鋪機SP850（SP1600）最大攤鋪寬度8.5m（16.0m）1臺2混凝土拌和樓120（180）理論每小時產(chǎn)量240m3/h（360m3/h）2臺3自缷汽車18m310臺（14

23、臺）4裝載機ZL503臺（4臺）5挖掘機220型（320型）1臺6水車10000L3臺7切縫機7.5KW6臺8刻紋機10KW6臺9灌縫設備2套10鋼筋加工設備1套11發(fā)電機300KW1臺12發(fā)電機50KW2臺13全站儀3S1臺14水準儀2臺附注：上表型號和技術參數(shù)兩列中括號中的數(shù)據(jù)為施工現(xiàn)場采用12m寬的攤鋪機施工時所需要的施工機械的型號和數(shù)量七、 質(zhì)量控制質(zhì)量控制及驗收標準詳見下表：水泥混凝土面層實測項目項次檢查項目規(guī)定值或允許偏差檢查方法和頻率權值1彎拉強度（MPa）在合格標準之內(nèi)按附錄C檢查32板厚度代表值-5按附錄H檢查，每200m每車道2處3合格值-103平整度（mm）1.2平整度儀

24、：全線每車道道連續(xù)檢測，每100m計算、IRI2IRI（m/Km）2.04抗滑構造深度（mm）一般路段不小于0.7，特殊路段不小于0.8且不大于1.2鋪砂法：每200m測1處25相鄰板高差（mm）2抽量：每條脹縫2點；每200m抽縱、橫各2條，每條2點26縱、橫縫順直度（mm）10縱縫20m拉線，每200m4處；橫縫沿板寬拉線，每200m4條17中線平面偏位（mm）20經(jīng)緯儀：每200m測4點18路面寬度（mm）±20抽量：每200m測4處19縱斷高程（mm）±10水準儀：每200m測4個斷面110橫坡（%）±0.15水準儀：每200m測4個斷面1在混凝土路面攤鋪

25、后，要及時檢測、記錄已完工程的數(shù)據(jù)，并要進行數(shù)理統(tǒng)計，根據(jù)統(tǒng)計的數(shù)據(jù)對施工的一些參數(shù)進行修正。八、 安全措施8.1 根據(jù)滑模機械化施工特點，做好安全生產(chǎn)和保衛(wèi)工作。施工前，施工單位應對員工進行安全生產(chǎn)教育，樹立安全第一的思想。8.2 滑模施工安全生產(chǎn)規(guī)定 在攪拌站的拌和鍋內(nèi)清理粘結混凝土時，必須有兩人以上，方可進行，一人清理，一人值守操作臺。 運輸車輛后退時應鳴警報，并有專人指揮和查看車后。 施工中，在滑模攤鋪機的支腿臂、抹平板上嚴禁站人。夜間施工，在滑模攤鋪機上應有明亮的照明和明顯的示警標志。 施工中所有機械設備禁止機手擅離操作臺，嚴禁用手觸摸或用工具處理正在運轉的機（構）件。 嚴禁在水泥路面滑模攤鋪機及相關機械設備上吸煙和使用任何明火。8.3 交通安全交通繁忙的路口應設立標志，并有專人指揮。夜間施工，路口及基準線樁附近設置警示燈或反光標志，專人管理燈光照明。8.