水泥混凝土路面施工

1、第十六章第十六章 水泥混凝土路面施工水泥混凝土路面施工第十六章第十六章 水泥混凝土路面施工水泥混凝土路面施工第一節(jié) 水泥混凝土路面材料要求第二節(jié) 水泥混凝土配合比設計第三節(jié) 路面混凝土施工第四節(jié) 塊料及其他類型混凝土路面第一節(jié)第一節(jié) 水泥混凝土路面材料要求水泥混凝土路面材料要求水泥混凝土路面結(jié)構層是以水泥與水合成的水泥漿為結(jié)合料、碎（礫）石為骨料、砂為填充料，經(jīng)拌和、攤鋪、密實和養(yǎng)生而成的?；炷敛牧媳仨毦哂休^高的強度（主要是抗彎拉強度）和抗磨性，良好的耐凍性（在寒冷地帶需要考慮）以及盡可能低的膨脹系數(shù)和彈性模量。應有適當?shù)氖┕ず鸵仔?。為此，應對路面混凝土及其組成材料提出一定的要求，并確定合適

2、的配合比例。一、水泥原則上應采用抗折強度高、耐疲勞、干縮小、耐磨性和抗凍性好的水泥。常用硅酸鹽水泥的主要品種有：硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和道路硅酸鹽水泥。其技術性質(zhì)應符合表161(見教材）中所列的規(guī)定。 六種硅酸鹽水泥的強度標準，見表162（見教材）。 道路硅酸鹽水泥的技術性質(zhì)應符合表163（見教材）的規(guī)定。 在各等級的道路水泥混凝土路面工程中，應優(yōu)先使用道路水泥。特重、重交通道路更應優(yōu)先使用道路硅酸鹽水泥，宜采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥，中等以下交通量的路面，也可采用礦渣硅酸鹽水泥。但粉煤灰硅酸鹽水泥不宜在混凝土路面中使用。 現(xiàn)行水泥規(guī)

3、范中所規(guī)定的強度等級由抗壓強度確定，并不完全代表水泥的抗折強度，在要求抗折強度的同時，對水泥的抗壓強度也應提出相應的要求，水泥的采購和使用時必須要先明確其強度等級，水泥強度是抗壓強度等級和抗折強度雙指標要求，兩者應同時滿足。各交通等級路面水泥抗折強度、抗壓強度應符合下表的規(guī)定。 各交通等級路面所使用水泥的化學成分、物理性能等路用品質(zhì)要求應符合表165（見教材）的規(guī)定。水泥進場時每批量應附有齊全的化學成分、礦物組成、物理、力學指標合格的檢驗證明。使用前應對水泥的安定性、凝結(jié)時間、標準稠度用水量、抗折強度、細度等主要技術指標檢驗合格后，方可使用。水泥的存放期不得超過三個月。 選用水泥時，除滿足表1

4、65（見教材）的各項規(guī)定外，還應通過混凝土配合比試驗，根據(jù)其配制彎拉強度、耐久性和工作性優(yōu)選適宜的水泥品種、強度等級。 二、集料 集料是水泥混凝土中份量最大的組成材料，粒徑4.75mm以上者，為粗集料；粒徑4.75mm以下者為細集料。 1.粗集料 集料的顆粒形狀、級配、礦物成分、表面特征對所配制的混凝土抗折強度、用水量、工作性、界面粘結(jié)有較大的影響。水泥混凝土粗集料應質(zhì)地堅硬、耐久、潔凈。其強度及壓碎值等技術要求應符合下表的規(guī)定。 碎石、碎卵石和卵石技術指標 水泥混凝土粗集料的技術要求分為I、II、III級?；炷翉姸鹊燃壌笥贑60時用I級；強度等級C30C60及有抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土

5、用II級；強度等級小于C30可用III級。 用做路面和橋面混凝土的粗集料不得使用不分級的統(tǒng)料，應按最大公稱粒徑的不同采用24個粒級的集料進行摻配，并應符合下表合成級配的要求。 2.細集料 路面用細集料可采用質(zhì)地堅硬、耐久、潔凈的天然砂、人工砂和混合砂。技術要求應符合表168（見教材）的規(guī)定。 細集料的技術要求分為I、II、III級。C60以上的高強混凝土用I級高強砂；C30C60的中強度及有抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土用II級中強砂；C30以下的普通混凝土用III級低強砂。 因此，高速公路、一級公路、二級公路和城市快速路、主干路、次干路及有抗（鹽）凍要求的三、四級公路和城市支路混凝土路面使用的

6、砂類別不應低于II級，無抗（鹽）凍要求的三、四級公路和城市支路混凝土路面及貧混凝土基層可使用III級砂。細集料的級配要求應符合下表的規(guī)定，路面和橋面用天然砂宜為中砂，也可使用細度模數(shù)在2.03.5之間的砂。同一配合比用砂的細度模數(shù)變化范圍不應超過0.3，否則，應分別堆放，并調(diào)整配合比中的砂率后再使用。三、水 飲用水可直接作為混凝土攪拌和養(yǎng)護用水。清洗集料、拌和混凝土及養(yǎng)生用水，不應含有影響混凝土質(zhì)量的油、酸、堿、鹽類、有機物等有害雜質(zhì)。對水質(zhì)有疑問時，應檢驗下列指標，并應符合表1610的規(guī)定。 混凝土拌和用水的質(zhì)量要求 表1610四、外加劑使用外加劑的目的：改善工作性降低水灰比節(jié)約水泥1.減水

7、劑 各交通等級道路路面混凝土宜選用減水率較高、坍落度損失較小、凝結(jié)時間可調(diào)控的復合型減水劑。 高溫施工宜使用引氣緩凝減水劑或引氣高效緩凝（保塑）減水劑； 低溫天施工宜使用引氣早強高效減水劑。 外加劑的產(chǎn)品質(zhì)量應符合下表的各項技術指標。2.調(diào)整新拌混凝土施工性能的外加劑 調(diào)整新拌混凝土性能，滿足施工要求的外加劑和品種有： 調(diào)整凝結(jié)時間的緩凝劑； 控制新拌混凝土坍落度損失的保塑劑；冬 季施工使用的促凝劑、防凍劑和早強劑等。3.引氣劑 引氣劑的主要作用是：u改善和易性、減少泌水、提供富漿平整的表面；u提高抗彎拉強度、同時降低抗折彈性模量、改善荷載和溫、濕度變形性能；u提高抗?jié)B性、抗凍性和耐候性。u引

8、氣劑同時有減水作用。 4.粉煤灰及其他摻合料粉煤灰 摻用粉煤灰質(zhì)量指標應符合下表規(guī)定。 在水泥混凝土路面和貧混凝土基層工程中使用粉煤灰的基本原則是： 必須證水泥混凝土路面的28d強度要求； 利用其后期強度高的特點增加抵抗超載的強度儲備，以利延長路面使用壽命，并保證水泥混凝土路面的抗彎拉強度、耐疲勞性和耐久性。其他摻合料 路面和橋面混凝土中可使用硅灰和磨細（水淬高爐）礦渣。 第二節(jié)第二節(jié) 水泥混凝土配合比設計水泥混凝土配合比設計 路面水泥混凝土的配合比設計和施工控制是路面施工質(zhì)量中的重要環(huán)節(jié)。即使原材料相同，由于配合比不當或失控，也會造成路面磨損、斷板等早期破損現(xiàn)象。因此，在配合比設計上具有路面

9、自身的結(jié)構特點與技術要求。一、配合比設計要求 水泥混凝土路面的配合比設計應滿足抗彎拉強度、工作性、耐久性及經(jīng)濟性等四項基本要求。 1.抗彎拉強度 試配28d彎拉強度的平均值以（MPa），應按式（161）確定。 （161） 式中： 配制28d彎拉強度的平均值（MPa）； 設計彎拉強度標準值（MPa）； s 彎拉強度試驗樣本的標準差（MPa）； t 保證率系數(shù)，應按表16-13確定 Cv 彎拉強度變異系數(shù)，統(tǒng)計數(shù)據(jù)在表16-14范圍內(nèi)取值tscffvrc04. 11cfrf 保證率系數(shù)t 表16-13 各級道路混凝土路面滿足可靠度要求的配制彎拉強度變異系數(shù) 表1614 2.工作性 混凝土工作性必須

10、首先滿足振搗棒（組）對路面板的振搗密實度的要求；其次是滿足路表面平整度、抗滑構造、表面砂漿的厚度均勻和外觀效果的要求。 滑模攤鋪時，攤鋪機前混凝土拌合物最佳工作性及允許范圍應符合下表的規(guī)定。 軌道攤鋪機、三輥軸機組、小型機具攤鋪的路面混凝土坍落度及最大單位用水量，應滿足下表的規(guī)定。 3.耐久性 耐久性所包含的內(nèi)容包括：滿足抗（鹽）凍性、抗滑性、抗磨性、抗沖擊性、耐疲勞性要求及抗海水、海風、酸雨、硫酸鹽等腐蝕環(huán)境介質(zhì)化學侵蝕性的要求。 各交通等級路面混凝土滿足耐久性要求的最大水灰（膠）比和最小單位水泥用量應符合下表的規(guī)定。 4.經(jīng)濟性 在滿足上述三項技術要求的前提下，配合比應盡可能經(jīng)濟。 5.外

11、加劑的使用要求 高溫施工時，混凝土拌合物的初凝時間不得小于3h，否則，應采取緩凝或保塑措施； 低溫施工時，終凝時間不得大于10h，否則，應采取必要的促凝或早強措施。（一）水灰比計算和確定1水灰比計算 由混凝土試配彎拉強度 （MPa）、水泥實測28d抗折強度 （MPa）和粗集料類型按下列經(jīng)驗公式計算水灰比： 碎石和碎卵石混凝土： （162） 卵石混凝土： （163）2水灰（膠）比的取值規(guī)定 摻用粉煤灰時，應計入超量取代法中代替水泥的那一部分粉煤灰用量（代替砂的超量部分不計入），用水膠比代替水灰比。 二、配合比設計方法與步驟cfsfscffCW3595. 00097. 15684. 1scffCW

12、4709. 05492. 12618. 1（二）砂率的選擇和確定 砂率可根據(jù)砂的細度模數(shù)和粗集料種類，查表1618取值。在軟作抗滑槽時，砂率在表1618基礎上可增大1%2%。 砂的細度模數(shù)與最優(yōu)砂率關系 表1618（三）單位用水量的計算和確定 碎石： （164） 卵石： （165）PLSWCSW61. 027.11309. 097.1040PLSWCSW00. 124.11370. 089.860（四）單位水泥用量的計算和確定 單位水泥用量應由式（167）計算，并取計算值與表1617耐久性規(guī)定值兩者中的大值。 （167） 式中：Co單位水泥用量（kg/m3）。 00WWCC（五）砂石料用量的計

13、算和確定 1密度法 密度法可按下列兩公式聯(lián)立計算： （168） 2體積法 體積法可按下式（169）與式（168）聯(lián)立計算： （169） %1000000000GSSSGSWCpc1000100000gswccGSWC（六）混凝土配合比設計中粉煤灰的使用 u 各級道路路面混凝土拌合物中摻粉煤灰時，其配合比計算應按超量取代法進行。粉煤灰摻量應根據(jù)水泥中原有的摻合材料數(shù)量和混凝土彎拉強度、耐磨性等要求由試驗確定。粉煤灰的超量系數(shù)可按表1619初選。 u路面混凝土中使用粉煤灰摻量限制的基本原則是：要保證其全部水化并發(fā)揮強度及其它效果。 （七）混凝土配合比設計的確定與調(diào)整 道路水泥混凝土的配合比設計可分

14、為三個階段：實驗室基準配合比設計，攪拌站試拌配合比設計，施工現(xiàn)場配合比調(diào)整與驗證 1實驗室基準配合比確定、調(diào)整及驗證 按上述各公式估算出的配合比，首先檢驗各種混凝土拌合物是否滿足不同施工方式的工作性要求。檢驗項目包括含氣量、坍落度及其損失或振動粘度系數(shù)、改進VC值、外加劑品種及其最佳摻量。在工作性和含氣量不滿足相應攤鋪方式要求時，可保持水灰比不變調(diào)整單位用水量、外加劑摻量和砂率。但不得減小滿足彎拉強度及耐久性要求計算得到的水泥用量。 2攪拌站試拌配合比設計 混凝土的實驗室配合比應通過施工攪拌站實際拌和檢驗，并應根據(jù)料場砂石料含水量、拌合物實測容重、含氣量、坍落度及其損失，調(diào)整單位用水量、砂率和

15、外加劑摻量等。調(diào)整時水灰（膠）比不得變動，水泥（膠材）用量不得減小。在滿足不同施工方式的工作性、28d（7d）試配彎拉強度、抗壓強度和耐久性等要求后，得出攪拌站試拌配合比。 3施工現(xiàn)場配合比調(diào)整與驗證 實驗室的基準配合比應通過攪拌站實際拌和檢驗和不小于200m試驗路段的驗證，確定滿足試拌、試鋪的工作性、28d（至少7d）配制彎拉強度、抗壓強度和耐久性等要求的配合比，作為施工配合比。第三節(jié)第三節(jié) 路面混凝土施工路面混凝土施工 按路面混凝土攤鋪和成型所采用的方法和機械的不同，混凝土面層的施工可分為： 小型機具； 三輥軸機組； 軌道式攤鋪機； 滑模式攤鋪機； 碾壓混凝土。 一、施工準備工作一、施工準

16、備工作 水泥混凝土路面施工前的準備工作包括材料準備及質(zhì)量檢驗、混合料配合比檢驗與調(diào)整、基層的檢驗與整修、施工放樣及機械準備等。（一）施工機械選型和配套 高等級道路建設采用大型成套滑模攤鋪裝和高新施工技術，是保證水泥混凝土路面的內(nèi)在質(zhì)量、表面的行駛功能和耐久性技術指標要求的關鍵。根據(jù)自身條件和擬建道路等級按照表1620所示的機械裝備要求選擇合適的設備和工藝。 （二）混凝土拌和與運輸 1拌和 攪拌站的拌和設備生產(chǎn)能力與容量必須與路面上的機械鋪筑能力匹配，密切配合，形成具有計劃攤鋪能力的系統(tǒng)。 攪拌機的配備應優(yōu)先選配間歇式攪拌機，也可使用連續(xù)式攪拌機?；炷翑嚢铏C型的選配應以攪拌速度和效率最高、攪拌

17、效果最好的強制雙臥軸或行星立軸為主要機型機型，也可使用單臥軸或單立軸攪拌機。 拌和時間的確定應同時考慮質(zhì)量和產(chǎn)量，并應根據(jù)拌合物的粘聚性、均質(zhì)性及強度穩(wěn)定性試拌確定最佳拌和時間。 拌合物應均勻一致，有干料、生料、離析或外加劑、粉煤灰成團現(xiàn)象的非均質(zhì)拌合物嚴禁使用。 2運輸運輸車輛應選配車況優(yōu)良的自卸車，自卸車后擋板應關閉緊密，運輸時不漏漿撒料，車箱板應平整光滑。實際工程中應根據(jù)施工進度、運量、運距及路況，選配車型和車輛總數(shù)。 （三）模板的架設與拆除模板不僅是路面攤鋪的幾何基準，而且是鋪筑設備作業(yè)和拌合物所依托的支撐條件，關系到路面施工的幾何線形、順直度、厚度、平整度及其穩(wěn)定性等關鍵質(zhì)量指標。模

18、板應安裝穩(wěn)固、順直、平整，無扭曲，相鄰模板連接應緊密平順，底部不得有漏漿、前后錯茬、高低錯臺等現(xiàn)象。模板應能承受攤鋪、振實、整平設備的負載行進、沖擊和振動時不發(fā)生位移。 當混凝土抗壓強度不小于（8.010.0）MPa時方可拆模。適宜的拆模時間與施工時當?shù)氐臅円蛊骄鶜鉁睾退玫乃嗥贩N有關，氣溫高，水泥中摻加的混合材少者，則拆模時間短，反之拆模時間長。 二、滑模機械鋪筑 （一）機械配備 高速公路、一級公路城市快速路、主干道施工，應選配能一次攤鋪23個車道寬度7.512.5m的大型滑模攤鋪機，以減少縱向連接縱縫部位的不平整和積水現(xiàn)象；其他道路路面的最小攤鋪寬度不得小于單車道設計寬度。 滑模攤鋪機選

19、擇首先必須滿足施工路面、路肩、路緣石和護欄等的基本施工要求；其次是攤鋪機本身的工作配件齊全，并配備螺旋或刮板布料器、松方高度控制板、振動排氣倉、夯實桿或振動搓平梁、自動抹平板、側(cè)向打拉桿及同時攤鋪雙車道的中部打拉桿裝置等。 （二）工藝流程 滑模式攤鋪機施工混凝土路面不需要軌模，攤鋪機支承在四個液壓缸上，兩側(cè)設置有隨機移動的固定滑模，攤鋪厚度通過攤鋪機上下移動來調(diào)整。滑模式攤鋪機一次通過即可完成攤鋪、振搗、整平等多道工序，作業(yè)過程如圖161所示。 （三）施工技術要點 操作滑模攤鋪機應緩慢、勻速、連續(xù)不間斷地作業(yè)。嚴禁隨意停機等待，間歇攤鋪。鋪筑作業(yè)應隨時調(diào)整松方高度板控制進料位置，開始時可略設高

20、些，以保證進料。正常攤鋪時，振搗頻率可在600011000r/min之間調(diào)整，一般可采用9000r/min左右的頻率?；備仚C滿負荷時可鋪筑的路面最大縱坡為：上坡5%；下坡6%。 三、三輥軸機組鋪筑三、三輥軸機組鋪筑 水泥混凝土路面三輥軸機組施工是對小型機具改進的技術，其施工工藝的機械化程度適中，設備投入少，技術容易掌握，主要用于中、低等級道路水泥混凝土路面的施工或路面斷板、碎板等局部少量板塊的翻修改建。四、軌道攤鋪機鋪筑四、軌道攤鋪機鋪筑 在水泥混凝土路面鋪筑方式中，軌道攤鋪為較高技術層次的水泥路面攤鋪鋪筑方式，軌道攤鋪機的優(yōu)點是可以倒車反復做路面，缺點是軌模板過重，軌模板安裝勞動強度大。

21、 軌道攤鋪時的適宜坍落度按振搗密實情況應控制在2040mm之間。不同坍落度時的松鋪系數(shù)K可參考表1621確定，并按此計算出松鋪高度。布料的關鍵是按不同的坍落度控制松鋪系數(shù)。五、小型機具鋪筑五、小型機具鋪筑 小型機具施工工藝是水泥混凝土路面施工方式中傳統(tǒng)的施工方式，可在中、輕交通的低等級水泥混凝土路面施工中使用。它技術簡單成熟，施工便捷，不需要大型設備，主要靠人工，勞動強度大，使用的勞動力數(shù)量多，是勞動力密集型的水泥混凝土路面施工方式。六、碾壓混凝土路面施工六、碾壓混凝土路面施工 碾壓混凝土路面是將單位用水量較少（低水灰比混合料）的干硬性混凝土攤鋪、碾壓成型的一種水泥混凝土路面。 1.碾壓混凝土

22、鋪筑工藝流程 2.機械選型 碾壓混凝土路面施工最好選擇帶自動找平系統(tǒng)和高密實度熨平板的大型瀝青混合料攤鋪機，其最大攤鋪厚度可達到30cm，攤鋪預壓密實度可達到85%以上。根據(jù)路面攤鋪寬度可選用12臺。 3.混凝土拌和 碾壓混凝土拌和是將符合質(zhì)量要求的各種原材料按照配合比規(guī)定的比例拌合均勻，其工作內(nèi)容從料場管理開始直至將合格的混凝土混合料卸放到運料車上，關鍵工藝參數(shù)有原材料質(zhì)量穩(wěn)定的措施、拌和時間和防離析措施等 。 4.攤鋪 攤鋪是碾壓混凝土路面施工的關鍵工序，其關鍵是將從運料車上接收的混凝土混合料按照規(guī)定的尺寸（攤鋪寬度和厚度）和一定的預壓密實度均勻的攤鋪到基層上，其重要工藝參數(shù)有自動找平系統(tǒng)

23、工作參數(shù)、熨平板參數(shù)等 5.碾壓作業(yè) 碾壓是使混合料充分密實、形成碾壓混凝土路面的主要工序。在混凝土配合比和壓實機械選定之后，影響壓實效果的主要是碾壓工作段長度、碾壓程序（不同壓路機及不同參數(shù)的組合）、碾壓速度、碾壓遍數(shù)和環(huán)境條件。 碾壓程序上一般要經(jīng)過穩(wěn)壓（初壓）、復壓和終壓三個階段。 6.養(yǎng)生 養(yǎng)生是水泥混凝土強度形成的必需工序，尤其是對超干硬的碾壓混凝土，由于本身水分少，如不能很好的加以養(yǎng)生，及時保存和補充水分，將會造成水分損失，嚴重影響碾壓混凝土的強度增長。碾壓混凝土強度增長比普通混凝土要快，可以縮短養(yǎng)生時間、提早開放交通。 七、施工質(zhì)量檢查與驗收七、施工質(zhì)量檢查與驗收 水泥混凝土路面

24、平整度、彎拉強度和板厚三大關鍵質(zhì)量指標的檢測要求應符合下列規(guī)定: （1）用3m直尺檢測平整度作為施工過程中質(zhì)量控 制檢測項目，平整度合格標準應符合表823（見教材）的規(guī)定； （2）應從攪拌機生產(chǎn)的拌合物中隨機取樣，并按有關試驗規(guī)程規(guī)定的標準方法檢測混凝土路面彎拉強度，彎拉強度應采用三參數(shù)評價：平均彎拉強度合格值；最小值；變異系數(shù)。 （3）應在面層攤鋪前通過基準線或模板嚴格控制板厚，檢驗標準為：行車道橫坡低側(cè)面板厚度和厚度平均值兩項指標均應滿足設計厚度允許偏差。同時，板厚變異系數(shù)應符合設計規(guī)定。第四節(jié)第四節(jié) 塊料及其他類型混凝土路面塊料及其他類型混凝土路面一、塊料路面一、塊料路面用塊狀石料或混凝

25、土預制塊鋪筑的路面稱為用塊狀石料或混凝土預制塊鋪筑的路面稱為塊料塊料路面路面。優(yōu)點優(yōu)點:堅固耐久、清潔少塵，養(yǎng)護修理方便。由于堅固耐久、清潔少塵，養(yǎng)護修理方便。由于這種路面易于翻修，因而特別適用于土基不夠穩(wěn)這種路面易于翻修，因而特別適用于土基不夠穩(wěn)定的橋頭高填土路段、鐵路交叉口以及有地下管定的橋頭高填土路段、鐵路交叉口以及有地下管線的城市道路上。線的城市道路上。缺點缺點:用手工鋪筑，難以實現(xiàn)機械化施工，塊料之用手工鋪筑，難以實現(xiàn)機械化施工，塊料之間容易出現(xiàn)松動，鋪筑進度慢。間容易出現(xiàn)松動，鋪筑進度慢。二、鋼筋混凝土路面二、鋼筋混凝土路面筋混凝土路面結(jié)構中配置鋼筋的目的主要是控制混凝土路面板在產(chǎn)生裂縫之后保持裂縫緊密接觸，裂縫寬度不會擴張。主要適用于各種容易引起路面板裂縫的情況。鋼筋混凝土路面縱橫向鋼筋宜采用相同的直徑，