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混凝土路面施工方法


水泥混凝土路面施工技术

主要内容
? ? ? ? ? ? 一、概述 二、水泥混凝土路面施工 三、季节性施工 四、常见病害及防治措施 五、质量检查及交工验收 六、结束语

一、概述
? 1、定义

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水泥混凝土路面(cememt concrete pavement)是指 以水泥混凝土为主要材料做面层的路面,简称混凝土路面。 亦称刚性路面,俗称白色路面,它是一种高级路面。 我国《城镇道路工程施工与质量验收规范》(CJJ 12008)定义为:用水泥混凝土铺筑的道路面层。
路面水泥混凝土,我国《公路水泥混凝土路面施工技 术规范》(JTG F30-2003)定义路面水泥混凝土为:满 足路面摊铺工作性、弯拉强度、表面功能、耐久性及经济 性等要求的水泥混凝土材料。

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? 2、分类 ? 普通混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土、预应力混 凝土、钢纤维混凝土和装配式混凝土、碾压混凝土等各种 路面。 采用最广的是普通混凝土(素混凝土),简称混凝土路 面。所谓普通混凝土路面,是指除接缝区和局部范围(边 缘和角隅)外不配置钢筋的混凝土路面。钢筋混凝土、连 续配筋混凝土主要用在重或特重交通,以及软弱地基路段。 预应力混凝土路面是近十几年以来,随着预应力技术的进 度而逐渐发展起来的一种新型混凝土路面,主要用于有特 殊要求的高等级路面。

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? 钢纤维混凝土路面主要用于隧道和桥面铺装。装配式混凝 土路面主要用于城市有景观要求的路面。碾压混凝土因其 工艺缺陷,国内现在主要用于高等级路面的基层,如需大 面积用于行车道路面还需解决表面易离析、松散等技术性 问题。

图1 普通水泥混凝土路面

图2 钢筋混凝土路面

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水泥混凝土根据其铺筑工艺不同又可分为小型机具铺筑、 滑模机械铺筑、轨道摊铺机铺筑、三辊轴机组铺筑和碾压 混凝土等方法。 小型机具铺筑法主要用在城市次路和二级公路以下路面 施工;滑模和轨道摊铺机主要用于高等级路面施工,但轨 道摊铺机因施工速度慢的原因有逐步被淘汰趋势;三辊轴 机组主要用于城市道路与一级及以下公路的施工。

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图3 小型机具施工

图5 滑模摊铺机施工

图5-1 滑模摊铺机施工效果

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本项目工程设计为普通混凝土路面,根据道路等级及现

场拥有机械情况,施工拟采用三辊轴机组施工工艺。

图6 带排振的三辊轴机组

? 3、发展历史 ? 我国是从上世纪20年代末开始的,最开始应用于少数大 城市道路和机场跑道。到50年代,随着水泥工业的发展, 在中国的一些大、中城市的干道以及机场跑道上,开始大 规模铺筑混凝土路面。70年代初以来,某些省在公路干线 上开始铺筑混凝土路面。国内混凝土路面大多是用素混凝 土按单层就地浇筑而成,但也有少数采用装配式预制板, 或做成双层式,或配有钢筋。

二、水泥混凝土路面施工
? (一)混凝土路面构造和特点 ? 1、水泥混凝土路面构造和基本要求 ? (1)路基

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水泥混凝土的弹性模量为2.5×104Mpa~4.0×104Mp

有很高的刚度和扩散荷载的能力,通过面板传到路基顶面的荷 载压应力值很小,一般不超过0.05Mpa。对路基强度和承载 力要求不是很高。 对路基的要求:稳定性

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影响因素:稳定性不足→不均匀沉陷→过大的弯拉应力 →破坏 原因:填料的不均匀、湿度不均匀、膨胀土冻胀、湿软 地基未达充分固结、排水设施不良、压实不足或不当,以 及新老路基交接处、填挖交界处处理不当等

? (2)基层和垫层 ? 作用: ? 防卿泥、防水、防冰冻,减小路基顶面压应力,缓和路 基不均匀变形对面层的影响,为面层施工(如立侧模、运 送混凝土混合料等)提供方便,提高路面结构承载能力, 延长使用寿命。 刚性:贫混凝土,碾压混凝土等

? 基层材料: ?

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半刚性:水泥稳定、二灰稳定、石灰稳定
柔性:沥青稳定粒料、粒料 排水基层:多孔隙水泥稳定碎石、多孔隙沥青稳定碎石

? 水泥混凝土路面对基层结构的要求:

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刚度(当量回弹模量):必须限制板的弯沉量,从 而减少卿泥和错台等病害的产生。

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防冻胀:在季节性冰冻地区,路面结构的总厚度(包 括面层、基层和垫层)应占当地最大冰冻深度的一定比例, 以防止或减轻路基不均匀冻胀对路面的不利影响。

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厚度:不得小于15cm,要满足基层顶面当量回弹模量 要求。在季节性冰冻地区要满足抗冻层最小厚度要求,按 此调节垫层厚度。 宽度:宽度应大于面层宽度,以便有足够的位置供立侧 模用。较宽的基层和垫层有利于改善面层板边缘的受荷条 件。通常垫层比基层每侧至少宽出25cm,或与路基同宽。 基层应比混凝土面层每侧宽出20~35cm(采用小型机具或 轨道式摊铺机施工),或50~60cm(采用滑模式摊铺机施 工),或与路基同宽。

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? (3)排水和路肩 ? 通过接缝、裂缝和外侧边缘下渗的水会积滞在路糟内, 会造成路基的浸湿,基层或垫层的侵蚀,从而出现卿泥和 错台等病害。 措施:可采用开级配粒料作基层(或垫层);设置过滤 层;路肩下设置排水层

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图7 路肩设置排水土工布

? 2、特点

? (1)强度高。(2)稳定性好。
? (3)耐久性好。能使用20~40年。 ? (4)养护费用小,经济效益高。

? (5)抗滑性能好。(6)利于夜间行车。
? 但也存在以下缺点: ? (1)水泥和水的需要量大。 ? (2)接缝较多。 ? (3)开放交通较迟。

? (4)养护修复困难。

? (二)技术要求及配合比设计 ? 1、技术要求
? (1)强度。包含混凝土的抗弯拉强度和弯拉弹性模量。

? (2)耐久性。

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行车磨损,寒冷积雪地区防滑链轮胎和带钉轮胎的冲击,
风吹日晒、雨水冲刷及冰雪冻融。应注意以下几点要求: a、混凝土组成材料的质量符合标准要求; b、合理选择水泥品种; c、适当控制水灰比及水泥用量;

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d、选用较好的砂石集料及改善集料级配;
e、掺加外加剂,如引气剂、减水剂等。

? (3)和易性。 ? ? ? 较大的流动性,便于拌和均匀;不发生离析现象;捣实 密实,不发生麻面蜂窝等。 测定方法:坍落度试验、维勃稠度试验和捣实因素试验 等。 影响因素:水泥浆数量、水泥浆稠度、砂率、水泥品种 和集料性质、外加剂等。拌制时,必须根据使用材料、施 工机械、施工气候等条件,在保证混凝土强度、耐久性和 经济性的前提下,选择合理的配合比和适宜的坍落度,或 掺加各种外加剂(如减水剂、流化剂等),以提高混凝土 的和易性。

? (4)表面特性。 ? ? 混凝土路面应具有良好的表面功能(或表面特性),即 要求路面具有足够的抗滑、耐磨及平整性。 采用坚硬、耐磨、表面粗糙的集料,可提高路面的抗滑 能力;选用优质材料(包括填缝料)进行合理组成设计, 提高路面的耐磨性;依靠控制混合料的均匀性、和易性, 提高表面的平整度。

? 2、材料要求 ? 原材料包括水泥、粗集料(碎石)、细集料(砂)、水、 外加剂、填缝材料及加强钢筋等。 根据公路等级、工期要求、浇筑方法、路用性能要求、 经济性等因素按表5选用。 特重和重交通选用不小于525号的水泥;中等和轻型交 通,选用标号不小于425号的水泥;供应条件允许时,优 先选用早强水泥,缩短养护时间。

? (1)水泥 ? ?

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采用机械化铺筑时,宜选用散装水泥。散装水泥的夏季 出厂温度:南方不宜高于65℃,北方不宜高于55℃;混凝 土搅拌时的水泥温度:南方不宜高于65℃,北方不宜高于 55℃,且不宜低于10℃。

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水泥的物理性能和化学成分应符合表6要求。

? (2)粗集料

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质地坚硬、耐久、洁净、有良好级配的碎石、碎卵石、 卵石。各项技术指标符合表7要求。
高速、一级、二级及有抗盐(冻)要求的三、四级公路 不低于Ⅱ级,无抗盐(冻)要求的三、四级公路、碾压及 贫混凝土基层可使用Ⅲ级。有抗盐(冻)要求时,Ⅰ级集 料吸水率不应大于1.0%;Ⅱ级不应大于2.0%。

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按最大公称粒径采用2~4个粒级进行掺配。卵石不宜大 于19.0mm;碎卵石不宜大于26.5mm;碎石不应大于 31.5mm。

? (3)细集料 ? 质地坚硬、耐久、洁净的天然砂、机制砂或混合砂。高 速、一级、二级公路及有抗盐(冻)要求的三、四级公路 应不低于Ⅱ级,无抗盐(冻)要求的三、四级公路、碾压 及贫混凝土基层可使用Ⅲ级砂。特重、重交通宜使用河砂, 硅质含量不低于25%。各项技术指标符合表9要求。 级配符合表10要求,天然砂宜为中砂,也可使用细度模 数在2.0~3.5之间的砂。同一配比砂的细度模数变化范围 不应超过0.3,否则,分别堆放,调整配合比中的砂率。

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? (4)水

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饮用水可直接作为混凝土搅拌和养护用水。对水质有疑 问时,应检验下列指标,合格者方可使用。
硫酸盐含量(按SO42-计)小于0.0027mg/mm3;含盐 量不得超过0.005 mg/mm3;PH值不得小于4。且不得有 油污、泥和其他有害杂质。

? (5)外加剂 ? ? 技术指标应符合表11要求。提供品质检测报告,说明主 要化学成分,认定对人员无毒副作用。 引气剂应选用表面张力降低值大、水泥稀浆中起泡容量 多而细密、泡沫稳定时间长、不溶残渣少的产品。有抗冰 (盐)冻要求地区,各交通等级路面必须使用引气剂;无 抗冰(盐)冻要求地区,二级及二级以上公路路面混凝土中 应使用引气剂。 处在海水、海风、氯离子、硫酸根离子环境的或冬季洒 除冰盐的路面宜掺阻锈剂。

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? (6)钢筋 ? 钢筋网、传力杆、拉杆等符合标准要求。外观顺直,不 得有裂纹、断伤、刻痕、表面油污和锈蚀。传力杆加工应 锯断,不得挤压切断。

? (7)接缝材料

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胀缝板要适应混凝土膨胀和收缩、施工时不变形、弹性 复原率高、耐久性好。如塑胶、橡胶泡沫板或沥青纤维板。
填缝料具有与混凝土粘结牢固、回弹性好、不溶于水、 不渗水,高温时不挤出、流淌、抗嵌入能力强、耐老化龟 裂,负温拉伸量大,低温不脆裂、耐久性好等。常温填缝 料有聚(氨)酯、硅树脂类,氯丁橡胶、沥青橡胶类等。 加热式有沥青玛蹄脂类、聚氯乙烯胶泥类、改性沥青类等。

? 3、配合比设计 ? 根据设计弯拉强度、耐久性、耐磨性、工作性等要求和 经济合理的原则,通过试验确定各成分的配合比例。主要 任务是选择水灰比、用水量和砂率3个参数。一般配比设 计步骤为: (1)根据已有的配合比试验参数或以往的经验,得出 初拟设计配合比; (2)按初拟设计配合比进行试拌,考察混合料的工作 性,按符合要求的情况作必要的调整;然后进行强度和耐 久性试验,按符合要求的情况再做必要的调整,得到设计 配合比;

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(3)根据现场浇筑条件,如集料供应情况(级配、含 水量等)、摊铺机具和气候条件等,进行适当调整,得出 施工配合比。 经验公式法配合比设计,其步骤如下: (1)确定混凝土的配合比强度fc fc=Rifcm 式中: fcm— 设计弯拉强度(见表4),MPa; Ri — 提高系数,其值为1.10~1.15。

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? (2)计算水灰比w/c ? ? ? ? 碎石混凝土:w/c=1.5684/(fc +1.0079-0.3485fsc) 砾石混凝土:w/c=1.2618/(fc +1.5492-0.4565fsc) 式中:fsc — 水泥实测28d抗折强度(MPa) 最大水灰比应符合规定:公路、城市道路和厂矿道路, 不应大于0.50;机场道路和高速公路,不应大于0.46;冰 冻地区冬季施工,不应大于0.45。如采用真空脱水工艺施 工,水灰比可放大5%~10%,但脱水后的剩余水灰比须满 足上述要求。

? (3)计算用水量w ? 水灰比已定条件下,确定用水量实质上就是确定混凝土 中的水泥浆用量,而后者取决于混凝土的工作性要求和组 成材料性质,细集料的粗度和含量等。每立方米混凝土的 用水量w(kg/m3)可按以下经验公式确定: 碎石混凝土:w=104.97+3.09hs+11.27(c/w)+0.61sr 砾石混凝土:w=86.89+3.70hs+11.24(c/w)+1.00sr 式中:sr — 砂率,%;参照表15选用,或按理论计算 法确定; hs — 坍落度,cm;一般取1~3cm。

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按理论计算法计算砂率时,采用下式: sr =k′[ρ sVg(ρ sVs+ρ g)]

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式中:ρ s—细集料(砂)的松装密度,kg/cm3;
ρ g—粗集料(石子)的松装密度,kg/cm3; Vs—1立方米混凝土中细集料(砂)的松装体积,

m3;
? m 3; ? 1.05。 k′—拨开系数,在1.0~1.2范围内,一般可取 Vg—1立方米混凝土中粗集料(石子)的松装体积,

? (4)计算水泥用量c ? c=w(c/w) ? 一般不小于300kg/m3,不大于450kg/m3。 ? (5)计算集料用量 ? 在已知砂率、单位用水量、水泥用量的情况下,可采用 绝对体积法或假定密度法确定粗、细集料的用量。 绝对 体积法计算,细集料用量: ? S=( 100-w/ρ w-c/ρ c)/(1/ρ s +[(100-sr)/sr]×(1/ρ g)) ? 粗集料用量:g=s[(100-sr)/sr] ? 假定密度法,细集料用量:S=sr(ρ b-c-w)/100 ? 粗集料用量:g=s[(100-sr)/sr]

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式中: ρ w—水的密度,g/m3,可取1; ρ c—水泥的密度,g/m3,可取2.9~301;

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ρ s—细集料的表观密度,g/m3;
ρ g—粗集料的表观密度,g/m3; ρ b—混凝土的假定密度,g/m3,可取2.4~2.5。 通过试拌与试验确定,一般不超过水泥用量的5%。 A、试拌调整。B、强度校核。C、试验室配合比计算。 D、施工配合比换算。

? (6)外加剂用量
? (7)配合比的调整

? (三)三辊轴机组水泥混凝土路面施工
? ? 1、工艺流程 施工方案确定→搅拌站选择→备料和混合料配比调整→ 测量放样→基层检验和整修→支立模板和安设钢筋(拉杆 和传力杆) →拌和混凝土→运输混凝土→摊铺混凝土→振 捣混凝土→提浆、刮平→铺放过滤布与气垫薄膜吸垫→真 空处理→机械抹平→机械抹光→表面拉毛→机械锯缝→拆 模→养护→填缝→开放交通。

? 2、施工准备 ? (1)施工技术准备

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图纸学习、技术交底、计算工程量、材料用量、编制施 工方案,纸上定板块分幅、胀缝位置、加强钢筋设置等工 作。
三辊轴机组、真空脱水、圆盘抹光机抹平、拉纹器拉毛 的施工方案。 K1+000右侧商混,两台搅拌机(MAO2250/1500型), 8台混凝土运输罐车。

? (2)机械设备选型
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? (3)混凝土搅拌站设置
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图8 水泥混凝土搅拌站

? (4)材料准备及其性能检验 ? 备料,检测砂、石含泥量、级配、有害物质含量、坚固 性;碎石强度、针片状、磨耗等。如含泥量超标,提前 1~2d冲洗或过筛,其它项不符,另选材料或补救措施。 水泥出厂质量报告单,抽验细度、凝结时间、安定性及 3d、7d和28d的强度。受潮结块的水泥禁止使用;新出厂 的至少存放一周。外加剂性能指标检验,通过试验判定是 否适用。 施工前检验设计配合比是否合适,如不合适,及时调整。

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? (5)混合料配合比检验与调整
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? (6)下承层检验与整修 ? ? A、基层和封层:宽度、路拱、标高、平整度、厚度、 压实度、封层施工质量等。不符,整修;损坏,修补。 B、测量放样:每20m放中线、边线、胀缝、缩缝、曲 线起迄点和纵坡转折点。核对分块线,距窨井、检查井盖 至少1cm。横向分块线与中线垂直。勤测、勤核、勤纠偏。 采用槽钢,3~4m长,拼装牢固,装拆简易,高度与板 厚相同。顶面与板面齐平,与设计一致,底面与基层紧贴, 低洼(空隙)处用新拌混凝土铺平。检查接缝高差、错位 和平整情况,高差大于3mm或错位、不平整拆去重装。内 侧覆盖塑料薄膜,以便拆模和防止漏浆。

? 3、安设模板 ?

图9 模板安装

? 4、安装传力杆、拉杆

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胀缝和有需要的缩缝设置传力杆。
连续浇筑时,在嵌缝板上预留圆孔穿传力杆,嵌缝板上 设木制或铁制压缝板条,两端固定在钢筋支架上,支架脚 插入基层内。 不连续浇筑时,在端模板外侧增设定位模板,按间距及 杆径钻孔,两板间安装一半杆长横木固定。

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拉杆要根据施工进度,采用预先置入振捣时扶正或边振 捣边插入的方式。

图10-1 传力杆设置

图10-2 传力杆设置

图10-3 拉杆设置

? 5、混凝土的拌和与运输 ? (1)混凝土拌和 ? ? 搅拌机的容量要与工程量大小和施工进度相适宜。 每天拌和前,对水泥、水和集料用量调试(特别要根据 天气变化情况,测定砂石含水量),试拌无误,正式拌和。 精确度:水、水泥±1%;集料3%。外加剂单独计量,精 确度±2%。每班至少检查两次配料精度,每半天检查两 次坍落度。 搅拌时间根据搅拌机性能和拌和物和易性确定。最短搅 拌时间,自材料全部进入搅拌缸起,至开始出料止的连续 搅拌时间符合表16规定。搅拌最长时间不得超过最短时间 的三倍。

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? (2)混凝土运输

? 从出料至浇筑完毕的允许最长时间,由试验室根据水泥初凝时 间及施工气温确定,并符合表17规定。可掺加缓凝剂。
? 要防止离析,有明显离析时,铺筑时重新拌匀。搅拌运输车工 后,必须冲洗干净。

? 6、摊铺与振捣

? (1)摊铺
? 铺前,检查模板间隔、高度、薄膜覆盖、支撑、基层平 整、润湿情况、钢筋位置、传力杆装置。

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人工配合三辊轴机组摊铺、整平,离析翻拌。严禁抛掷 和搂耙,防离析。模板附近,加强振捣,防蜂窝。 桥头、异形板、胀缝、缩缝、近构造物、交叉口、新旧 相接、滨塘处。
安放原则:严禁踩踏、预留沉降、架立固定、遵守浇筑 程序。

? (2)按设计图要求安放加强钢筋

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图11 三辊轴机组摊铺

? (3)振捣 ? 先插入振捣模板边缘、角隅等处,不少于20s,移动间 距≤作用半径1.5 倍,至模板距离≤作用半径0.5倍,避免碰 撞。再平板全面振捣,重叠10~20cm,水灰比小于0.45 时,时间不少于30s;水灰比大于0.45时,不少于15s,以 不再冒气泡并泛出水泥浆为准。最后整平机整平。 带排振的整平机也需人工振捣边角。作业单元20~30m, 振捣与整平工序间隔不超过15min。滚压振实料位宜高于 模板顶5~20㎜。前进振动、后退静滚,来回2~3遍。专 人处理料位的高低。整平控制砂浆厚度(4±1)mm。

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图12 插入式振捣器振捣

图13 不带排振的三辊轴整平机

? 7、真空脱水

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真空脱水工艺是混凝土的一种机械吸水方法,被国外列 为70年代混凝土施工4项新技术之一。目前,国内混凝土 施工中也广泛推广使用此技术。由于真空吸水工艺利用真 空负压的压力作用和脱水作用,提高了混凝土的密实度, 降低了水灰比,从而改善了混凝土的物理力学性能,是解 决混凝土和易性与强度的矛盾,减少水泥用量,节省工程 投资,缩短养生时间,提前开放交通的有效措施。同时, 由于真空脱水后的混合料含水量减少,使凝固时的收缩量 大大减少,有效地防止了混凝土在施工期间的塑性开裂, 可延长路面的使用寿命。

图14 真空吸水机

图15 真空吸垫

? (1)配套机具 ? 以块件为单位,进行摊铺、振动刮平、真空处理、机械 抹光与制毛(压纹)4个主要工序。主要配套机械为:专 用真空泵2台、气垫薄膜吸垫(3.5m×5m)4张、真空混 凝土试模1套。 A、检查泵、垫

? (2)真空脱水工艺 ? ? 注水箱内管口相平或略高,调节搭扣松紧,盖严箱盖,用 3~4mm厚橡胶板堵住进水口,检查泵的空载真空度,泵 表位应大于650~700mmHg。检查连接软管、吸垫表面、 粘缝及管接头。发现损坏、漏气、阻塞时,要迅速修补或 更换。检查粘结剂、修补用品、常用修理工具是否齐全。

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B、铺设吸垫 采用V88型(可省尼龙垫布,吸水均匀)或V82型(无 需塑料网片,仅需尼龙垫片,吸水比较均匀)吸垫。 先铺放尼龙布,要求拉平、少皱折,过长时可折叠,尼 龙布比板面应略小6~8cm(即密封带宽度),气垫薄膜 比板面应略小8~10cm。安放时,用小擦刷沿密封边扫压 一遍,开泵脱水的同时,再拉压一遍,以保证密封效果。 采用尼龙网格吸垫时,应铺设网片,周边与尼龙布对齐, 每网片间还应搭接2~3cm,最后铺上部吸罩,并接通接 水桶。

? C、开泵脱水 ? 控制真空表1min内逐渐升高到400~500mmHg,最高 值不大于650~700mmHg。规定时间(3min)内达到规 定真空度时,查找有无漏气,有密封带的,可略浇水湿润 密封边,扫压密封,如不见效,修补或更换。要认真记录 真空度、脱水时间与脱水量,观察水流状况,发现移动不 畅,可间隙短暂地掀起密封边,渗入少量空气,促使水份 移动。达到规定时间(板厚的1~1.5倍)或已脱出规定水 量(12%~15%)后,吸垫四周略微掀起1~2cm,继续 抽吸10~15s,以脱尽表面及管路中余水。 卷起吸垫,移至下作业面。每次应重叠20cm,以防漏 吸,造成含水量分布不均。

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? D、注意事项 ? a、作业深度不宜超过30cm,水灰比不宜大于 0.55;

? b、滤布和吸垫根据板块大小选择,否则影响脱水效果;
? c、操作人员必须站在“工作桥”上行走,不准随意在吸 垫上行走。不准穿硬底带钉的鞋子;

? d、作好脱水记录,把握好脱水时间和脱水均匀性,防止 混凝土出现“弹簧层”和产生裂缝。
? E、吸垫存放或搬移,避免与带尖角硬物接触。卷起或铺 放吸垫,应手拿担、棍操作。以免损坏。 ? f、每班完毕,将吸垫洗干净,冲净真空泵箱的沉积物, 排净存水。

? 8、表面整修和防滑处理

? (1)圆盘抹光机粗抹,3m直尺检查,平整度不宜大于 1cm。注意抹光机行进方向,顺路方向易保证纵向平整。
? (2)精抹。3m刮尺刮平,原浆找补,禁止撒水或水泥粉 (易泌水,延长制毛时间,收缩不均匀出现网裂、脱皮)。 ? (3)制毛。保持粗糙度,提高抗滑性能,影响平整度。 ? 压纹(压槽)或刻槽。压纹有挤压致密作用,能增强耐 磨性,掌握得当(深度0.6~1.0mm),比较美观。但深 浅均匀性很难掌握,与压纹时间、真空脱水均匀性有关。 四周时间长,中间时间短,解决办法:以四周压纹时间为 准,板中加载压纹。强度较低时,切忌压纹,易形成鼓包。

图16 刻纹机和拉纹器

图17 表面拉纹

? 9、接缝施工 ? 是路面的薄弱环节,施工质量不高,会引起板的各种损 坏,并影响行车的舒适性。 采用平缝加拉杆或企口缝加拉杆的形式。在道口等特殊 部位,板宽可能会大于4.5m,需设纵向缩(假)缝,应设 置拉杆。拉杆采用螺纹钢筋,设在板厚中间。在模板上设 孔安设。假缝顶面缝槽切缝,缝宽3~8mm,深为/4~1/5 板厚。

? (1)纵缝 ?

图18 纵缝拉杆设置

? (2)横缝

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A、缩缝
横向缩缝在混凝土凝结后(碎石混凝土抗压强度达到6.2~ 12.0Mpa)切缝方式修筑。

图19 混凝土路面切缝

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B、胀缝

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与中心线垂直,缝壁垂直、缝宽一致、不得连浆。下部 设胀缝板,上部灌填缝料。活动端,可设在一边或交错布 置,平行板面及中心线,误差不大于5mm。 a、顶头木模固定。用于不连续浇筑时设置胀缝。
b、支架固定。用于连续浇筑时设置胀缝。 宜设于胀缝或缩缝处,多车道施工缝避免设在同一横断 面上。如设于缩缝处,板中增设传力杆,其一半锚固于混 凝土中,另一半应先涂沥青,允许滑动。传力杆必须与缝 壁垂直。

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? (3)施工缝

图20 胀缝施工

? (4)接缝填封 ? 保持缝内清洁,防止砂石等杂物掉入缝内。灌入式和预制 嵌缝条填缝两种方法。

? 10、养生及拆模

? (1)养生
? 养生期间,防止混凝土水分蒸发和风干,产生收缩裂缝; 采取减少温度变化措施,以免产生过大温度应力;管制交 通,防止人畜和车辆等损坏表面。 湿治养生、喷洒成膜养生两种方法。养生时间按混凝土 抗弯拉强度达到3.5Mpa以上以试验确定,通常普通硅酸 盐水泥为14d。

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图22 覆盖塑料薄膜养生

图23 覆盖稻草或麻袋养生

? 11、拆模 ? 拆模时间根据气温和强度增长情况确定。拆模应仔细, 不得损坏边、角,保持模板完好。不能立即开放交通,达 到设计强度才允许开放交通。遇特殊情况需提前开放交通 时,强度应达到设计强度80%以上,车辆荷载不得大于设 计荷载。

三、季节性施工措施
? (一)高温季节施工

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气温高于30℃,拌和物温度为30℃~35℃,空气湿度低 于80%时,最好不进行施工,若必须施工则应考虑温度和 湿度条件,采取有效措施,确保混凝土质量。 拌和站搭设遮阴棚,取用料堆内部温度相对较低的材料, 洒水降低粗集料、模板和基层的温度,尽量用温度较低的 水。拌和物温度超过35℃时,在水中加冰,掺加缓凝剂, 尽可能在气温较低的早晨和夜间施工。

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? (二)低温季节施工

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施工现场气温低于5℃,昼夜最低气温有可能降到-2℃, 混凝土拌和物摊铺温度低于10℃时,即为混凝土路面的低 温季节施工。低温下因水泥水化速度降低而强度增长缓慢, 结冰还会使新铺筑的路面受到破坏,因此,低温条件下混 凝土路面施工时,必须有相应的工艺措施。当施工现场气 温低于0℃或混凝土拌和物温度低于5℃时,应停止施工。 具体措施因本地平均年最低气温不低于5℃,在此不再 考虑。

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? (三)雨季施工 ? 与当地气象部门联系,定期获得天气变化资料,掌握月、 旬降雨趋势,尤其是近期预报的降雨时间、雨量,了解和 掌握施工作业段的汇水情况,以便安排施工。拟订雨季施 工方案和相应措施,拌和站、砂石料堆场考虑防雨防洪, 拌和站搭设遮雨棚。 ? 雨天或遇阵雨均应停止施工。运输车辆应备有遮盖物。 雨后施工应及时排除基层表面积水。雨季及时调整拌和机 加水量。尽量从料堆内部取料,严禁用含泥量大的底脚料。 水泥贮放应防止漏雨和受潮。混凝土终凝前如遇下雨,应 及时覆盖塑料膜,且不得触及路表面,以免影响路面外观。 需雨下操作时,应制备足够长度、轻便、易于移动的防雨 工作棚。

四、常见病害及防治措施
? (一)混凝土混合料

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1、和易性不好
现象:胶凝材过少,松散,粘结性差,表面粗糙。胶凝 材过多,粘聚力大、容易成团,流动性差,浇筑困难。砂 浆量过少,不密实。运输、浇筑过程中,产生离析分层, 表面泌水严重。 原因分析:水泥用量不当、砂率不当、水灰比不当、水 泥品种不当、配合比不准,计量不精确,搅拌时间不足, 管理不严格。 处理措施:掺减水剂、缓凝剂,严格计量装置的标定与 使用,加强原材料和混合料的质量检测与控制,保证配比 准确。

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? 2、外加剂使用不当 ? ? 现象:长时间内不凝结硬化。表面鼓包或较早出现收缩 裂缝。坍落度损失快,倾料不畅;难以振捣密实。 原因分析:减水剂掺量过多,以干粉状掺入,颗粒遇水 膨胀。减水剂选择不当,过快结硬,锯缝不及时,出现裂 缝。外加剂选择不当或运输时间过长,坍落度严重损失。 防范及处理措施:试验确定合适配比。严格按产品说明 书要求使用。粉状外加剂保持干燥,结块的烘干、碾碎、 过筛使用。缩短运输时间。缓凝减水剂数量过多,长时间 不凝结,可延长养护时间解决。收缩裂缝采用适当措施予 以修补;“鼓包”部分凿除后再修补。坍落度损失超过标 准,退货。

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? 3、抗折强度低 ? 现象:不同期抗折强度波动大,强度判断不符合要求。

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原因分析:原材不符要求。配合比不准确,或者没按抗 折强度确定配合比。没有按规定取样与养护。
防范及处理措施:确保原材质量;严格配合比。 现象:硬化后颜色深浅不一。每盘出料的颜色呈“花 样”。 原因分析:采用了不同品牌的水泥。搅拌时间不足。 防范及处理措施:确定阶段进料量,选择品质稳定、产 量大的供货单位。保证适当的搅拌时间,使混凝土混合料 质量均匀稳定,色泽均一。

? 4、混合料色差大

? 5、不耐磨 ? ? 现象:表面起砂,砂浆脱落,石子裸露,形成损坏范围 不一,凹陷不平的表面。 原因分析:水泥品种选择不当。水泥强度等级选择不对。 粉煤灰外掺料过多。水灰比过大。搅拌不匀。施工期间遭 雨淋。 防范及处理措施:选用强度等级不低于42.5的普硅或硅 酸盐水泥。粉煤灰通过试验确定用量。水灰比按配比执行。 控制搅拌时间,均匀。防雨淋。凿去松散的砂浆层,至骨 料裸露,清洗干净,用专用的路用混凝土修补抹平。

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? (二)路面断板

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分为轻微、中度、严重断板;早期开裂断板和使用期开 裂断板。
1、原因分析

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早期:原材料不合格;基层标高失控、不平整;配合比 不当;施工工艺不当;边界原因。
使用期:设计不当(厚度偏薄、平面尺寸不当、配合比 不当、产生碱-集料反应或抗冻融差等耐久性问题、排水 设计不当);超重车的影响;路基不均匀沉降;基层失稳; 初期微裂缝的扩展;排水不良;桥(涵)面铺装损坏。

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2、防范措施 早期:合格的原材料是保证混凝土质量的必要条件。基 层标高、平整度的控制。严格控制配合比。施工工艺的控 制。边界影响的控制。 使用期:设计要与社会发展相一致。依法治路,严格控 制超重车辆通行。路基质量的控制。基层质量的控制。及 时采取措施,封填微裂缝。加强养护。认真处理好路桥结 合部位,防止不均匀沉降。

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3、处理措施
裂缝修补:轻微断裂,裂缝无剥落或轻微剥落,裂缝宽 度小于3mm的断板,灌入粘结剂方法修补。

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局部修补:轻微断裂,一定深度内开槽浇快凝小石子混 凝土,或加大开槽深度,埋置钢筋用快凝混凝土修补。彻 底的处理就是全板厚开槽,预埋钢筋后浇混凝土修补。 整块板更换:严重断裂,裂缝处有严重剥落,板被分割 成多块,有错台或裂块已开始活动的断板,整块板更换的 措施。

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图24 破碎性断板和裂缝

图25 车辆超载

? (三)其他常见质量事故

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1、露石
原因:坍落度小,失水快,掺入早强剂不当,凝结过快, 无法收平。水灰比过大、水泥耐磨性差、用量不足,行车 作用下磨损或剥落,形成露石。 防治措施:严格控制水灰比和坍落度;合理使用外加剂; 控制原材质量;确定合理配比;掌握好用水量。

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处理:粘结性良好的结合料进行罩面修补。

图26 表面露石

? 2、蜂窝
? ? 现象:明显孔穴,大小不一,状如蜂窝。 原因分析:振捣不足,漏振,漏浆。

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防治措施:严控坍落度,有效振捣。模板边插入振捣,不得 漏振。模板足够刚度、稳定性,防空隙,防止漏浆。
处理:拆模后,及时修补。 现象:在厚度和水平方向不贯通。 原因分析:前仓胀缝板底部漏浆。接缝板未紧靠边模板;接 缝板移位,砂浆挤进。胀缝切缝深度不足。 防治措施:封头板与侧模、基层接触紧密,足够的刚度和稳 定性,不得移动和漏浆;浇后仓前清缝;锯缝深度。

? 3、胀缝不贯通

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处理:人工清理贯通,回填与封缝。

? 4、摩擦系数不足 ? ? 现象:光滑,摩擦系数低于设计标准或养护要求。 原因分析:砂浆层较厚,砂偏细,质地偏软;坍落度及 水泥用量大,振捣后汇集;抹面过光,未拉毛;使用时间 长,自然磨损而磨光。 防范措施:严控水灰比与坍落度及水泥、黄砂等原材料 质量。采取拉毛、刻槽等防滑措施。 处理:表面刻槽提高路面摩擦系数;用修补剂罩面,同 时采取防滑措施;铺设沥青罩面层。

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? 5、传力杆失效

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现象:接缝一侧板上产生裂缝或碎裂。
原因分析:杆垂直与水平向位置不准;发生移动;与混 凝土粘结;端部未加套子留空隙;砂浆或其他嵌入物堵塞。

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防范处理措施:支架固定;水平,垂直向误差≤3mm; 检查传力杆是否移动,及时纠正;拆除封头板后,人工整 理顺直;涂刷沥青,防止粘结;滑动端设长的小套管,留 足空隙;严防套管破损,砂浆流入,堵塞空隙;防止胀缝 被砂浆石子堵塞
处理:凿除后重新设置或校正传力杆,再浇筑混凝土。

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? 6、错台 ? 现象:在接缝或裂缝处,存在台阶,跳车。

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原因分析:雨水渗入,发生唧泥、抽吸作用,造成错台; 基础不均匀沉降,板块断裂。
防范措施:填缝料质量应符合要求;基层采用耐冲刷材 料,表面应平整,坚实;增设内部排水系统;采用硬路肩; 易产生不均匀沉降地段,进行加固;采用较厚的半刚性基 层和钢筋混凝土板。

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处理方法:错台高差0.5~1cm 时,切削法修补;高差大 于1cm,凿低补平罩面法修补;如错台碎裂,锯切1m以 上宽度,安设传力杆或校正传力杆位置,重浇混凝土。

图27 横向错台

? 7、拱胀

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现象:接缝处拱起,混凝土碎裂。
原因分析:胀缝被砂、石、杂物堵塞;传力杆水平、垂 直向偏差大;小弯道、陡坡处、厚度较薄时,易引起拱胀; 长胀缝;旧沥青加铺;基层中存在生石灰及不稳定的废渣。 防范措施:填缝料符合要求,防异物嵌入;传力杆水平、 垂直向偏差≤3mm,防止移动,水泥浆浸入和粘连,端部 足够空隙;胀缝设置综合论定。 处理方法:锯切拱起部分,宽度约1m,重新铺设等厚、 同标号钢筋混凝土板。如基层拱胀,可置换基层或消除不 稳定材料后,再用等强度等厚混凝土捣实整平。

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? 8、脱空和唧泥 ? ? ? ? 现象:面板翘起或下沉;雨后细料从接缝和裂缝处与水 一同喷出,有污迹存在。 原因分析:同错台。 防范措施:同错台。 处理方法:压力注浆法。

图28 唧泥

? 9、填缝料损坏 ? 现象:剥落、挤出、老化碎裂。

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原因分析:填缝料质量差;粘结面没有处理好;接缝缺 少应有的养护、更换。
防范处理措施:用优质的填缝料,性能符合规范要求; 严格处理缝壁,洁净、干燥,与填缝料粘结良好,不脱落、 挤出。 处理方法:铲去填缝料,清缝后在缝壁涂刷沥青,再灌 填缝料;加强养护,在雨季来临前应进行检查,养护,更 换,使其保持良好的粘结状态和防水能力。

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五、质量检查及交工验收
? (一)质量要求及允许误差 ? 1、外观 ? (1)边角整齐,无蜂窝、麻面、裂缝、落石、脱皮和印痕等现 象。 ? (2)路面平整,不积水。 ? (3)接缝设置符合要求,胀缝缝壁垂直,上下贯通,缝隙宽度 一致,缝内不得连浆。缩缝顺直,锯缝深度符合要求,纵缝为 锯缝时与原拼缝吻合。 ? (4)填缝料饱满平整,无外溢,缝内无杂物。 ? (5)传力杆平行板面和中心线,拉杆垂直中心线,与板面平行。 ? (6)各附属设施、井框、井盖,边缘与路面高差不大于3mm。

? 2、允许偏差值
? 符合规范和设计要求。

六、结束语
? 三辊轴机组水泥混凝土路面施工已经是一种很成熟的施 工工艺,我们只要严格按照相关技术规范控制材料、配合 比、机具、设备,加强养护管理,就能顺利的完成施工任 务。


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