碾壓混凝土路面施工技術(shù)的若干思考

李曉巖

摘要：碾壓混凝土是近二十年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型混凝土。碾壓混凝土路面施工技術(shù)是一種水泥混凝土路面施工新技術(shù)，具有施工機(jī)械通用性好、施工速度快、早期強(qiáng)度高、節(jié)約水泥、接縫少等一系列優(yōu)點(diǎn)。因施工機(jī)械化程度高，可大面積通倉(cāng)澆筑，施工進(jìn)度快。本文簡(jiǎn)要介紹了碾壓混凝土路面的發(fā)展歷程，同時(shí)，對(duì)還提出了一些對(duì)碾壓混凝土路面施工方面的觀(guān)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：碾壓混凝土路面發(fā)展技術(shù)

0引言

碾壓混凝土(Roller Compacted Concrete，簡(jiǎn)稱(chēng)RCC)是一種含水量低、水泥用量少，通過(guò)振動(dòng)碾壓施工工藝達(dá)到高密度、高強(qiáng)度的無(wú)塌落度超干硬性水泥混凝土。由于RCC路面的顯著經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，當(dāng)今世界上許多國(guó)家都在對(duì)RCC路面技術(shù)進(jìn)行研究。解決RCC路面的攤鋪平整度和密實(shí)度問(wèn)題，提高RCC路面施工質(zhì)量是推廣RCC路面的關(guān)鍵所在。

1我國(guó)碾壓混凝土路面的發(fā)展歷程

早在第一次世界大戰(zhàn)前后，比利時(shí)、丹麥、德國(guó)、法國(guó)及其它一些歐洲國(guó)家已有人碾壓修筑了水泥混凝土路面。但是，由于當(dāng)時(shí)具有的碾壓手段難以保證良好的工程質(zhì)量，這種筑路技術(shù)未能得到發(fā)展。我國(guó)是從80年代初開(kāi)始進(jìn)行碾壓混凝土路面研究的。1981年安徽省公路局開(kāi)始進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，1982年鋪筑第一段試驗(yàn)路。1983年、1984年，安徽省公路局和交通部公路科學(xué)研究所及江蘇省交通廳合作，進(jìn)行了擴(kuò)大試驗(yàn)，取得了不少研究成果。1988年開(kāi)始的國(guó)家科技工作引導(dǎo)性項(xiàng)路面發(fā)展對(duì)策及修筑技術(shù)研究中，又組織江蘇省公目《我國(guó)水泥混凝土路局、山西省公局和河南省交通廳等單位對(duì)碾壓混凝土路面修筑技術(shù)進(jìn)行了研究。從施工機(jī)械來(lái)看，當(dāng)時(shí)進(jìn)口的大型瀝青攤鋪等機(jī)械還比較少，即使擁有這些機(jī)械的單位一般也不愿用來(lái)鋪筑碾壓混凝土路面，只能采用人工或小型機(jī)械施工，路面質(zhì)量難以提高。因此，這一時(shí)期的研究成果主要為采用人工或中小型配套機(jī)械施工的各種復(fù)合式碾壓混凝土路面或用于較低等級(jí)公路的全厚式碾壓混凝土路面施工技術(shù)。隨著高等級(jí)公路的迅速發(fā)展，進(jìn)口的高密實(shí)度攤鋪機(jī)、振動(dòng)壓路機(jī)等大型設(shè)備越來(lái)越多，國(guó)內(nèi)的一些筑路機(jī)械生產(chǎn)廠(chǎng)家也紛紛研制或引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)施工機(jī)械，因此公路工程單位的大型機(jī)械保有量迅速增加，再加上京津塘高速公路等一些工程明確規(guī)定水泥穩(wěn)定基層必須采用“廠(chǎng)拌機(jī)鋪”，改變了一些工程技術(shù)人員的認(rèn)識(shí)，從而為我國(guó)高等級(jí)公路碾壓混凝土路面施工中采用高密實(shí)度攤鋪機(jī)等大型機(jī)械創(chuàng)造了條件。1991年在國(guó)家“八五”重點(diǎn)科技項(xiàng)目(攻關(guān))《高等級(jí)公路水泥混凝土路面材料及應(yīng)用開(kāi)發(fā)研究》中，交通部組織交通部公路科學(xué)研究所、山西省交通廳和廣西壯族自治區(qū)交通廳等單位進(jìn)行了碾壓混凝土路面成套技術(shù)的研究，以應(yīng)用于高等級(jí)公路為目標(biāo)，從材料、施工技術(shù)、抗滑技術(shù)、接縫技術(shù)等方面進(jìn)行了系統(tǒng)研究，在路面平整度、抗滑及接縫等方面取得了突破性進(jìn)展，并取得了一系列配套成果，初步形成了高等級(jí)公路碾壓混凝土路面施工成套技術(shù)。

2壓混凝土路面施工技術(shù)

2.1提高路面平整度的關(guān)鍵技術(shù)碾壓混凝土路面最大的難題是難以達(dá)到足夠的路面平整度，這也是多年來(lái)制約碾壓混凝土路面發(fā)展的主要障礙。為了攻克碾壓混凝土路面平整度這一世界性難題，我們首先對(duì)路面平整度的影響因素進(jìn)行了深入、全面的分析，并通過(guò)大量的室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)進(jìn)行了研究，提出了如下保證碾壓混凝土路面平整度的關(guān)鍵技術(shù)。

2.1.1適宜的碾壓混凝土稠度指標(biāo)和集料級(jí)配適宜于大型機(jī)械化施工的集料最大粒徑20mm、砂率35％～47％的集料合成級(jí)配和“半出漿”改進(jìn)VC值40±5s的稠度設(shè)計(jì)指標(biāo)。

2.1.2保持稠度穩(wěn)定性通過(guò)對(duì)造成稠度波動(dòng)原因的分析和試驗(yàn)，研究提出了包括料場(chǎng)管理、拌和機(jī)選擇、材料計(jì)量、外加劑選擇等保持稠度穩(wěn)定的措施。

2.1.3提高攤鋪均勻性定性和定量研究了減少攤鋪過(guò)程中離析的措施及影響攤鋪預(yù)壓密實(shí)度均勻性的因素，提出了通過(guò)“拌和一運(yùn)輸一攤鋪”系統(tǒng)分析選擇適宜的攤鋪速率等保證攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的連續(xù)性、提高攤鋪均勻性的技術(shù)措施。

2.1.4增大預(yù)壓密實(shí)度通過(guò)對(duì)碾壓混凝土路面成型機(jī)理和攤鋪機(jī)性能的試驗(yàn)和分析，提出了保證攤鋪后預(yù)壓密實(shí)度85％以上的攤鋪機(jī)(尤其是熨平板)選型要求和熨平板工作參數(shù)的選用原則。

2.1.5保證碾壓的均勻性通過(guò)理論分析和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，從選擇合適的壓路機(jī)型號(hào)與參數(shù)(自重10t～12t，振頻30Hz以上、振幅1mm以下)、適宜的碾壓工作段長(zhǎng)度、碾壓次序與工藝參數(shù)等方面提出了保證碾壓均勻性的關(guān)鍵技術(shù)。

2.2抗滑技術(shù)以前由于路面平整度問(wèn)題一直沒(méi)有得到很好解決，碾壓混凝土路面一直停留在低速交通階段，路面防滑問(wèn)題相應(yīng)不很突出。但是要使碾壓混凝土路面應(yīng)用于高等級(jí)公路，抗滑問(wèn)題是必須解決的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。為了解決碾壓混凝土路面抗滑這一關(guān)鍵技術(shù)，“八五”攻關(guān)中對(duì)自然裸露、灑水加速裸露、緩凝裸露、嵌壓、硬性刻槽等抗滑處理方法進(jìn)行了施工方便性、施工經(jīng)濟(jì)性的比較，并對(duì)各種抗滑處理方法路面抗滑能力的衰變規(guī)律進(jìn)行了觀(guān)測(cè)。結(jié)果表明，采用緩凝裸露法和硬性刻槽法可使竣工時(shí)路面構(gòu)造深度達(dá)到規(guī)定滿(mǎn)足要求。課題組在對(duì)表面構(gòu)造修筑工藝和解決微觀(guān)構(gòu)造的技術(shù)措施深入研究的基礎(chǔ)上提出了碾壓混凝土路面的抗滑處理原則：①對(duì)于高速公路和一級(jí)公路，應(yīng)采用緩凝裸露法或硬性刻槽法進(jìn)行表面處理，以形成要求的路表宏觀(guān)構(gòu)造。當(dāng)粗集料抗磨光能力達(dá)不到現(xiàn)行規(guī)范要求時(shí)，需做抗滑表層(一次攤鋪碾壓成型)。②對(duì)于其它等級(jí)的公路，可不作任何處理，依靠通車(chē)后行車(chē)的作用逐漸形成宏觀(guān)構(gòu)造，必要時(shí)可采取限速研磨措施，加速裸露進(jìn)程。

采用上述研究成果，基本可以解決碾壓混凝土路面的抗滑問(wèn)題。

2.3接縫技術(shù)碾壓混凝土路面由于在材料、施工工藝上與普通混凝土有一定差異，因此在接縫設(shè)計(jì)及施工上亦有其特殊性。“八五”攻關(guān)過(guò)程中進(jìn)行了室內(nèi)試驗(yàn)、理論分析和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)等，提出了碾壓混凝土路面從接縫設(shè)置原則到施工工藝的成套技術(shù)，并在以下兩方面取得了突破性進(jìn)展：①采用碾壓混凝土材料的有關(guān)參數(shù)和路面板的有關(guān)指標(biāo)，對(duì)碾壓混凝土路面板的溫縮應(yīng)力、溫度翹曲應(yīng)力、干縮應(yīng)力及荷載應(yīng)力進(jìn)行了計(jì)算，并結(jié)合試驗(yàn)路的觀(guān)測(cè)結(jié)果，研究提出了全厚式碾壓混凝土路面縮縫間距的建議值為6m～8m。②在不破壞攤鋪機(jī)結(jié)構(gòu)的情況下，研制出縱縫拉桿設(shè)置裝置，解決了全厚式碾壓混凝土路面無(wú)法設(shè)置拉桿的世界性難題。

應(yīng)用上述接縫設(shè)計(jì)和施工技術(shù)，基本上可解決碾壓混凝土路面的接縫問(wèn)題。

2.4其他配套技術(shù)除上述關(guān)鍵技術(shù)外，在碾壓混凝土材料試驗(yàn)方法、配合比設(shè)計(jì)方法、材料物理力學(xué)性能、外加劑和粉煤灰應(yīng)用技術(shù)、施工質(zhì)量檢測(cè)等方面也已形成了一系列配套技術(shù)。

我國(guó)已具備發(fā)展碾壓混凝土路面的設(shè)備條件和施工技術(shù)條件?？梢灶A(yù)料，在我國(guó)高等級(jí)公路迅速發(fā)展、優(yōu)質(zhì)路用瀝青匱乏、水泥資源豐富(1996年產(chǎn)量達(dá)4.5億t)的形勢(shì)下，碾壓混凝土路面施工成套技術(shù)作為修筑水泥混凝土路面的一種新的技術(shù)途徑，將具有良好的推廣應(yīng)用前景。