影響水泥混凝土路面不平整的因素及改進(jìn)措施

　　【摘要】水泥混凝土路面因其具有強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好以及使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，所以在高等級(jí)公路建設(shè)中應(yīng)用較廣泛。然而水泥混凝土路面的平整度的好壞直接影響路面的使用質(zhì)量和行車的舒適性，因此提高其平整度問題便成為業(yè)內(nèi)人士關(guān)注的重點(diǎn)。

　　【關(guān)鍵詞】混凝土路面；穩(wěn)定性；平整度

　　【abstract】cement concrete pavement because of its high strength, good stability, as well as the advantages of long life, high-grade highway construction in the wider application. cement concrete pavement, however the smoothness of a direct impact on use of road traffic quality and the comfort, therefore the issue of enhancing its smoothness will become the focus of the industry.

　　【key words】concrete pavement stability flatness

　　1. 引言

　　水泥混凝土路面因其具有強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好以及使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，所以在高等級(jí)公路建設(shè)中應(yīng)用較廣泛。然而水泥混凝土路面的平整度的好壞直接影響路面的使用質(zhì)量和行車的舒適性，因此提高其平整度問題便成為業(yè)內(nèi)人士關(guān)注的重點(diǎn)。

　　本文對(duì)水泥混凝土路面不平整的因素進(jìn)行了分析，并提出了提高平整度的工藝措施。

　　2. 水泥混凝土路面不平整的因素

　　(1)水灰比控制不嚴(yán)。砼拌制過程中，由于水灰比控制不嚴(yán)，拌和料坍落度出現(xiàn)波動(dòng)導(dǎo)致攤鋪不均勻。坍落度過小和易性差對(duì)人工抹平不利，坍落度過大造成砼表面浮漿過多，人工抹平后出現(xiàn)不同程度的抹印，影響路面的平整度。

　　(2)劑量不準(zhǔn)的影響。如果配料未采用準(zhǔn)確的計(jì)量裝置，骨料和水泥的比例不穩(wěn)定，或砂的含量時(shí)多時(shí)少，都會(huì)影響拌和料的和易性，造成密實(shí)度不均勻，導(dǎo)致收縮不均勻，影響路面的平整度。

　　(3)振搗不實(shí)或振搗過度，或提漿刮平不好，都會(huì)給人工做面帶來困難，造成平整度不理想。振動(dòng)梁的剛度不足，使用時(shí)造成下?lián)献冃?，也?huì)使砼路面呈現(xiàn)中部微凹不平的局面。

　　(4)橫板的設(shè)置對(duì)平整度的影響。路面的標(biāo)高和平整度都有賴于橫板支設(shè)的穩(wěn)固和橫板頂面的標(biāo)高，橫板接頭處要絲毫無差。

　　(5)模板控制不好，人工難以找平?；炷两K凝前必須用人工或機(jī)械抹平其表面。人工抹平勞動(dòng)強(qiáng)度大、工效低，而且會(huì)把水分、水泥和細(xì)砂帶到混凝土表面，致使它比下部混凝土多漿，導(dǎo)致其干縮性高強(qiáng)度低。

　　(6)脹縮縫和施工縫影響路面的平整度。水泥混凝土路面的脹縫處是路面的薄弱環(huán)節(jié)，其好壞對(duì)路面的使用質(zhì)量和路面的平整度影響較大。

　　(7)水泥混凝土路面施工機(jī)械和施工工藝的落后，以及施工中的操作不認(rèn)真都對(duì)水泥混凝土路面的平整度影響較大。

　　3. 提高水泥混凝土路面平整度的施工工藝

　　從水泥混凝土路面施工工藝和施工流程來看，要想提高水泥混凝土路面的平整度，必須從施工工藝和施工方法上下功夫，從混合料的拌和到水泥混凝土路面的成型應(yīng)采用先進(jìn)的大型拌和設(shè)備和施工機(jī)械設(shè)備，以滿足施工的連續(xù)性和減少水泥混凝土路面施工縫。

　　根據(jù)混合料攤鋪采用的方法進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)和試配。一般道路砼抗壓強(qiáng)度為30mpa，抗折強(qiáng)度為4.5mpa，采用普通425＃水泥，初始水灰比可控制在0.45～0.5之間，坍落度要求3～5厘米。若工期緊為了加快施工進(jìn)度，早脫模，同時(shí)使砼更好的收縮密實(shí)，可提高砂的含量，骨料采用連續(xù)級(jí)配或最大粒徑3厘米，若為提高強(qiáng)度節(jié)省水泥，可減少砂的含量，骨料采用間斷級(jí)配以增大粒徑。

　　(1)堅(jiān)持配料過磅，并要檢查砂石含水量及袋裝水泥虧重情況，以保證配料準(zhǔn)確。

　　(2)必須有專職技術(shù)人員檢查拌料時(shí)間和坍落度，以保證拌和料的均勻性和水灰比準(zhǔn)確。[Page]

　　(3)對(duì)施工的支撐面，必須提早灑水濕潤(rùn)，防止基層吸收水分，導(dǎo)致含水量不均。

　　(4)模板盡量采用鋼模，其剛度較好，易于支承穩(wěn)固，模板平整光潔，使用期長(zhǎng)。

　　(5)對(duì)拌和不均勻或運(yùn)輸過程中發(fā)生離析的混合料，攤鋪前必須重新翻拌均勻，否則不得進(jìn)行下道工序的施工。攤鋪時(shí)混合料不得拋擲，尤其是近模處要反扣鐵锨鋪放，不準(zhǔn)用鐵锨推平。攤鋪時(shí)要考慮振搗下沉值，并盡量鋪平。

　　(6)應(yīng)用平板振搗器要縱橫向全面振搗，相鄰行列重疊20厘米左右，防止漏震和震搗不足，也要防止震搗過度，一般以混合料停止下沉表面泛漿不再冒泡為度，以免產(chǎn)生分層離析。應(yīng)用插入式震搗棒要仔細(xì)認(rèn)真震搗，要盡量減少接縫處的微鼓翹脊現(xiàn)象出現(xiàn)。

　　(7)搓平板和抽漿刮平時(shí)，要注意前后工作的銜接，避免出橫向痕跡。

　　(8)采用真空吸水工藝時(shí)要注意脫水時(shí)間，要由專人實(shí)測(cè)吸水率。

　　(9)抹面是平整度的關(guān)鍵工序。為避免模板不平和模板接頭錯(cuò)位給平整度帶來不利影響，橫向搓刮后還要進(jìn)行縱向搓刮，同時(shí)要輔以3米直尺檢查。搓刮前一定要將模板頂清理干凈。

　　(10)用拉毛的方法來提高路面的平整度。

　　4. 提高碾壓水泥混凝土路面平整度的施工工藝

　　碾壓水泥混凝土路面(簡(jiǎn)稱rccp)是采用瀝青砼路面施工工藝，將干硬性水泥混凝土(簡(jiǎn)稱rcc)攤鋪、壓實(shí)成型的一種新型水泥混凝土路面。rccp路面既具有普通水泥混凝土路面高強(qiáng)度、穩(wěn)定、耐久的特點(diǎn)，又兼有瀝青砼路面的施工周期短、施工方便和快速開放交通等優(yōu)點(diǎn)，因而引起世界各國(guó)的重視。美國(guó)、西班牙、法國(guó)、德國(guó)和日本等國(guó)都進(jìn)行了rccp路面鋪筑試驗(yàn)研究，并取得了較大的進(jìn)展。80年代初，我國(guó)也開始進(jìn)行rccp路面鋪筑技術(shù)的試驗(yàn)研究，并鋪筑了一些試驗(yàn)路段，取得了大量的研究成果。但是縱觀國(guó)內(nèi)外的研究成果可以發(fā)現(xiàn)路面平整度問題仍是公認(rèn)的難題，路面平整度的不足制約了碾壓砼路面在高等級(jí)公路上的應(yīng)用。下面從影響碾壓砼路面平整度的因素和提高碾壓砼路面平整度的關(guān)鍵技術(shù)兩個(gè)方面進(jìn)行分析。

　　4.1影響碾壓砼路面平整度的因素分析

　　從碾壓砼路面施工的工藝流程上可以看出，碾壓砼路面在路面性能上雖然屬于水泥混凝土路面的范疇，但在攤鋪和碾壓等成型工藝上卻更接近于瀝青混凝土路面，攤鋪后的路面必須經(jīng)過碾壓才能成型。因此要提高其成型后路面的平整度，首先要保證攤鋪的平整度，其次是減少碾壓過程中對(duì)路面平整度的破壞。

　　4.1.1影響路面平整度的因素。

　　目前大型瀝青攤鋪機(jī)均采用浮動(dòng)熨平板形式，浮動(dòng)熨平板在工作時(shí)懸浮在混合料上，只有當(dāng)熨平板受力平衡時(shí)才能保證攤鋪厚度均勻一致。當(dāng)攤鋪速度或攤鋪材料的性能指標(biāo)發(fā)生變化時(shí)，熨平板的受力平衡狀態(tài)被破壞，攤鋪厚度發(fā)生變化導(dǎo)致路面平整度差。因此提供適合攤鋪的砼混合料并保持砼材料性能的穩(wěn)定和控制攤鋪速度的均勻是保證路面平整度的關(guān)鍵。

　　4.1.2影響碾壓后路面平整度的因素。

　　碾壓砼路面攤鋪后，在壓路機(jī)碾壓的同時(shí)，路表層產(chǎn)生一定的水平推力，路面會(huì)產(chǎn)生一定的推擠性，從而造成除了攤鋪時(shí)的不平整外，還造成攤鋪后路面的各種不均勻、碾壓的不均勻和基層的不平整，這些都反映為路表面的不平整。因此，若要保證攤鋪平整度，就要提高攤鋪預(yù)壓密實(shí)度、攤鋪的均勻性、碾壓的均勻性和減小壓實(shí)沉降，這些是提高路面最終平整度的技術(shù)關(guān)鍵。

　　根據(jù)以上分析，提高碾壓砼路面平整度的關(guān)鍵技術(shù)和影響因素可歸納為以下幾點(diǎn)：

　　(1)宜用攤鋪機(jī)攤鋪，以減小離析和碾壓推擠；要注意混凝土稠度指標(biāo)和集料級(jí)配。

　　(2)提高攤鋪平整度，要注意混凝土稠度的穩(wěn)定性和攤鋪速度的均勻性。

　　(3)減小壓實(shí)沉降，要注意提高預(yù)壓密實(shí)度。

　　(4)提高壓實(shí)沉降的均勻性要注意基層平整度、攤鋪均勻性和碾壓均勻性。

　　4.2提高碾壓混凝土路面平整度的關(guān)鍵技術(shù)。[Page]

　　4.2.1適宜的碾壓砼稠度指標(biāo)和集料級(jí)配。稠度是反映碾壓砼材料和易性的關(guān)鍵指標(biāo)，適宜的稠度可提高攤鋪的平整度并獲得足夠壓實(shí)度，并可減少碾壓的推擠作用，從而提高路面平整度。通過做試驗(yàn)路和考察得出：路面平整度隨混凝土稠度的增大而提高，但稠度過大導(dǎo)致難以壓實(shí)。綜合考慮砼稠度對(duì)路面平整度的影響，砼的稠度(“半出漿”改進(jìn)vc值)以40±0.5s為宜。

　　由于碾壓砼單位用水量小，混合料粘聚性差，如與普通水泥混凝土路面一樣采用集料最大粒徑40mm，則很難保證路面平整度和質(zhì)量(強(qiáng)度壓實(shí)度等)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果和一些資料，并綜合考慮施工質(zhì)量和工程費(fèi)用等因素，認(rèn)為其集料的最大粒徑以不超過20毫米為宜。

　　通過對(duì)于不同集料級(jí)配的混凝土進(jìn)行稠度、易修整性、低離析性、可壓實(shí)性及強(qiáng)度等指標(biāo)的考核及一些試驗(yàn)的結(jié)果表明，集料級(jí)配對(duì)碾壓混凝土的施工性能及強(qiáng)度影響很大，適宜的集料級(jí)配通常為砂率35～47%的連續(xù)級(jí)配(級(jí)配曲線略)。

　　4.2.2保持稠度穩(wěn)定性。要保持混凝土稠度的穩(wěn)定性，必須從以下幾個(gè)方面采取措施：加強(qiáng)料場(chǎng)管理，保持砂石材料含水量及級(jí)配的相對(duì)穩(wěn)定；選用強(qiáng)制式拌和機(jī)，保證拌和充分；選擇有效的砂石含水量檢測(cè)和原料計(jì)算系統(tǒng)，將砂石含水量等原材料品質(zhì)變化對(duì)混凝土性能的影響控制在盡可能小的范圍內(nèi)；采用緩凝型減水劑，減少混凝土稠度的變化。

　　4.2.3提高攤鋪均勻性。主要是指減少攤鋪過程中的離析和保持預(yù)壓密實(shí)度的均勻性。在混合料品質(zhì)(集料最大粒徑和混凝土稠度)確定以后，攤鋪過程可能造成離析的主要環(huán)節(jié)是分料和面料過程。實(shí)驗(yàn)證明，保持分料螺旋內(nèi)的料位高度穩(wěn)定、均勻是減少攤鋪中離析的關(guān)鍵，適宜的料位高度是在面料螺旋中心軸以上葉片的2/3左右。當(dāng)混凝土配合比和攤鋪機(jī)型號(hào)確定后，對(duì)攤鋪質(zhì)量影響最大的(也是可調(diào)范圍最大的)是攤鋪速度。保持穩(wěn)定的攤鋪速度是提高路面平整度的關(guān)鍵。通過分析和試驗(yàn)證明，提高攤鋪預(yù)壓密實(shí)度均勻性的主要措施有：根據(jù)工程規(guī)模，合理進(jìn)行“拌和-運(yùn)輸-攤鋪”系統(tǒng)的機(jī)械配套，使系統(tǒng)處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)；選擇適宜的攤鋪速度，保證攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的連續(xù)性。根據(jù)試驗(yàn)路的觀測(cè)和分析，攤鋪速率宜控制在0.6～0.9米/分鐘之間，排除運(yùn)料車對(duì)攤鋪機(jī)的沖撞等干擾因素，保持?jǐn)備佀俾实姆€(wěn)定。

　　4.2.4增大預(yù)壓密實(shí)度。采用瀝青攤鋪機(jī)攤鋪的超干硬性碾壓混凝土材料，提高預(yù)壓密實(shí)度的有效途徑是配備高密實(shí)度熨平板大型攤鋪機(jī)(高密度攤鋪機(jī))。因此機(jī)械選型時(shí)不僅要看攤鋪機(jī)的型號(hào)，還要檢查熨平板的型號(hào)，保證熨平板具有攤鋪干硬性砼所具有的功能。實(shí)際工作時(shí)，對(duì)不同型號(hào)的攤鋪機(jī)可設(shè)定不同的熨平板工作參數(shù)，為保證路面質(zhì)量以攤鋪后預(yù)壓壓實(shí)度達(dá)到88～89%為宜，最低不要低于85%。

　　4.2.5保持碾壓均勻性。保證碾壓的均勻性必須從壓實(shí)機(jī)械選型、碾壓工作段長(zhǎng)度和碾壓次序及工藝等方面采取措施。綜合考慮平整度和壓實(shí)度兩方面的要求，推薦采用自重10～12噸、高頻(最低30hz、推薦40hz以上)、低幅(建議1毫米以下)的振動(dòng)壓路機(jī)作為主導(dǎo)壓實(shí)機(jī)具。從減少壓路機(jī)的停機(jī)、換向和啟振動(dòng)造成推擠導(dǎo)致壓實(shí)不均勻的角度考慮，期望盡可能延長(zhǎng)碾壓工作段長(zhǎng)度。另一方面，碾壓段過長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致碾壓延遲時(shí)間增加，使混凝土的可壓實(shí)性變差和強(qiáng)度降低。從這兩個(gè)方面考慮，經(jīng)試驗(yàn)認(rèn)為，以45米攤鋪長(zhǎng)度作為一個(gè)碾壓工作段比較合適。為穩(wěn)定表面減小推擠，在振動(dòng)壓實(shí)之前必須進(jìn)行初壓(靜壓)。初壓1～2遍后即可進(jìn)行復(fù)壓。復(fù)壓采用振動(dòng)碾壓方式，碾壓輪的重疊宜為輪寬的1/3～1/2，以利消除壓痕和提高路面平整度。復(fù)壓是混凝土壓實(shí)的主要工序，壓實(shí)沉降會(huì)較大，所以復(fù)壓時(shí)應(yīng)注意保證路面全面積范圍內(nèi)碾壓的均勻性，以減少碾壓對(duì)平整度的破壞。

　　4.2.6嚴(yán)格控制基層平整度。由于碾壓砼路面對(duì)基層平整度的敏感性要大于普通固定模板的水泥混凝土路面，因此基層的平整度如果不認(rèn)真對(duì)待和處理，就會(huì)造成局部平整度差，這對(duì)提高路面平整度十分不利。

　　4.2.7認(rèn)真處理施工縫。在規(guī)模化生產(chǎn)情況下，雖然施工縫的數(shù)量少，但也影響路面的平整度。施工縫的處理應(yīng)以鋸切縫為最好。

　　4.2.8合理操作，減少失誤。由于碾壓砼路面具有材料易干硬和易碾壓成型的特點(diǎn)，攤鋪過程中或碾壓過程中任何的作業(yè)失誤，都可能造成局部表面損壞，都會(huì)對(duì)路面平整度造成損害，因此從找平基準(zhǔn)鋼絲的張拉、保護(hù)到壓路機(jī)的停頓轉(zhuǎn)向等各個(gè)操作環(huán)節(jié)都必須制定詳細(xì)的操作規(guī)程，要對(duì)上崗人員進(jìn)行培訓(xùn)，以保證合理操作減少失誤。

　　5. 結(jié)語(yǔ)

　　本文對(duì)水泥混凝土路面不平整因素的分析和提出的提高水泥混凝土路面平整度的工藝措施是對(duì)其理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，由此可知要保證路面平整度，必須采用先進(jìn)的施工設(shè)備、先進(jìn)的施工方法和科學(xué)的管理手段，嚴(yán)格控制每道施工工序，認(rèn)真把好每道關(guān)，一句話要精心施工。