曹凱龍 李輝
摘要:碾壓混凝土由水泥、水、砂石骨料、火山灰摻合料、外加劑等原材料組成,通過分層振動碾壓成型,具有零塌落度、低水化熱、施工縫少等特點。碾壓混凝土技術為道路工程施工發展提供新材料與新工藝,被廣泛應用于工程實際,具有良好的經濟效益和社會效益。
關鍵詞:路面基層;碾壓混凝土;施工工藝
一、路面基層碾壓混凝土材料準備
1、粗骨料。應使用質地堅硬、耐久、潔凈的碎石、碎卵石和卵石,碾壓式路面基層混凝土可使用Ⅲ級粗骨料。其基本技術指標有:卵石壓碎指標值小于16%;碎石壓碎指標值小于20%;泥量(按質量計)小于1.5%堅固性(按質量損失計)小于12%。
2、細骨料。應該選取質地堅硬、耐久、潔凈的各種砂,如河砂,沉積砂,機制砂等。其技術指標一般有:堅固性(按質量損失計)小于10%,天然砂、機制砂含泥量(按質量計)小于3%,機制砂單粒級最大壓碎指標小于30%等。
3、粉煤灰。基本技術指標是:細度(45μm氣流篩余量)小于45%,含水量小于1.5%,燒失量小于15%,SO3小于3%等。
4、水泥。水泥的質量較為關鍵,水泥進場時應出具化學成分,物理、化學指標合格的檢驗證明等。大型施工多采用散裝水泥,其出廠溫度不宜高于65℃。攪拌時也應控制好溫度,特別是冬天,不應低于10℃。
二、路面基層碾壓混凝土施工流程
1、配合比設計
在原材料(水泥、粉煤灰、集料、外加劑等)品種及料源確定后,應在施工前足夠的時間內取有代性的樣品進行混凝土配合比設計試驗。
(1)初步配合比的驗證。采用施工現場的設備和原材料進行混凝土試拌試驗,驗證“初步配合比”的稠度、混合料均勻性及抗折強度,必要時可進行適當調整。
(2)施工配合比:①根據現場粗、細集料條件、天氣(氣溫、風速等)及施工情況(混凝土運送距離等),確定施工配合比。②確定施工配合比的原則是在理論配合比水泥用量不變的條件下適當調整混凝土用水量,使現場攤鋪機口混合料的稠度達到設計要求。③根據調整后的施工配合比確定拌和機口的混凝土稠度控制指標。
2、倉面準備
(1)混凝土制備前應對混凝土配合比、砂石、摻合料等原材料用量、拌合樓設備狀況以及碾壓機具進行系統的校驗核查。混凝土鋪筑前對施工組織方案進行認真的審查,確保開倉后澆筑作業連續進行,避免出現中斷。
(2)混凝土澆筑施工前,需用清水沖洗和濕潤全部倉面,同時將倉面油污漬、松動骨料、浮渣及浮漿乳皮和積水去除。
(3)清理路面后,先均勻攤鋪1.5cm厚的水泥砂漿,攤鋪范圍與澆筑程序和強度相適應。攤鋪完畢后,應立即將碾壓混凝土拌合料覆蓋在水泥砂漿層上。砂漿自拌和至平倉結束的時間不超過60min。
(4)碾壓工序完成后,對收倉層面采取刷毛處理,并防止再生乳皮出現。
3、碾壓混凝土入倉
路面碾壓混凝土入倉方式分為自卸汽車直接入倉和負壓溜槽配自卸汽車轉料入倉。兩種入倉方式均采用從下到上連續施工。封倉采用隨澆隨封方式,每層30cm進行封倉。負壓溜槽配自卸汽車轉料入倉方式為用自卸汽車將碾壓混凝土運至倉內,再通過負壓溜槽自卸汽車進行倒料攤鋪。
4、碾壓混凝土攤鋪
碾壓混凝土路面鋪筑按條帶法鋪料。條帶寬度按照施工倉面的具體寬度以正比進行調整。通常情況下,一般路面控制在5~6m,現場生產性試驗控制在3.3m。主要施工要點如下:.
第一,鋪筑層面向前方傾斜,不僅可以優化路面受力狀況,而且能加強倉面的排水。
第二,自卸汽車卸料過程中,需嚴格控制靠近模板條帶的作業。保證模板與料堆邊緣的距離大于1.0~1.5m。在模板接觸部位,以人工輔助鋪料。
第三,碾壓混凝土通過汽車直接入倉或負壓溜槽配自卸汽車轉料入倉(汽車在倉內轉運)時,采用梅花形布料作業方式進行起始卸料。條帶料堆中心間距控制在5m,排距5m。卸料二排條帶鋪筑寬度為10~11m。當鋪料條帶長度達到12m時,再進行平倉。
第四,當汽車卸料后,卸料平倉過程中,料堆周邊堆積的砂石骨料不允許在未處理的料堆附近卸料。處理過程中需盡可能減免骨料分離對碾壓混凝土層間結合性能的影響。
第五,平倉機平倉作業后,輔以人工攤鋪。
5、混凝土碾壓
為提高混凝土碾壓施工的壓實效果和生產效率,選用自重在10t以上級別的雙鋼輪振動碾作為主碾設備。選用小型振動碾在靠近模板邊角位置進行輔助碾壓。混凝土碾壓采用條帶搭接方式進行作業。碾壓搭接寬度為10~20cm。端頭部位的搭接寬度應大于100cm。碾壓機具難以達到的死角位置,通過人工使用插入式振搗器進行振搗。有振和無振碾壓次數共10遍。振動碾碾壓速度范圍控制在1~1.5km/h。
三、碾壓混凝土現場性能檢測
1、嚴格控制基層平整度
基層施工時,應認真拉平放線,確保基層標高準確無誤,施工過程中按基層施工規范嚴格控制基層平整度,使其不大于10mm。礦質混合料級配良好,礦質混合料的級配應在要求的范圍內。在施工時應注意加強料場管理,不同品質的砂、碎石材料不能再一起堆放,不得混雜,集料準確計量,并在拌和場及時進行混合料篩分試驗,若發現礦質集料不在要求范圍之內,應及時通知拌和場進行調整。確保混合料稠度滿足要求。碾壓混凝土混合料的稠度指標即“改進vc值”,應控制在40-50的范圍內。施工過程中隨時測定進場砂、石料的含水量,根據砂、石料含水量的變化準確控制混合料用水量,并隨時測定混合料的“改進vc值”,及時調整混合料稠度。
2、現場混凝土VC值
不同試驗區出機口及倉面每碾壓層各檢測1~2次。9020混凝土出機VC值在5~10s(甚至可根據現場施工情況放寬至10~15s)范圍時具有較好的可碾性。C9015混凝土出機vc值控制在6~10s范圍時,可碾性較好,施工效率較高。
3、現場混凝土壓實容重檢測
從碾壓結果看,振動碾壓遍數達6遍以上,混凝土壓實度可滿足設計要求。建議采用靜碾2遍+振碾8遍+靜碾2遍的施工方案。核子密度儀室內標定結果為:C9020密度為2415g/cm3。
4、現場碾壓混凝土強度檢測
現場碾壓混凝土在機口取樣,并按不同混凝土配合比成型試件。待現場振搗完畢后再取樣。檢測結果明:C9010、C9015及C9020三種配合比混凝土的強度基本滿足設計的要求。
四、結束語
綜上所述,碾壓混凝土作為一種新型的道路路面材料,通過利用現代化機械設備和智能化控制系統,將不斷提升道路工程質量,促進筑路材料工程應用。通過現場碾壓混凝土的性能檢測,結果明碾壓混凝土技術在道路應用上是可行的,其各項技術指標均能滿足設計和規范的要求。