貧混凝土透水基層的施工工藝研究

郭志濱

(張家口市交通局)

1 拌和工藝

在孔隙率相差不多的情況下,裹漿法比常規普通攪拌法所得的強度要低,所以多孔貧混凝土仍采用普通攪拌工藝進行拌合。

攪拌時間對強度有影響,建議根據攪拌機葉片行程來確定攪拌時間,施工中單臥軸強制式攪拌機的攪拌時間為50～90s,雙臥軸強制式攪拌機的攪拌時間為 30～35s。

2 成型工藝

2.1 振動成型工藝

頻率的影響:

在相同的激振力下,低頻高幅的振動方式只須較少的時間就可使混合料達到預計的孔隙率,并獲得較高的抗壓強度。

激振力的影響:

在相同的頻率下激振力越高,多孔貧混凝土試件的強度越高,激振力在 5000～8000N之間可獲得較高的強度指標值。

靜面壓力的影響:

在相同的振動時間內,隨著靜面壓力增大,多孔貧混凝土試件的孔隙率變小,即隨著靜面壓力的增大多孔貧混凝土試件的密度在增大;但靜面壓力不宜超過 120kPa,否則會造成集料的大比例破碎進而影響多孔貧混凝土試件的強度。

振幅的影響:

大振幅會導致較高的破碎率,要達到相同的孔隙率,過低或過高的振幅都要較多的振動時間。振幅在 0.9～1.5mm的范圍內時,各項指標均較為合適。

2.2 靜壓成型工藝

(1)隨著成型壓力的增大,集料的破碎率明顯增大,因而須控制壓路機的噸位,以防止過重的壓路機碾碎集料,造成新鮮的破裂面而使材料的強度降低。

(2)成型方法對材料強度的影響比材料級配變化帶來的影響要大。對不同的級配,振動壓實提高材料的抗壓強度和回彈模量的趨勢是相同的。

3 延遲時間的影響

隨著成型時間的延遲,試件的抗壓強度降低,并且強度損失幅度隨延遲成型時間的加長而增大。因此須針對貧混凝土強度的時效性進行現場管理,盡量在拌合后 2h內完成多孔貧混凝土基層的碾壓成型工作。

4 現場質量控制

(1)多孔貧混凝土材料宜采用普通拌合方法,攪拌時間以攪拌葉片的平均行程70～100m所需時間確定。

(2)室內試驗表明振動壓實工藝優于靜碾工藝。多孔貧混凝土透水基層合適的施工工藝是:頻率為 30Hz,激振力為 7612N、靜面壓力為 109kPa,振幅為 1.5mm。

(3)多孔貧混凝土基層的松鋪系數一般在 1.22左右,推薦采用靜碾 1遍—大振 1遍—小振 1遍—靜碾去輪跡的施工工藝。并且現場采用灌砂法控制壓實度。

5 養生方法

為研究室外環境對現場貧混凝土養生條件的影響,在室內模擬不同風速時材料的水分損失的規律,從而提出保證強度發展的養生措施。

混凝土路面鋪筑完成或軟作抗滑構造完畢后應立即開始養生。機械攤鋪的各種混凝土路面'橋面及搭板宜采用噴灑養生劑同時保濕覆蓋的方式養生。在雨天或養生用水充足的情況下,也可采用覆蓋保濕膜、土工氈、土工布、麻袋、草袋、草簾等灑水濕養生方式,不宜使用圍水養生方式。

混凝土路面采用噴灑養生劑養生時,噴灑應均勻、成膜厚度應足以形成完全密閉水分的薄膜,噴灑后的表面不得有顏色差異。噴灑時間應在表面混凝土泌水完畢后進行。噴灑高度宜控制在 0.5～1m。使用一級品養生劑時,最小噴灑劑量不得少于 0.30kg/m;合格品的最小噴灑劑量不得少于0.35kg/m。不得使用易被雨水沖刷掉的和對混凝土強度、表面耐磨性有影響的養生劑。當噴灑一種養生劑達不到90%以上有效保水率要求時,可采用兩種養生劑各噴灑一層或噴一層養生劑再加覆蓋的方法。

覆蓋塑料薄膜養生的初始時間,以不壓壞細觀抗滑構造為準。薄膜厚度(韌度)應合適,寬度應大于覆蓋面 600mm。兩條薄膜對接時,搭接寬度不應小于 400mm,養生期間應始終保持薄膜完整蓋滿。

養生時間應根據混凝土彎拉強度增長情況而定,不宜小于設計彎拉強度的 80%,應特別注重前 7d的保濕(溫)養生。一般養生天數宜為 14～21d,高溫天不宜少于 14d,低溫天不宜少于 21d。摻粉煤灰的混凝上路面,最短養生時間不宜少于 28d,低溫天應適當延長。

混凝土板養生初期,嚴禁人、畜、車輛通行,在達到設計強度 40%后,行人方可通行。在路面養生期間,平交道應搭建臨時便橋。面板達到設計彎拉強度后,方可開放交通。

6 貧混凝土透水基層技術經濟性分析

對貧混凝土透水基層與水泥穩定碎石基層進行經濟對比分析,結果如表 1所示。

表1 不同基層結構費用比較

(1)進行了路面初期費用的對比,貧混凝土透水基層的直接單價比水泥穩定碎石基層的直接單價稍高,同為 20cm時,每平米增加 1.66元。

(2)進行了綜合單價分析,考慮路面后期養護費用的情況,貧混凝土透水基層路面的綜合投資比水泥穩定碎石路面減少 11.9元 /m2。

可見,對于相同厚度的基層結構,綜合前期和后期費用,采用貧混凝土透水基層費用要小于水泥穩定碎石基層。