張顯西
(貴州省松桃苗族自治縣公路管理所)
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農村公路水泥混凝土路面施工技術分析
張顯西
(貴州省松桃苗族自治縣公路管理所)
從農村公路路面施工的現狀出發,對該公路水泥混凝土路面施工的準備工作和施工技術進行了闡述,并對其存在的問題提出了應對策略,以確保公路的建設質量。
公路;路面;施工技術
(1)水泥
農村公路混凝土路面應采用抗折強度高、收縮性小、耐磨性強、抗凍性好的道路硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥。一般農村公路重交通量水泥混凝土路面應選擇抗折強度≥7.0 MPa,強度等級不低于42.5的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。
(2)集料
粗集料應使用質地堅硬、耐久、潔凈的碎石、碎卵石或卵石。粗集料級別應不低于Ⅱ級。同時,粗集料應按最大公稱粒徑的不同采用2~4個粒級的集料進行摻配,以符合規范規定的合成級配要求。細集料應采用質地堅硬、耐久、潔凈的,細度模數在2.0~3.5之間,且不低于Ⅱ級天然砂、機制砂或混合砂。宜選用減水率大、坍落度損失小、可調控凝結時間的復合型減水劑。高溫施工宜使用引氣緩凝(保塑)(高效)減水劑;低溫施工宜使用引氣早強(高效)減水劑。要特別重視外加劑的選用,與水泥不相容的外加劑用在混凝土路面中會起反作用。
農村公路水泥混凝土路面的配合比設計在兼顧經濟性的同時應滿足彎拉強度、工作性、耐久性等技術要求。通過試驗確定單位體積混凝土的各種材料的用量,選擇好水灰比、砂率。一般混凝土的最大單位水泥用量宜在265~325 kg/m3之間,三、四級的農村公路的最大水灰比按照不同使用條件下耐久性要求,宜在0.44~0.48之間,出機坍落度宜為30~50 mm,攤鋪坍落度宜控制在10~30 mm。高溫施工時,混凝土拌合物的初凝時間不得小于3 h,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10 h,否則應采取必要的促凝或早強措施。
平整、穩定、密實、均質的基層,是減少水泥混凝土面板大面不平整、斷板、翹曲、脫空等病害的關鍵之一。施工前,應著重檢查以下幾個方面。(1)所有擠碎、隆起、空鼓的基層應清除,并使用相同的基層混合料重鋪,或用采用貧混凝土局部修復。同時設脹縫板橫向隔開,脹縫板應與路面脹縫或縮縫上下對齊。對表面嚴重磨損裸露粗集料的部位,宜采用瀝青封層處理。(2)基層表面的橫向裂縫應灌瀝青密封防水,或粘貼油氈、土工布或土工織物封閉。縱向裂縫宜在距板底1/3高度增設補強不短于5 m的鋼筋網補強。特別需要注意的是在鋪筑水泥混凝土路面時,要在基層頂面灑足“底水”,這對防止面板風干裂縫很有好處。
(1)拌和時間
一般情況下,水泥混凝土路面施工中,原料拌合若使用的是單立軸式攪拌機,那么其拌合時間宜為80~120 s,全部原材料到齊后的最短純拌和時間不宜短于40 s;行星立軸和雙臥軸式攪拌機總拌和時間為60~90 s,最短純拌和時間不宜短于35 s;連續雙臥軸攪拌樓的最短拌和時間不宜短于40 s。最長總拌和時間不應超過高限值的2倍。
(2)摻外加劑
外加劑應溶于水。應通過試拌確定外加劑采用“同摻”還是“后摻”工藝合適。當采用“后摻”時,拌和流程為:干拌→加一半水濕拌→加入外加劑→加另一半水拌和,直至拌和均勻為止,必要時可適當延長拌和時間,以保證水泥混凝土拌和物的工作性。
(3)振搗
要用有經驗的操作工人加強振搗,以減少水泥混凝土不密實、強度不足、蜂窩、麻面等缺陷。振搗間距不應大于其有效工作半徑的1.5倍,并不大于500 mm,振搗時間宜為15~30 s,以達到表面震出漿水,混合料不再下沉為宜。平板振搗后,用帶有振搗器的、底面符合路拱橫坡的振搗梁,兩端擱在側模上,沿攤鋪方向振搗拖平。拖振過程中,多余的混合料將隨著振搗梁的拖移而刮去。隨后,再用直徑75~100 mm長的無縫鋼管,兩端放在側模上,沿縱向滾壓一遍。
(4)切縫
掌握好切縫時間、切縫深度可以有效防止早期斷板發生,如表1所示。有傳力桿縮縫的切縫深度應為1/3~1/4板厚,最淺不得小于70 mm;無傳力桿縮縫的切縫深度應為1/4~1/5板厚,最淺不得小于60 mm。混凝土板養生期滿后,應及時灌縫,水泥混凝土路面切縫如圖1所示。

表1 切縫機切縫時間表
(5)養生
應選用合適的覆蓋物保濕養生并及時灑水,保持混凝土表面始終處于潮濕狀態。一般養生天數宜為14~21 d,高溫天不宜少于14 d,低溫天不宜少于21 d。
在水泥混凝土路面正式投入使用前期,應進行適當的養護,養護工作應依據實際天氣條件、工程規模和施工質量開展,具體從以下三方面開展:①避免水泥混凝土路面損壞在混凝土路面完全硬結前期,應設置針對性的防護措施,避免出現踩壞的現象;②有效控制硬結速度為有效控制路面的硬結速度,可以在路面表層覆蓋稻草、水泥袋等,避免快速硬結,緊密結合天氣情況,噴灑適當的水分,也可噴灑過氯乙烯溶液;③填補裂縫如若在路面中出現較小的裂縫,可借助瀝青進行填補,如若裂縫較大,應使用混凝土再次澆筑。
(1)農村公路水泥混凝土路面應在早、晚等氣溫較低時施工。水泥混凝土在凝結硬化過程中要釋放大量的熱量。高溫下澆筑混凝土,水泥水化速度快,水分蒸發快,使板面產生拉應力,溫度降低后,板底產生拉應力,溫度梯度作用使路面板翹曲變形;或嚴重失水,導致翹曲產生裂縫。(2)避免大風天氣施工。混凝土澆筑后,在大風天氣,表面游離水分蒸發過快,產生急劇的體積收縮,易導致早期開裂。(3)當攤鋪現場連續5晝夜平均氣溫高于5 ℃,夜間最低氣溫在-3~5 ℃之間,混凝土路面應按低溫季節施工規定進行。同時,應加強保溫保濕覆蓋養生,應嚴防路面受凍。養生期不得少于28 d。
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[2] 覃子勤.農村二、三級公路水泥混凝土路面施工技術[J].建材與裝飾旬刊,2010,(6):362-364.
[3] 張立.超薄水泥混凝土路面在農村公路養護中的應用[J].交通科技,2012,(5):93-96.
2015-06-06
張顯西(1982-),男,貴州松桃人,主要從事農村公路施工及管理方面的工作。
U416.216
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1008-3383(2015)12-0023-01