影響水泥混凝土路面不平整的因素及改進措施

　　【摘要】水泥混凝土路面因其具有強度高、穩(wěn)定性好以及使用壽命長等優(yōu)點，所以在高等級公路建設中應用較廣泛。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量和行車的舒適性，因此提高其平整度問題便成為業(yè)內人士關注的重點。

　　【關鍵詞】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度高、穩(wěn)定性好以及使用壽命長等優(yōu)點，所以在高等級公路建設中應用較廣泛。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量和行車的舒適性，因此提高其平整度問題便成為業(yè)內人士關注的重點。

　　本文對水泥混凝土路面不平整的因素進行了分析，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。砼拌制過程中，由于水灰比控制不嚴，拌和料坍落度出現(xiàn)波動導致攤鋪不均勻。坍落度過小和易性差對人工抹平不利，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)劑量不準的影響。如果配料未采用準確的計量裝置，骨料和水泥的比例不穩(wěn)定，或砂的含量時多時少，都會影響拌和料的和易性，造成密實度不均勻，導致收縮不均勻，影響路面的平整度。

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

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

　　(5)模板控制不好，人工難以找平。混凝土終凝前必須用人工或機械抹平其表面。人工抹平勞動強度大、工效低，而且會把水分、水泥和細砂帶到混凝土表面，致使它比下部混凝土多漿，導致其干縮性高強度低。

　　(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)，其好壞對路面的使用質量和路面的平整度影響較大。

　　(7)水泥混凝土路面施工機械和施工工藝的落后，以及施工中的操作不認真都對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采用先進的大型拌和設備和施工機械設備，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行配合比設計和試配。一般道路砼抗壓強度為30mpa，抗折強度為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度，早脫模，同時使砼更好的收縮密實，可提高砂的含量，骨料采用連續(xù)級配或最大粒徑3厘米，若為提高強度節(jié)省水泥，可減少砂的含量，骨料采用間斷級配以增大粒徑。

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

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

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

　　(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。

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

　　(6)應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，以免產生分層離析。應用插入式震搗棒要仔細認真震搗，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，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要注意脫水時間，要由專人實測吸水率。

　　(9)抹面是平整度的關鍵工序。為避免模板不平和模板接頭錯位給平整度帶來不利影響，橫向搓刮后還要進行縱向搓刮，同時要輔以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(簡稱rccp)是采用瀝青砼路面施工工藝，將干硬性水泥混凝土(簡稱rcc)攤鋪、壓實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度、穩(wěn)定、耐久的特點，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，因而引起世界各國的重視。美國、西班牙、法國、德國和日本等國都進行了rccp路面鋪筑試驗研究，并取得了較大的進展。80年代初，我國也開始進行rccp路面鋪筑技術的試驗研究，并鋪筑了一些試驗路段，取得了大量的研究成果。但是縱觀國內外的研究成果可以發(fā)現(xiàn)路面平整度問題仍是公認的難題，路面平整度的不足制約了碾壓砼路面在高等級公路上的應用。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鍵技術兩個方面進行分析。

　　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均采用浮動熨平板形式，浮動熨平板在工作時懸浮在混合料上，只有當熨平板受力平衡時才能保證攤鋪厚度均勻一致。當攤鋪速度或攤鋪材料的性能指標發(fā)生變化時，熨平板的受力平衡狀態(tài)被破壞，攤鋪厚度發(fā)生變化導致路面平整度差。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，在壓路機碾壓的同時，路表層產生一定的水平推力，路面會產生一定的推擠性，從而造成除了攤鋪時的不平整外，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，就要提高攤鋪預壓密實度、攤鋪的均勻性、碾壓的均勻性和減小壓實沉降，這些是提高路面最終平整度的技術關鍵。

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

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

　　(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)減小壓實沉降，要注意提高預壓密實度。

　　(4)提高壓實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鍵技術。[Page]

　　4.2.1適宜的碾壓砼稠度指標和集料級配。稠度是反映碾壓砼材料和易性的關鍵指標，適宜的稠度可提高攤鋪的平整度并獲得足夠壓實度，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，但稠度過大導致難以壓實。綜合考慮砼稠度對路面平整度的影響，砼的稠度(“半出漿”改進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量(強度壓實度等)。根據(jù)試驗結果和一些資料，并綜合考慮施工質量和工程費用等因素，認為其集料的最大粒徑以不超過20毫米為宜。

　　通過對于不同集料級配的混凝土進行稠度、易修整性、低離析性、可壓實性及強度等指標的考核及一些試驗的結果表明，集料級配對碾壓混凝土的施工性能及強度影響很大，適宜的集料級配通常為砂率35～47%的連續(xù)級配(級配曲線略)。

　　4.2.2保持稠度穩(wěn)定性。要保持混凝土稠度的穩(wěn)定性，必須從以下幾個方面采取措施：加強料場管理，保持砂石材料含水量及級配的相對穩(wěn)定；選用強制式拌和機，保證拌和充分；選擇有效的砂石含水量檢測和原料計算系統(tǒng)，將砂石含水量等原材料品質變化對混凝土性能的影響控制在盡可能小的范圍內；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壓密實度的均勻性。在混合料品質(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。實驗證明，保持分料螺旋內的料位高度穩(wěn)定、均勻是減少攤鋪中離析的關鍵，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。當混凝土配合比和攤鋪機型號確定后，對攤鋪質量影響最大的(也是可調范圍最大的)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鍵。通過分析和試驗證明，提高攤鋪預壓密實度均勻性的主要措施有：根據(jù)工程規(guī)模，合理進行“拌和-運輸-攤鋪”系統(tǒng)的機械配套，使系統(tǒng)處于最佳的運行狀態(tài)；選擇適宜的攤鋪速度，保證攤鋪作業(yè)的連續(xù)性。根據(jù)試驗路的觀測和分析，攤鋪速率宜控制在0.6～0.9米/分鐘之間，排除運料車對攤鋪機的沖撞等干擾因素，保持攤鋪速率的穩(wěn)定。

　　4.2.4增大預壓密實度。采用瀝青攤鋪機攤鋪的超干硬性碾壓混凝土材料，提高預壓密實度的有效途徑是配備高密實度熨平板大型攤鋪機(高密度攤鋪機)。因此機械選型時不僅要看攤鋪機的型號，還要檢查熨平板的型號，保證熨平板具有攤鋪干硬性砼所具有的功能。實際工作時，對不同型號的攤鋪機可設定不同的熨平板工作參數(shù)，為保證路面質量以攤鋪后預壓壓實度達到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機械選型、碾壓工作段長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)的振動壓路機作為主導壓實機具。從減少壓路機的停機、換向和啟振動造成推擠導致壓實不均勻的角度考慮，期望盡可能延長碾壓工作段長度。另一方面，碾壓段過長會導致碾壓延遲時間增加，使混凝土的可壓實性變差和強度降低。從這兩個方面考慮，經試驗認為，以45米攤鋪長度作為一個碾壓工作段比較合適。為穩(wěn)定表面減小推擠，在振動壓實之前必須進行初壓(靜壓)。初壓1～2遍后即可進行復壓。復壓采用振動碾壓方式，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。復壓是混凝土壓實的主要工序，壓實沉降會較大，所以復壓時應注意保證路面全面積范圍內碾壓的均勻性，以減少碾壓對平整度的破壞。

　　4.2.6嚴格控制基層平整度。由于碾壓砼路面對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真對待和處理，就會造成局部平整度差，這對提高路面平整度十分不利。

　　4.2.7認真處理施工縫。在規(guī)?；a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，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，都會對路面平整度造成損害，因此從找平基準鋼絲的張拉、保護到壓路機的停頓轉向等各個操作環(huán)節(jié)都必須制定詳細的操作規(guī)程，要對上崗人員進行培訓，以保證合理操作減少失誤。

　　5. 結語

　　本文對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其理論和實踐經驗的總結，由此可知要保證路面平整度，必須采用先進的施工設備、先進的施工方法和科學的管理手段，嚴格控制每道施工工序，認真把好每道關，一句話要精心施工。