摘要: 介绍了振动碾压水泥混凝土相配套的机型以及施工和从在的问题。
关键词: 振动碾压水泥混凝土施工
振动碾压水泥混凝土( R ollerCom pacted Concrete 简写R CC)是一种含水量低, 通过振动碾压工艺实现高密度、高强度的无坍落度特干硬性水泥混凝土。它和普通水泥混凝土相比, 具有水泥用量少, 水灰比少, 施工快捷方便, 水化热低, 体积安全性好, 强度高, 造价低等特点。碾压混凝土路面施工的技术关键可概括为: 稠度稳定、摊铺均匀、养生充分。为了实现这一目标, 重点是在做好施工机械选型与配套的基础上, 合理选择拌和、摊铺、碾压及养生等关键工序的工艺参数。
1 施工机械选型与配套
随着高速公路的迅速发展, 我国公路施工机械水平有了很大提高, 拌和、摊铺等主导机械已接近国外水平, 主要差距表现在配套机械及机械的配套性。下面根据结合国内外经验及我国目前工程单位的机械设备保有状况, 提出主要施工机械的选型与配套原则。
1.1 拌和机
与其他机械化施工工艺一样, 采用带有自动计量系统的大型拌和机是保证碾压混凝土路面工程质量、工程进度和经济指标的前提。不同的是碾压混凝土是单位用水量极少的超干硬性混凝土, 需要的拌和能量大, 必须选用强制式拌和机。同时, 混凝土的稠度及其波动是影响碾压混凝土路面平整度的主要因素, 而造成混凝土稠度变化的主要原因是混凝土单位用水量的变化, 也就是加水量和砂石材料含水量的变化。对于一般带有自动计量系统的拌和机, 加水量的控制比较准确, 最大的问题就是砂石含水量变化时能否自动检测并自动修正砂石和水的用量。因此推荐带有自动检测砂石含水量的拌和机, 或配备附加的快速砂石含水量测定系统。
在拌和机形式选定之后, 影响拌和效果的主要因素是拌和时间。选用间歇式拌和机时, 拌和时间可以根据混合料的拌和效果进行调整, 但选用连续式拌和机时必须注意拌和效果能达到均匀性的要求。为了达到均匀的拌和效果, 连续式拌和机的叶片应进行调整, 不能达到这一要求时, 必须考虑采用二次搅拌等其他辅助性措施。
有时为了达到上述生产能力, 一台拌和机不能满足要求时,可以采用多台拌和机联合作业。但是, 这种情况下必须保证拌和效果的一致性, 否则将会导致拌出的混凝土不均匀, 影响路面质量。因此, 当采用多台拌和机时, 一定要取用相近的原材料和选用相同的型号, 并且事先进行准确的标定, 保证拌制的混合料均匀一致。根据我国目前一般施工单位的施工管理水平, 宜采用搅拌容量不小于1000L, 产量不小于50m 3/h (R CC 拌和物产量约40m 3/h)的强制式拌和机联合作业, 并不宜超过3 台。
1.2 混凝土运输车
运料车是联结拌和机和摊铺机的纽带, 运输车辆的性能直接关系到拌和与摊铺系统的运行质量。从与拌和机配合的角度, 运料车必须能方便地进入到卸料斗下面, 并且高度适合, 即不会碰到拌和机又不使混凝土落距太大、造成离析; 从与摊铺机配合的角度, 必须能保证卸料顺利和使摊铺机连续摊铺。
混凝土运输车宜采用载重10~20t的自卸车, 料斗升降性能好, 底盘高度摊铺机的配合良好, 并可以根据需要增加覆盖措施。
1.3 摊铺机
摊铺机是碾压混凝土路面施工的关键工序, 所选用的摊铺机应能保证达到以下两项要求: 一是保证较好的摊铺平整度; 二是保证足够的预压密实度。根据此两项要求, 要保证碾压混凝土路面达到较高的质量, 应选用带强力熨平板的高密实度摊铺机, 并且以机械加长式强力熨平板为最佳。
1.4 压路机
碾压是碾压混凝土路面施工必不可少的工序, 当混凝土的配合比确定之后, 硬化混凝土的强度主要取决于混凝土的密实度,1% 的压实度降低, 可造成约0.27M pa 的抗折强度损失, 可见压实的重要。而压实质量的好坏主要取决于压路机的性能。因此选择适宜的压路机是保证路面质量的关键因素之一。
根据碾压混凝土路面施工的特点, 压路机选型的基本原则:一是保证能达到预定的预压效果; 二是对平整度的破坏最小; 三是保证路面表面均匀致密。
1.5 机械配型
合理选择和配置拌和、运输、摊铺机械的型号和数量, 提高“ 拌和—运输—摊铺”系统的运行质量, 对有效提高设备使用效率, 保证路面质量具有重要意义。应用排队论对“ 拌和—运输—摊铺”系统进行分析, 可以研究排队系统的运行效率评估其服务质量, 确定系统参数的最优值, 为确定系统的合理结构和研究改进措施提供依据, 试验证明, 可以选用马尔可夫排队网络模型进行系统分析。实际进行机械配套时, 可变化不同的系统参数( 如运料车辆数、运输距离、摊铺速度等) , 计算各机械的利用率和运行参数, 确定最佳的机械配套方案。
2 R C C 路面的施工
2.2 R C C 路面施工的支撑模板
由于R CC 路面施工采用大吨位振动压路机碾压成型, 所以要求模板的刚度比塑性混凝土要高, 支撑更要牢固, 否则会造成路面边缘不整齐现象, 一则影响美观, 二则对以后安装路缘石不利。
2.3 R C C 的拌和及运输
R CC 的水泥用量较小, 极为干硬, 为保证拌和均匀、出料及时, 需采用强制式拌和机, 拌和机每次拌和量为额定容量的2/3~3/4, 拌和时间为塑性混凝土的1 .5 倍左右。值得注意: R CC 的拌和能力应与摊铺、碾压能力相匹配, 否则会出现摊铺、碾压不及时、或长时间不能构成工作段, 影响R CC的质量。
R CC 的运输以自卸车为主, 运输时间以不大于20m in 为宜。为防止拌和料离析, 运输车与拌和机出料口的高度应尽量减小或加漏斗, 同时接料时汽车应前后移动, 不能停在同一位置。
2.4 R C C 摊铺
2.4.1 摊铺机法
以德国产A BG -422 型摊铺机为例, 该机全宽可一次铺筑12m , 虚铺厚度可达340m m , 摊铺能力200m 3/h, 日进度500 m 以上, 松铺系数1.1, 摊铺后的密实度可达90% , 使用效果较好。
2.4.2 平地机法
用平地机铺筑R CC 具有布料效率高( 每天400~500 m ) , 不受路面宽度限制的优点。平地机无力二次拌和, 要辅以人工保证R CC 混合料的均匀性。平地机法R CC 的松铺系数为1.15 左右,松铺标高采用拉线及灰点法辅助控制和找平。
2.4.3 人工摊铺
人工布料厚度容易控制, 均匀性与平地机相仿, 但人工的劳动强度大, 进度慢( 每天150m 左右) 。施工中为减少水分蒸发损失, 应边布料边碾压, 随到随铺平整, 热天施工最好用塑料布覆盖。人工摊铺使用钢桁梁找平, 并加以人工修补。平整度可控制在5m m , 人工松铺系数为1.3。
2.5 R C C 的碾压
2.5.1 碾压方法
选用10 t以上的压路机静压1~2 遍, 使混合料压稳定, 再用低频30H z、大振幅1.0m m 左右的低频振动碾压2 遍, 然后用频率50H z、振幅0.7m m 左右的振碾高频振动碾压2 遍, 至要求压实度; 最后用胶轮压路机静压1~2 遍收面。
2.5.2 碾压注意事项
碾压能力与每天的进度要求及摊铺分段长度相适应, 以免碾压不及时而影响R CC 的密实度及强度。碾压必须及时和密实, 但也不能过分振捣过分碾压, 以防表面开裂和局部振散。碾压速度在3km /h 以下, 防止轮前起堆和产生裂缝。碾压时从低侧向高侧进行。碾压过程中压路机不能调头、转向、急刹车等, 以免造成R CC 表面凹陷、拥包、开裂。振压要出浆, 表面水分不足时, 适当洒水, 水量以不沾轮为宜。碾压时如有弹簧现象或混合料在轮下大量滚动, 说明R CC 过湿, 应翻开凉晒或换料。
2.6 切缝与养护
2.6.1 切缝
切缝时间按强度为10M pa 时加以控制, 夏季施工一般第二天就可以锯缝, 锯缝采用跳仓法进行
2.6.2 养护
由于R CC 具有含水量低早期强度高( 1d 强度可达10M pa 左右) 的特点, 故早期养护特别重要( 尤其是前3d) , 要求养护时间不少于7d。
2.7 填缝
采用灌缝机或人工方法进行, 填缝料采用弹性密封胶和浮化沥青等。
3 R C C 施工中的问题
3.1 局部路面厚度不足
厚度对路面的使用寿命有极大的影响, 减少10m m 时, 寿命减少25% ~30% ; 减少20m m 时, 寿命减少40% ~50% , 故应该在施工中引起极大的重视。
3.2 局部松散
由于级配不好, 石子偏大或含水量过低, 造成卸车或摊铺时大骨料离析, 如果没有二次拌和处理, 就容易造成R CC 底部或表层的骨料偏多、砂浆偏少而松散的现象。
3.3 边部及接缝处不密实
R CC 边部及工作缝处不易压实, 或因压不出浆而出现蜂窝,应在大面积摊铺端部前数米, 先出人工在模板内侧堆150m m ~200m m 宽混合料, 并洒水、拌和及铁钎捣实。施工缝端头
应设钢模板加导木, 使压路机能碾压到边, 或多铺几十厘米, 以后切除不密实部分。R CC 工作缝的施工是个难点, 应予以充分重视。
