提高碾壓水泥砼路面平整度的施工工藝
發布時間：2014-02-25 共1頁
碾壓水泥砼路面（簡稱RCCP）是采用瀝青砼路面施工工藝，將干硬性水泥砼（簡稱RCC）攤鋪、壓實成型的一種新型水泥砼路面。RCCP路面既具有普通水泥砼路面高強度、穩定、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，取得了量的研究成果。
但是縱觀國內外的研究成果可以發現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。
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砼路面的范疇，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。
影響路面平整度的因素。目前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生變化時，熨平板的受力平衡狀態被破壞，攤鋪厚度發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定和控制攤鋪速度的均勻是保證路面平整度的關鍵。
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。
2提高碾壓混凝土路面平整度的關鍵技術
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而提高，但稠度過導致難以壓實。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，如與普通水泥砼路面一樣采用集料最粒徑40mm，則很難保證路面平整度和質量（強度壓實度等）。根據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，適宜的集料級配通常為砂率35～47%的連續級配（級配曲線略）。
保持稠度穩定性。要保持混凝土稠度的穩定性，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，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。
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節是分料和面料過程。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，對攤鋪質量影響最的（也是可調范圍最的）是攤鋪速度。保持穩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：根據工程規模，合理進行"拌和-運輸-攤鋪"系統的機械配套，使系統處于最佳的運行狀態；選擇適宜的攤鋪速度，保證攤鋪作業的連續性。根據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，保持攤鋪速率的穩定。
增預壓密實度。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，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%.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，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。
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。
認真處理施工縫。在規模化生產情況下，雖然施工縫的數量少，但也影響路面的平整度。施工縫的處理應以鋸切縫為最好。
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節都必須制定詳細的操作規程，要對上崗人員進行培訓，以保證合理操作減少失誤。
結語
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。
但是縱觀國內外的研究成果可以發現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。
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砼路面的范疇，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。
影響路面平整度的因素。目前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生變化時，熨平板的受力平衡狀態被破壞，攤鋪厚度發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定和控制攤鋪速度的均勻是保證路面平整度的關鍵。
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。
2提高碾壓混凝土路面平整度的關鍵技術
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而提高，但稠度過導致難以壓實。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，如與普通水泥砼路面一樣采用集料最粒徑40mm，則很難保證路面平整度和質量（強度壓實度等）。根據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，適宜的集料級配通常為砂率35～47%的連續級配（級配曲線略）。
保持稠度穩定性。要保持混凝土稠度的穩定性，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，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。
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節是分料和面料過程。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，對攤鋪質量影響最的（也是可調范圍最的）是攤鋪速度。保持穩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：根據工程規模，合理進行"拌和-運輸-攤鋪"系統的機械配套，使系統處于最佳的運行狀態；選擇適宜的攤鋪速度，保證攤鋪作業的連續性。根據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，保持攤鋪速率的穩定。
增預壓密實度。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，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%.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，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。
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。
認真處理施工縫。在規模化生產情況下，雖然施工縫的數量少，但也影響路面的平整度。施工縫的處理應以鋸切縫為最好。
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節都必須制定詳細的操作規程，要對上崗人員進行培訓，以保證合理操作減少失誤。
結語
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。
