淺談混凝土路面的碾壓技術

摘要：碾壓混凝土路面施工技術是一種水泥混凝土路面施工新技術，具有施工機械通用性好、施工速度快、早期強度高、節約水泥、接縫少等一系列優點。本文簡要介紹了碾壓混凝土路面的發展歷程，同時，對還提出了一些對碾壓混凝土路面施工方面的觀點。

關鍵字：碾壓混凝土路面 發展 技術

一、碾壓混凝土路面的發展歷程

早在第一次世界大戰前后，比利時、丹麥、德國、法國及其它一些歐洲國家已有人碾壓修筑了水泥混凝土路面。但是，由于當時具有的碾壓手段難以保證良好的工程質量，這種筑路技術未能得到發展。

1973年和1979年的兩次石油危機，導致瀝青價格上漲，增加了水泥混凝土路面的競爭力，也重新喚起了人們研究開發碾壓混凝土路面的熱情。但是，由于設備條件的不完善和施工技術的成套性差，路面平整度等問題未能得到很好的解決，制約了碾壓混凝土路面的發展。

80年代，振動壓路機和大型瀝青攤鋪機等強力筑路機械的發展，為保證碾壓混凝土路面的施工質量奠定了基礎，世界許多國家紛紛投入力量加強碾壓混凝土路面的研究開發，碾壓混凝土路面施工技術進入了空前的發展階段。

我國是從80年代初開始進行碾壓混凝土路面研究的。1981年安徽省公路局開始進行室內試驗，1982年鋪筑第一段試驗路。1983年、1984年，安徽省公路局和交通部公路科學研究所及江蘇省交通廳合作，進行了擴大試驗，取得了不少研究成果。1988年開始的國家科技工作引導性項路面發展對策及修筑技術研究》中，又組織江蘇省公目《我國水泥混凝土路局、山西省公局和河南省交通廳等單位對碾壓混凝土路面修筑技術進行了研究。從施工機械來看，當時進口的大型瀝青攤鋪等機械還比較少，即使擁有這些機械的單位一般也不愿用來鋪筑碾壓混凝土路面，只能采用人工或小型機械施工，路面質量難以提高。因此，這一時期的研究成果主要為采用人工或中小型配套機械施工的各種復合式碾壓混凝土路面或用于較低等級公路的全厚式碾壓混凝土路面施工技術。隨著高等級公路的迅速發展，進口的高密實度攤鋪機、振動壓路機等大型設備越來越多，國內的一些筑路機械生產廠家也紛紛研制或引進技術生產施工機械，因此公路工程單位的大型機械保有量迅速增加，再加上京津塘高速公路等一些工程明確規定水泥穩定基層必須采用“廠拌機鋪”，改變了一些工程技術人員的認識，從而為我國高等級公路碾壓混凝土路面施工中采用高密實度攤鋪機等大型機械創造了條件。1991年在國家“八五”重點科技項目(攻關)《高等級公路水泥混凝土路面材料及應用開發研究》中，交通部組織交通部公路科學研究所、山西省交通廳和廣西壯族自治區交通廳等單位進行了碾壓混凝土路面成套技術的研究，以應用于高等級公路為目標，從材料、施工技術、抗滑技術、接縫技術等方面進行了系統研究，在路面平整度、抗滑及接縫等方面取得了突破性進展，并取得了一系列配套成果，初步形成了高等級公路碾壓混凝土路面施工成套技術。

二、提高路面平整度的關鍵技術

碾壓混凝土路面最大的難題是難以達到足夠的路面平整度，這也是多年來制約碾壓混凝土路面發展的主要障礙。

為了攻克碾壓混凝土路面平整度這一世界性難題，我們首先對路面平整度的影響因素進行了深入、全面的分析，并通過大量的室內試驗和現場試驗進行了研究，提出了如下保證碾壓混凝土路面平整度的關鍵技術。

1、適宜的碾壓混凝土稠度指標和集料級配

適宜于大型機械化施工的集料最大粒徑20mm、砂率35%～47%的集料合成級配和“半出漿”改進VC值40±5s的稠度設計指標。

2、保持稠度穩定性

通過對造成稠度波動原因的分析和試驗，研究提出了包括料場管理、拌和機選擇、材料計量、外加劑選擇等保持稠度穩定的措施。

3、提高攤鋪均勻性

定性和定量研究了減少攤鋪過程中離析的措施及影響攤鋪預壓密實度均勻性的因素，提出了通過“拌和—運輸—攤鋪”系統分析選擇適宜的攤鋪速率等保證攤鋪作業的連續性、提高攤鋪均勻性的技術措施。

4、增大預壓密實度

通過對碾壓混凝土路面成型機理和攤鋪機性能的試驗和分析，提出了保證攤鋪后預壓密實度85%以上的攤鋪機(尤其是熨平板)選型要求和熨平板工作參數的選用原則。

5、保證碾壓的均勻性

通過理論分析和現場試驗，從選擇合適的壓路機型號與參數(自重10t～12t，振頻30Hz以上、振幅1mm以下)、適宜的碾壓工作段長度、碾壓次序與工藝參數等方面提出了保證碾壓均勻性的關鍵技術。

三、抗滑技術

以前由于路面平整度問題一直沒有得到很好解決，碾壓混凝土路面一直停留在低速交通階段，路面防滑問題相應不很突出。但是要使碾壓混凝土路面應用于高等級公路，抗滑問題是必須解決的一項關鍵技術。

為了解決碾壓混凝土路面抗滑這一關鍵技術，“八五”攻關中對自然裸露、灑水加速裸露、緩凝裸露、嵌壓、硬性刻槽等抗滑處理方法進行了施工方便性、施工經濟性的比較，并對各種抗滑處理方法路面抗滑能力的衰變規律進行了觀測。結果表明，采用緩凝裸露法和硬性刻槽法可使竣工時路面構造深度達到規定滿足要求。課題組在對表面構造修筑工藝和解決微觀構造的技術措施深入研究的基礎上提出了碾壓混凝土路面的抗滑處理原則：

(1)對于高速公路和一級公路，應采用緩凝裸露法或硬性刻槽法進行表面處理，以形成要求的路表宏觀構造。當粗集料抗磨光能力達不到現行規范要求時，需做抗滑表層(一次攤鋪碾壓成型)。

(2)對于其它等級的公路，可不作任何處理，依靠通車后行車的作用逐漸形成宏觀構造，必要時可采取限速研磨措施，加速裸露進程。

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題。

四、接縫技術

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，因此在接縫設計及施工上亦有其特殊性。“八五”攻關過程中進行了室內試驗、理論分析和現場試驗等，提出了碾壓混凝土路面從接縫設置原則到施工工藝的成套技術，并在以下兩方面取得了突破性進展：

(1)采用碾壓混凝土材料的有關參數和路面板的有關指標，對碾壓混凝土路面板的溫縮應力、溫度翹曲應力、干縮應力及荷載應力進行了計算，并結合試驗路的觀測結果，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)在不破壞攤鋪機結構的情況下，研制出縱縫拉桿設置裝置，解決了全厚式碾壓混凝土路面無法設置拉桿的世界性難題。

應用上述接縫設計和施工技術，基本上可解決碾壓混凝土路面的接縫問題。

五、其他配套技術

除上述關鍵技術外，在碾壓混凝土材料試驗方法、配合比設計方法、材料物理力學性能、外加劑和粉煤灰應用技術、施工質量檢測等方面也已形成了一系列配套技術。

我國已具備發展碾壓混凝土路面的設備條件和施工技術條件。可以預料，在我國高等級公路迅速發展、優質路用瀝青匱乏、水泥資源豐富(1996年產量達4.5億t)的形勢下，碾壓混凝土路面施工成套技術作為修筑水泥混凝土路面的一種新的技術途徑，將具有良好的推廣應用前景。