摘要:路面平整度是工程质量评定三大重要指标之一,关系到所建设的公路是否达到设计行车速度、设计通行能力、行车舒适性、平稳性以及运营经济性等技术经济指标。本文以清连高速水泥混凝土路面滑模摊铺平整度控制为例,并结合以往的施工经验,从原材料等六方面进行论述。
一、刚台
在白色路面(水泥混凝土路面的俗称)与黑色路面(沥青混凝土路面的俗称)优缺点对比中,白色路面具有高强度,抗车撤能力强、养护费用少等优点,同时白色路面需要大量的水泥等地材,更能拉动当地经济的发展。清远至连州一级公路升级改造高速公路位于广东省清远市境内,是国道107线的组成部分,也是《广东省高速公路规划》中“第六纵”和二广国家高速公路通道的重要组成部分,改造后全长约214公里,是国家重点工程项目之一,路面结构类型为水泥混凝土路面,采用滑模摊铺机摊铺。
二、原材料方面的控制
1、粗集料可使用碎石、破碎砾石和砾石,质地应坚硬、耐久、洁净,除强度、含泥量、压碎值等指标满足规范要求外,级配应符合下列要求:碎石、破碎砾石和砾石最大粒径不得大于26.5mm，超径、逊径含量均不得大于5%，粒径小于0.075mm的石粉含量不宜大于1%。
2、细集料可采用质地坚硬、耐久、洁净的中粗砂,且符合施工技术规范要求,混凝土配合比除满足混凝土工作性、设计弯拉强度外还应考虑耐久性等。
3、外加剂产品质量应符合路面施工规范各项技术要求,并有国家或省级外加剂检测机构认定的一等品质检报告,同时要注意外加剂和各种原材料的相溶性。
4、接缝材料应选用能适应混凝土面板膨胀和收缩、施工时不变形、弹性复原率高、耐久性好的胀缝板,如采用橡胶泡沫板或沥青纤维板,其技术要求应符合相关规定。填缝材料的好坏直接路面平整度和行车舒适性,因此填缝材料应具有与混凝土板壁粘结牢固、回弹性好、不溶于水、不渗水,高温时不挤出、不流淌、抗嵌人能力强、耐老化龟裂,负温拉伸量大,低温时不脆裂、耐久性好等性能。
三、水泥混凝土配合比的控制
1、夏季高温施工时,水泥的温度不宜高于50℃;冬季低温施工时,水泥温度不宜低于10℃。水泥混凝土出槽温度应在10～35℃之间。夏季高温施工时,新拌水泥混凝土的初凝时间不得小于1h,否则必须对原材料进行降温,采取混凝土缓凝措施。滑模摊铺水泥混凝土路面宜采用外加剂满足水灰比(抗折强度和耐久性)和工作性(振动粘度)的要求。水泥混凝土的坍落度与滑模摊铺机铺筑前拌合物最佳工作性及允许范围应符合相关规定。
2、施工中不得随意调整配合比,在工作性和含气量不满足相应摊铺方式要求时,可在保持水灰比不变的前提下调整单位用水量、外加剂掺量或砂率,但不得减小满足计算弯拉强度及耐久性要求的单位水泥用量。
四、施工准备工作
1、全面检查基层是否平整、清洁干净并湿润、基准线是否准确等,同时应对摊铺机进行彻底全面的保养检查,并配有前后远近照明灯,以便于夜间施工作业。施工前,将滑模式摊铺机驶进待摊铺位置,测准摊铺底板的高程和坡度,将传感器挂到基准线上,检查传感器的灵敏度及反映是否正确无误,这一切准备完成后方可进行摊铺施工。
2、滑模摊铺水泥混凝土路面施工时,必须建立高效快速的指挥生产的无线通讯系统,在前台工长、测量、摊铺机长和后台工长、搅拌机长、试验员、后勤等之间建立起快速反应的无线通迅联系,统一由生产副经理进行指挥调度。
五、水泥混凝土的拌和与运输
1、搅拌设备的类型应是强制式的,搅拌设备应能稳定可靠地供应足够的水泥混凝土拌合料。滑模摊铺水泥混凝土的均匀性要好,不同次数搅拌的混凝土之间的坍落度误差要小于2cm。为了防止新拌水泥混凝土在运输过程中产生离析和分层现象,当采用自卸车运输水泥混凝土时,运输的最大距离在10～15km,路况好,道路畅通时取大值,道路颠簸不平,交通拥挤时取小值。
2、混凝土拌合物的运输除应满足上述规定外,尚应符合下列技术要求:
1)、混凝土运输过程中应防止漏浆、漏料和污染路面,途中不得随意耽搁,车辆起步和停车应平稳。
2)、运输车辆在模板或导线区调头或错车时,严禁碰撞模板或基准线,一旦碰撞,应告知测工重新测量纠偏。
3)、车辆倒车及卸料时,应有专人指挥,卸料应到位,严禁碰撞摊铺机和前场施工设备及测量仪器,卸料完毕,车辆应迅速离开。
六、摊铺控制要点及措施
1、施工机械选型及配套:如美国GomaocGP一4000型或德国维特根SP850型滑模摊铺机,操作手应熟练掌握机械性能,规范操作,使机械始终处于良好状态,此外必须配齐易损的施工配件,如振捣棒等。
2、大规模施工前,必须进行试验段施工,并从中总结人、机、料配备情况,调节到最优状态。合理人员设备配置,施工测量人员3人、试验员2人、摊铺机手3人、混凝土配合工20人:其中挂线打桩2人、指挥卸车1人、打入传力杆1人、纵向拉杆1人、泥水工及补料5人、推尺及人工抹平2人、拉毛及喷养护剂2人、切缝养生4人、其余2人。配备1台小松PC200型挖掘机用于机前布料,保证进料均匀。
3、在滑模摊铺机施工中,基准线被称作生命线,关系到面层的标高及厚度,与平整度亦关系重大。所以在测量放线中,为保证基准线精度,挂线配合工挂完线后再用水准仪校核高程,钢丝线张力不小1KN,并严禁碰撞线桩和钢丝线。
4、正确的定额卸料,根据路面几何尺寸和运输车辆的载重量,计算出每车混凝土卸料位置进行定额卸料,防止混凝土卸料不均匀造成混凝土料溢出或因局部混凝土不足产生离析层而影响平整度。
5、操作滑模摊铺机应缓慢、匀速、连续不间断地作业。严禁料多追赶,然后随意停机等待,间歇摊铺。摊铺速度应根据拌合物稠度、供料多少和设备性能控制在0.5～2.0m/min之间,一般宜控制在1m/min左右。拌合物稠度发生变化时,应先调振捣频率,后改变摊铺速度。
6、水泥混凝土配合比坍落度宜在30～50mm左右,禁止在坍落度损失后向机前混凝土喷水,严防因此造成的麻面、拉裂对平整度的严重影响。
7、人工加工施工缝模板,精心修整工作缝,这需要现场施工人员有高度的责任心,并用5m直尺检查。否则,在工作缝处平整度往往不佳,从而引起颠簸或跳车现象。
8、滑模摊铺机施工作业完毕后,必须进行将水泥混凝土用水清洗干净,并喷涂清洁油防止锈蚀和粘接,严禁不清洗或留待下一班开工前硬敲粘连在机器上的水泥混凝土。
七、特殊气候条件下的施工
1、一般规定
1)、混凝土路面施工如遇下述条件之一者,必须停工:
①、现场降雨;
②、风力大于6级,风速在10.8m/s以上的强风天气;
③、现场气温高于40%或拌合物摊铺温度高于35℃;
④、现场连续5昼夜平均气温低于5℃,夜间最低气温低于-3℃。
2、雨季施工
1)、雨天施工时,在新铺路面上,应备足防雨篷、帆布和塑料布或薄膜。防雨篷支架宜采用可推行的焊接钢结构,并具有人工饰面拉槽的足够高度。
2)、摊铺中遭遇阵雨时,应立即停止铺筑混凝土路面,并紧急使用防雨篷或塑料薄膜等覆盖尚未硬化的混凝土路面。被阵雨冲刷过的路面,视平整度和抗滑构造破损情况,应采用先磨平再刻槽的方式处理或尽早铲除重铺。
3、高温季节施工
1)、施工现场的气温高于30℃,拌合物摊铺温度在30～35℃,应加快施工各环节的衔接,尽量压缩搅拌、运输、摊铺、饰面等各工艺环节所耗费的时间。
2)、切缝应视混凝土强度的增长情况或按250温度小时计,宜比常温施工适当提早切缝,以防止断板,特别是在夜间降温幅度较大或降雨时,应提早切缝。
八、结束语
滑模摊铺施工法施工速度快,可进行大规模施工,自动化程度高,集摊铺、振捣、成型、抹平、细抗滑构造一次性完成,不仅减轻工人的劳动强度,而且大大提高了劳动生产率。时可以提供优良品质的混凝土,使用超高频振捣棒,在抗压、抗折、抗磨等方面都有大幅度的提高。在平整度方面,滑模摊铺机施工法改写了水泥混凝土面层平整度不如沥青面层的历史。然而由于施工现场种种不稳定因素或把关不严而马虎了事,或在施工控制过程中不能终始如一,特别对桥头搭板两端、胀缝位置、施工缝处、施工机械故障停顿处等薄弱施工环节的不严格、不规范、不重视,从而导致质量缺陷的出现,路面颠簸不平、不平坦、致使行车舒适性、安全性大打折扣。为此,要消除水泥混凝土路面不平整这一疑难通病,延长水泥混凝土路面的使用周期,提高投资效益,需要管理各方主体各负其责,分头把关,按照行业规范标准,结合工程实际,攻坚克难、烙守职责、严格履行各自职能。相信我们在不断总结经验,采用新材料、新设备、新工艺和新技术的成长过程中积极创新,开拓进取,走向成熟。