段美燕
水泥混凝土是當今最大的建筑材料之一,在其應用的一百多年歷史中,隨著科學技術的進步和工程實踐的不斷深入,水泥混凝土的用途越來越廣泛。可以說人類是置身在水泥混凝土的世界中,無論是鐵路,公路大壩,橋梁,建筑港口碼頭,還是南極考察站和海洋鉆井平臺,水泥混凝土無處不在,水泥混凝土科學是一門應用學科,需要深入的應用基礎理論研究,更需要應用實踐才能不斷發展。
1)技術交底。開工前建設單位應組織設計、施工、監理單位進行技術交底。2)施工組織設計。施工單位應根據設計圖紙、合同文件、攤鋪方式、機械設備、施工條件等確定混凝土路面施工工藝流程、施工方案、編制詳細的切實可行的施工組織設計,并確定施工實施方案。3)技術培訓。開工前,施工單位應對施工、試驗、機械、管理等崗位的技術人員和各工作技術工人進行培訓。未經培訓的人員不得單獨上崗操作。4)施工測量。路面施工方應根據設計文件,測量校核平面和高程控制樁,復測和恢復路面中心、邊緣全部基本樁,測量精度應滿足相應公路等級路面施工測量規范的規定。5)攤鋪位置準備。路面施工的攤鋪寬度和位置應盡可能與車道、路面標線位置相重合,滑模攤鋪還應保證基準線位置設置所需的寬度。攤鋪機履帶應行走在基層、底基層或壓實穩固的墊層上,不得行走在積水的中央分隔帶或濕軟土基上。6)現場試驗室。混凝土路面的施工工地應建立具備資質要求的現場實驗室,并能夠對原材料、配合比和路面全部技術指標進行全面質量控制和檢測,提供符合交工檢驗、竣工、ISO或全面質量管理和計量支付要求的自檢結果。
在混凝土攤鋪前應先安裝模板,模板采用厚4 cm~5 cm的鋼板沖壓而成,或用3 cm~4 cm的鋼板與邊寬40 mm~50 mm的角鋼或槽鋼組合構成。
拌和的充分和均勻性是混合料重要的技術要求,達到這些要求所需的時間是操作的關鍵參數,延長拌和時間可以發現差異會逐漸變小,最終形成一條漸進線(超出這個時間進一步拌和是毫無用處的)。
1)運送混凝土的車輛裝料前,應清凈廂罐、灑水潤壁、排干積水。要裝料時,自卸車應挪動車位,防止離析。攪拌樓卸料落差應不大于2 m。2)混凝土運輸過程中應防止漏漿、漏料和污染路面。途中不得隨意耽擱,自卸車運輸應減小顛簸防止拌和物離析,車輛起步和停車應平穩。3)超過規定攤鋪允許最長時間的混凝土不得用于里面攤鋪,混凝土一旦在車內停留超過初凝時間,應采取緊急措施處置,嚴禁混凝土硬化在車廂內。4)使用自卸車運輸混凝土最遠運輸半徑不得超過20 km。5)運輸車輛在模板或導線區掉頭或錯車時,嚴禁碰撞模板或基準線,一旦碰撞,應告知測量人員重新測量糾編。6)倒車與卸料時,應有專人指揮,卸料應到位,嚴禁碰撞攤鋪機和前場施工設備,卸料完畢,車輛應迅速離開。7)碾壓混凝土卸料時,車輛應在前一輛車離開后立即倒向攤鋪機,并在機前10 cm~30 cm處停住,不得撞擊攤鋪機,然后換成空擋,并迅速升起料斗卸料,靠攤鋪機推動前進。
機械化攤鋪可分為軌道式攤鋪和滑模式攤鋪兩種。1)軌道式攤鋪。有混凝土攤鋪機,刮板修整機及預先固定在模板上的移動式整平器。采用振動刮板進行振搗,但在靠近模板處和接縫鋼肋處采用插入式振搗器進行輔助振搗。模板安裝的精度將影響路面的最終質量。但是要達到精確的安裝,必須保證模板安裝在堅固的基礎上。并注意避免混凝土在滾輪下堆積,機械攤鋪機正確的供料可以保證在修整機前方形成適當的料堆。其牽引速度和刮板可以調整,以達到最佳效果,最后采用整平器形成最終的高程和路拱。2)滑模式攤鋪。采用基準線導向裝置的攤鋪機沿混凝土的整個斷面進行攤鋪,通過擠壓或找平完成振搗成型。滑模攤鋪機上的短模板隨攤鋪機連續移動,因而不必要裝模板。滑模攤鋪要求混凝土在新拌條件下具有穩定的、垂直的邊緣,滑模攤鋪機是大規模生產的施工工藝,對生產和供料的要求都很高。為達到最佳效果,必須盡可能地保持攤鋪機勻速前進,避免走走停停。
1)插入式振搗棒振實。在待振模斷面上,每車道路面應使用2根振搗棒,雙車道4根振搗棒組成橫向振搗棒組。沿橫斷面連續振搗密實,要保證振實過程中的混凝土被振實為連續的板體。2)振動板振實。在振搗棒已完成振實的部位,可開始用振動板縱橫交錯兩遍全面提漿振實,振動板位移時,應重疊100 mm~200 mm,在一個位置的持續振搗時間不應少于15 s。
1)縱向施工縫。當攤鋪機一次攤鋪寬度小于路面寬度時,應設置縱向施工縫,其構造采用平縫加拉桿型。當攤鋪厚度不小于260 mm時,也可采用插拉桿的企口形縱向施工縫。
2)縱向縮縫。當攤鋪寬度大于4.5 m時應設置縱向假縮縫,其構造采用假縫拉桿型。縮縫上部的槽口應采用切縫法施工。
1)橫向施工縫。每天攤鋪結束或攤鋪過程中因故中斷攤鋪,而中斷攤鋪時間超過初凝時間的2/3時,必須設置橫向施工縫,橫向施工縫的位置宜與脹縫或縮縫設計相吻合。橫向施工縫應與路面中心線垂直,其構造系采用平縫加傳力桿型或采用設拉桿的企口縫形式。2)脹縫。a.Ⅰ類脹縫。Ⅰ類脹縫構造采用加強鋼筋支架加傳力桿型,加強鋼筋支架一側的寬度應不小于50 cm,總寬度不小于102 cm。脹縫板應與路面中心線垂直,縫壁垂直,縫隙寬度一致,縫中完全不連漿。b.Ⅱ類脹縫。Ⅱ類脹縫為路面與橋頭雙層鋼筋混凝土搭板之間的脹縫,其加強鋼筋支架的鋼筋網一側應與其相焊接,每米不少于3個焊接點,也可在雙層鋼筋混凝土搭板一側取消脹縫支架,直接焊接在雙層鋼筋網上。c.Ⅲ類脹縫。Ⅲ類脹縫為上部橋面板與搭板之間的隔離伸縮縫,其中無傳力桿,中間脹縫和表面填縫料與其他脹縫相同。
1)拉毛處理。攤鋪完畢或經整平表面后,宜使用鋼支架拖掛1層~3層疊合麻布、帆布或棉布,灑水濕潤后作拉毛處置。布片接觸路面的長度為0.7 m~1.5 m為宜。細度模數偏大的粗砂,拖行長度去最小值;砂較細取最大值。2)塑性拉槽。當工程量較大,施工速度較快時,宜采用拉毛機施工,即日施工速度超過500 m。抗滑構造制作宜選用拉毛機械施工,沒有拉毛機時,可采用人工拉槽。3)硬刻槽。特重和重交通混凝土路面宜采用硬刻槽,凡使用真空吸水或圓盤葉片或抹面機精平后的混凝土路面、鋼纖維混凝土路面必須采用硬刻槽方式制作抗滑溝槽。抗壓強度達到40%后開始硬刻槽,并宜在兩周內完成。硬刻槽后應隨即沖洗干凈路面,并恢復路面的養生。4)縱向槽。一般路段可采用橫向槽或縱向槽,在彎道或要求減噪的路段宜使用縱向槽,對于一些安全性要求較高或以降噪為主的特殊路段,入彎道、減小噪聲路段可優先使用縱向槽。縱向槽的側向力系數大,安全性高,噪聲小。
1)噴灑養生劑。混凝土路面采用噴灑養生劑時,噴灑應均勻,成模厚度應足以形成完全封閉水分的薄膜。2)覆蓋塑料薄膜養生。覆蓋塑料薄膜養生的初始時間,以不壓壞細觀抗滑構造為準。3)覆蓋養生。a.宜使用保濕膜、土工氈、土工布、草袋、草簾等覆蓋物保濕養生并及時灑水,保持混凝土路面始終處于潮濕狀態,并由此確定灑水遍數。b.晝夜溫差大于10℃以上的地區或日平均溫度不大于5℃的低溫施工混凝土路面應采取保溫養生措施。4)養生時間。養生時間應根據混凝土彎拉強度增長情況而定,不宜小于設計彎拉強度的80%,應特別注意前7天的保濕、保溫養生,一般養生天數為14 d~21 d,高溫天不宜少于14 d,低溫不宜少于28 d。5)養生初期保護。混凝土板養生初期,嚴禁人、畜、車輛通行。在達設計強度40%后,行人方可通行。在路面養生期平交口應搭建臨時便橋。面板達到設計彎拉強度后,方可開放交通。6)填縫。填縫工作宜在混凝土初步結硬后及時進行,填縫前首先將縫隙內泥砂雜物清除干凈,然后澆灌填縫料。
從我國已經建成的水泥混凝土路面營運的效果來看,形勢不容樂觀,突出的問題是:早期接縫破損、斷板、斷角相當嚴重,破壞速度相當快,數量不少,維修養護困難。一方面,造成的經濟損失巨大,社會影響不佳;另一方面,快速的早期破損嚴重影響到水泥混凝土路面的聲譽和進一步發展的挑戰也是相當嚴峻的。因此,分析并解決水泥混凝土路面所面臨的各種技術和質量問題,在正確的技術思想指導下,將水泥路面的機械化施工推上去,將質量抓上去,將水泥路面使用壽命長,維修費用省的良好形象恢復起來,為我國的可持續發展做出水泥混凝土路面應用的貢獻。
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