钢筋混凝土路面施工技术工艺

'钢筋混凝土路面施工技术工艺前言钢筋混凝土路面施工技术是在普通混凝土路面施工的基础上发展起来的。当地基有不均匀沉降等情况发生时，混凝土面板有可能出现断裂裂缝，钢筋混凝土路面就是利用路面混凝土内的纵横钢筋把面板拉在一起，使面板依靠钢筋及集料的嵌锁作用具有结构强度，增强面板强度、防止面板裂纹张开，达到保护面板结构不被破坏的目的。一、工艺特点1、目前国际上有实验研究的钢筋混凝土路面主要有如下三种形式：局部补强使用的间断（带接缝）钢筋混凝土路面、连续配筋混凝土路面及预应力钢筋混凝土，其中前二种形式得到了较广泛的应用。2、与沥青路面相比，钢筋混凝土路面的优点主要体现在如下方面：刚度大、承载能力强；耐水性、耐高温性强；弯拉强度高、疲劳寿命强；耐候性、耐久性优良；平整度衰减慢、高平整度维持时间长；粗集料磨光值和磨耗值的要求低、集料易得；路面环保性好等。3、由于间断和连续钢筋混凝土路面中含有大量的钢筋或单、双层钢筋网片，给机械施工带来了较大的难度，施工中必须预先将钢筋网按设计要求架设牢固，捣鼓棒在施工过程中不得碰撞钢筋网，另外施工中严禁车辆驶入钢筋网片上面，以免破坏钢筋网。二、适用范围1、可广泛应用高速公路上，在基层耐冲刷性不够、强度不足、软土路基、高填方、挖填交接段有可能产生不均匀沉降地段。2、可作为板长过大、板平面形状不规则地段路面之用。三、工艺原理及设计要求1、工艺原理：钢筋混凝土路面是利用路面混凝土内的纵横钢筋把面板拉在一起，使面板依靠钢筋及集料的嵌锁作用具有结构强度。2、原理作用：达到增强面板强度、保护面板结构不被破坏的作用。3、工艺设计要求⑴各种参数确定；①混凝土标号：采用C35号钢筋混凝土②钢筋种类及技术要求：钢筋应顺直，不得有裂缝、断伤，表面油污和颗粒状或片状锈蚀应清除。钢筋最小直径和最大间距。钢筋种类光面钢筋螺纹钢筋最小直径（mm）812 纵向最大间距（mm）150300横向最大间距（mm）350750③水，混凝土搅拌及养护用水应洁净，以饮用水为宜，非饮用水时，要求硫酸盐含量不得超过2700mg/L,含盐酸不得超过5000mg/L，PH值不得小于4。（2）设计主要指标：①面层材料组成设计：连续配筋混凝土面层，根据经验，其纵向配筋率通常为0.6%—0.7%。②板厚的设计：钢筋混凝土路面厚度一般取同等条件下普通混凝土路面厚度的80%—90%，普通水泥混凝土路面的厚度与荷载疲劳应力分析、轴载换算和轮迹横向分布、温度疲劳应力分析、材料参数等有关。③钢筋混凝土路面配筋量计算；A=16.L.H.U/F，其中A：每延米混凝土面层所需要的钢筋面积（mm2）L:钢筋间距（m）H:面板厚度（mm）U：面层与基层之间的磨阻系数，取1.8F：钢筋的屈服强度（mpa）④混凝土试件的弯拉强度计算；F1=F2/（1-1.04C）+T.SF1：混凝土试配弯拉强度的均值F2：混凝土试配弯拉强度标准值C：混凝土试配弯拉强度的变异系数，取值0.1—0.2S：混凝土试配弯拉强度实验样本的标准差T：保证率系数，根据样本数确定，样本数量为3、6、9、15、20，分别取值1.36、0.79、0.61、0.45、0.39。四、工艺流程 滑模摊铺钢筋混凝土路面的工艺流程基层检测工、料、机、电力、供水等准备工作拉线测量设置水泥、砂石料的检验、量方配合比设计清扫基层供水池推土机、装载机供料配合比检验调整清扫洒水外加剂供应混凝土搅拌传力杆、拉杆供发电平整道路砼运输油料供应前置胀缝支架、钢筋网砼卸料布料机、挖掘机、吊车砼布料钢筋网安装摊铺机准备滑模摊铺打拉杆胀缝板传力杆后置胀缝板制作供水车边部接缝修整路面修整磨面抄平拉毛机人工拉槽抗滑构造制作麻袋拖毛硬刻槽路面养护锯缝路肩接头施工灌缝填料路面性能检测竣工验收洒水车覆盖洒水养护喷雾器喷雾养护塑料膜麻袋稻草砂发电机、锯缝机人工施工路肩及路缘石摊铺机灌缝机灌缝料平整度、强度、板厚接缝抗滑、标高、线性油料供应 五、操作要点1、施工前准备工作⑴、设计文件复核：技术部门组织技术人员对图纸的结构、工程量等项目进行仔细的复核。⑵、备料：按照设计文件及规范要求，准备至少一个月施工生产所需的材料，特殊情况下不得少于一周的生产所需的材料。⑶、材料试验：按照规范及设计要求，对水泥、钢筋、砂、碎石等材料进行常规试验，并按要求在监理工程师监督下送有资质的第三方检测。⑷、调整配合比：按照规范及设计要求，做好配合比的调整，确保施工产品的质量和成本。⑸、试验段试验：试验段也要按照正常的施工地段要求组织施工。2、施工工艺（1）、钢筋的加工与安装铺筑前，应按设计图纸对钢筋网设置位置、路面板块、地梁和接缝位置进行准确放样，路面板块的平面位置偏差不得大于10mm，钢筋网设置位置应窄于面板宽度左右各不小于100mm。钢筋的有关操作要求如下：①钢筋网所采用的钢筋直径、间距；钢筋网的设置位置、尺寸、层数等应符合设计图纸的要求。钢筋网焊接和绑扎应符合国家相关标准。采用工厂焊接好的冷轧带肋钢筋网片时，质量要符合国家相关标准的规定。②钢筋网应采用预先架设安装方式，单层钢筋网的安装，在确保精度的条件下，可采用两次摊铺，中间摆设钢筋网的安装方式。③单层钢筋网的安装高度应在面板顶面下1/3——1/2高度处，外侧钢筋中心至接缝或自由边的距离不小于100mm，并在每m2配置4—6个焊接支架或三角形架立钢筋支座，保证在拌合物的堆压下，钢筋网基本不下陷、不变形、不移位。单层钢筋网不得使用砂浆或混凝土垫块架立。④钢筋网的主受力钢筋应设置在受弯拉应力最大的位置，单层钢筋网纵筋应安装在底部，双层钢筋网片纵筋应分别安装在上层顶部、下层底部。双层钢筋网上、下层之间，每m2面积不得小于4—6个焊接支架或环形绑扎箍筋，双层钢筋网底部可采用焊接架立钢筋或30mm厚度的混凝土垫块支撑。⑤双层钢筋网底部到基层应有不小于30mm的保护层，顶部离面板表面应有不小于50mm的耐磨保护层。⑥横向连接摊铺的钢筋混凝土路面之间的拉杆数量应比普通混凝土 路面加密1倍，双车道整体摊铺的路面板钢筋网应整体连续，可不设纵缝。⑦钢筋网片进行搭接焊和绑条焊时，钢筋的搭接长度，双面搭接焊≥5d，单面焊≥10d，相邻钢筋的焊接位置应错开。⑧摊铺前应该检查绑扎好的钢筋网片和骨架，不得有贴地、变形、移位、松开和开焊现象。⑨对于连续配筋的钢筋混凝土路面，钢筋网支架必须采用活动支架，支架不得锚入基层之中，支架宜在钢筋加工车间电焊在横筋上。为了适应钢筋网片在混凝土施工中的热胀冷缩现象，以避免连续网产生过大的变形和隆起，纵向钢筋接长时，每隔30米左右宜采用一个绑扎接头。⑩连续配筋钢筋混凝土路面的端部锚固结构施工，在钢筋网安装之前，应按照设计图纸对锚固结构位置、尺寸进行测量放样，连续配筋混凝土路面端部锚固装置的位置与与构造物相接处的形式有：矩形地梁、宽翼缘工字钢梁、混凝土灌注桩、连续设计胀缝等。本项目采用的钢筋混凝土地梁，采用4个地梁，梁宽500mm，梁高1200mm，间距6000mm，地梁与连续配筋混凝土面层连成整体。（2）、钢筋混凝土路面铺筑①滑模基准线设置ⅰ、滑模摊铺路面的施工应设置基准线，基准线的设置形式有单向坡双线式、单向坡单线式、双向坡双线式三种。ⅱ、基准线设置除了应保证摊铺宽度外，还应当满足两侧650mm—1000mm的横向支距的要求。ⅲ、基准线纵向间距，直线段不应大于10米，曲线段根据曲线半径作适当加密，最小2.5米。ⅳ、线桩固定时，基层顶面到夹线臂高度应为450mm—750mm，基准线桩夹线臂到桩的水平距离宜为300mm，基准线应定牢固。单根基准线的长度应≤450m，基准线拉力≥1000N。②摊铺准备工作ⅰ、所有施工设备与机具均应全部到位、调试完毕，并处于良好状态。ⅱ、基层、封层表面及履带行走部分应清扫干净，摊铺面板位置应当洒水湿润，但不得积水。ⅲ、横向连接摊铺时，前次摊铺路面的纵缝的溜肩胀宽部位应切割顺直，侧边拉杆应校正扳直，缺少的拉杆应钻孔锚固植入，纵向施工缝的上半部缝臂应满涂沥青。 ③布料ⅰ、钢筋混凝土路面采用两次布料，以便在中间摆放间断钢筋网。连续配筋混凝土路面可以采用钢筋网预设安装方式，整体一次布料。ⅱ、混凝土应卸在料斗或料箱内，再由机械从侧边送到摊铺位置，钢筋网上的拌合物堆放不宜过分集中，应尽快布均匀。ⅲ、滑模摊铺机前的正常料位高度在螺旋布料器叶片最高点以下，亦不得缺料，卸料、布料应与摊铺速度相协调。ⅳ、坍落度20mm—70mm，布料松铺系数应控制在1.08—1.15之间，布料机与滑模摊铺机之间的施工距离应控制在5.0—10.0米。ⅴ、严禁任何机械开上钢筋网片。④摊铺机施工参数设定及校正ⅰ、捣鼓棒下缘位置应在挤压板最低点以上，捣鼓棒的横向间距不宜大于450mm，均匀排列，两侧最边缘捣鼓棒与摊铺边缘距离不宜大于250mm。ⅱ、挤压板前倾角设置在3度左右，提浆夯板位置宜在挤压板前缘以下5—10mm之间。ⅲ、两边缘超铺高程根据拌合物稠度宜在3-8mm间调整，搓平梁前沿应调整到与挤压板后缘高程相当，搓平梁后沿应调整到比挤压板后缘1—2mm，并与路面高程一致。ⅳ、摊铺机首次摊铺路面，应挂线对其铺筑位置、几何参数和机驾水平度进行调整和校正，准确无误后方可开始摊铺。ⅴ、在开始摊铺的5米内，应在铺筑行进中对摊铺出的路面标高、边缘厚度、中线、横坡等参数进行测量，所摊铺的误差应在规范允许之内。⑤摊铺作业技术要领ⅰ、操作滑模摊铺机应缓慢、匀速、连续不间断地作业。严禁料多追赶，然后随意停机等待，间歇摊铺。摊铺速度应根椐拌合物稠度、供料多少和设备性能控制在0.5～3.0m／min之间，一般宜控制在１m/min左右。拌合物稠度发生变化时，应先调振捣频率，后改变摊铺速度。ⅱ、应随时调整松方高度板控制料位置，开始时宜略设高些，以保证进料。正常摊铺时应保持振捣仓料位高于振捣棒100mm左右，料位高低上下波动宜控制在±30mm之内。ⅲ、正常摊铺时，振捣频率可在6000r/min～11000r/min之间调整，宜采用9000r/min左右。应防止混凝土过振、欠振或漏振。应根据混凝土的稠度大小，随时调整摊铺的振捣频率或速度。摊铺机起步时，应先开启振捣棱2～3min，再缓慢平稳推进。摊铺机脱离混凝土后，应产即 关闭振捣棒组。ⅳ、滑模摊铺机满负荷时可铺筑的路面最大纵坡为：上坡5%；下坡6%。上坡时，挤压底板前仰角宜适当调小，并适当调轻抹平板压力；下坡时，前仰角宜适当调大，并适当调大抹平板压力。板底不小于3/4长度接触表面时抹平压力适宜。ⅴ滑模摊铺机施工的最小弯道半径不应小于50m；最大超高横坡不宜大于7%。ⅵ、单车道摊铺时，应视路面设计要求配置一侧或双侧打纵缝拉杆的机械装置。2个以上车道摊铺时，除侧向打拉杆的装置外，还应在假纵缝位置配置拉杆自动插入装置。ⅶ、软拉抗滑构造时表面砂浆层厚度宜控制在4mm左右，硬刻槽路面的砂浆表层厚度宜控制在2～3mm。ⅷ、养护7天后，方能摊铺相邻车道。⑥、摊铺的注意事项ⅰ、摊铺中要经常检查捣鼓棒的工作情况及位置，路面出现麻面或拉裂现象时，必须停机检查或更换捣鼓棒。摊铺后，路面上出现发亮的砂浆条带时，必须调高捣鼓棒的位置使其底端在挤压板的后缘高度以上。ⅱ、摊铺工作中，停机待料时间超过当时气温下混凝土初凝时间的4/5时，须按照施工缝处理。ⅲ、滑模摊铺过程中应采用自动摸平板装置进行抹平，对于少量局部麻面或明显的缺料部位，应在挤压板后或搓平梁前适量补充拌合物，由搓平梁或抹面板进行机械修复。ⅳ、滑模摊铺结束后，须及时清理机械，做好当日保养。（3）制作横向工作缝①设接缝的钢筋混凝土路面，在摊铺面板时，每张钢筋网片边缘100mm需做标记，以便准确切纵、横缩缝。纵横向接缝部位的传力杆、拉杆、钢筋网表面应涂防锈涂层或包裹防锈塑料管套，这是对切缝部位采取的必要的防锈措施，切缝后的槽口，应及时填缝。②滑模摊铺施工路面，可以在当天软做施工横缝，也可以在第二天硬切横向施工缝。设置施工缝端模，用水准仪测量面板高程和横坡，为使下次施工能紧接着施工缝开始，两侧模板应向内各收进20—40mm，收口长度宜比滑模摊铺机侧板稍长。在开始施工接缝时，应做好端头和结合部位的平整度，防止工作缝结合部低洼跳车。街头宁高勿低，偏高则可以打磨，偏低则无法补救。3、推荐的主要施工技术参数； （1）混凝土坍落度20mm—70mm，布料松铺系数应控制在1.08—1.15之间，布料机与滑模摊铺机之间的施工距离应控制在5.0—10.0米（2）基准线设置除了应保证摊铺宽度外，还应当满足两侧650mm—1000mm的横向支距的要求。（3）基准线纵向间距，直线段不应大于10米，曲线段根据曲线半径作适当加密，最小2.5米。（4）水泥标号、性能：要求采用旋窑道路硅酸盐水泥、旋窑硅酸盐水泥。要求硅酸三钙不小于50%，铝酸三钙不大于5%，铁铝酸四钙不低于15%，碱度小于6%，三氧化硫小于3.5%，烧失量不大于3.0%，水泥初凝时间不早于1h，终凝时间不迟于6.5h，磨损量不大于3.6kg/m2，（5）粗集料应质地坚硬、耐久、洁净，岩石的抗压强度值与混凝土强度等级比不小于1.2—1.5，即火成岩抗压强度不小于100mpa，变质岩不低于80mpa，沉积岩不低于60mpa，压碎指标控制在12%以内，针片状含量控制在10%以内。（6）细集料也应当坚硬、耐久、洁净，钢筋混凝土路面应当使用河砂，砂的硅质含量不低于25%，含泥量小于1%，细度模数应在2.0—3.5之间。（7）保证路面平整度，要求每50米范围不得超过±3mm。六、推荐使用的主要机具设备推荐使用的主要机具设备见下表。工作内容主要机械设备表名称机型及规格钢筋加工钢筋锯断机、弯纲机、电焊机根据需要确定测量基准线水准仪、经纬仪、全站仪根据需要确定基准线、线桩、紧线器3000m/300个/5个混凝土搅拌强制式搅拌楼不小于50m3/h装载机2—3m3发电机120kw供水泵和蓄水池不小于250m3运输运输车4—6m3，数量根据需要确定自卸车4—24m3，数量根据需要确定摊铺布料机、挖掘机、吊车等数量根据需要确定滑模摊铺机见上表捣鼓棒、整平梁、模板数量根据需要确定抗滑拉毛养生机1台与摊铺机同宽人工拉毛齿耙、工作桥数量根据需要确定硬刻槽机刻槽宽度500mm，功率＞7.5kw 切缝软锯缝机数量根据需要确定常规锯缝机或支架锯缝机数量根据需要确定移动发电机12—60kw,数量根据需要确定抹平（处理欠平整部位）水磨石磨机数量根据需要确定灌缝灌缝机或插胶条工具数量根据需要确定养生压力式喷洒机或喷雾器数量根据需要确定工地运输车4—6吨，数量根据需要确定洒水车4.5—8吨，根据需要确定七、劳动力组织单机作业每班人员组织分工见下表。工作内容需要人员备注钢筋加工、安装24混凝土搅拌站5摊铺、抹平18辅助人员6八、质量要求及质量控制要点1、施工质量要求：要求达到优质工程标准2、质量控制要点（1）基层检测①必须保证基层的湿润、洁净。②控制好基层质量对平整度的影响路面基层质量和平整度对砼面层有很大的影响。基层施工过程中，由于基层早期强度未到，过早开放交通，造成基层表面脱粒，形成坑槽；路面面层冬季备料和砼面层摊铺重交通运输以及二灰基层受冻融影响，表面松散，形成坑槽；均造成基层表面凸凹不平，基层标高改变，影响砼路面面层摊铺平整度。另外，路面摊铺过程中，滑模摊铺机履带通过土路肩时，由于履带打滑，附着力不足，摊铺机不能拉动砼，强制抬高底板标高，影响路面平整度。因此，滑模摊铺机履带通过基层时，应保证履带行进部位基层的平整度和坚硬度。（2）钢筋网固定与保护由于间断和连续钢筋混凝土路面中含有大量的钢筋或单、双层钢筋网片，给机械施工带来了较大的难度，施工中必须预先将钢筋网按设计要求架设牢固，捣鼓棒在施工过程中不得碰撞钢筋网，另外施工中严禁车辆驶入钢筋网片上面，以免破坏钢筋网。（3）混凝土伴和与运输①确保各项材料的质量。 ②确保拌和楼计量准确，拌和楼卸料落差不大于2.0米。③拌和时间，要求拌和物的纯拌和时间不低于45秒。④运输车辆的车罐应当洁净，车罐有遮盖措施，防止车罐内的混凝土干燥、蒸发、防雨、防冻。⑤运输半径不宜大于20公里，运输途中避免颠簸，以免拌合物离析。（4）摊铺施工①、摊铺速度，操作摊铺机应当缓慢、均匀、不间断的作业，摊铺进度一般以保持在1m/min为宜。②松方控制板，应随时调整松方高度板控制进料位置，开始时宜稍微设得高一点，以保证进料。一般舱内料位应保证高于路面10cm，挤压板与进料仓应当始终维持互相之间的压力均衡，不至于挤压力大小变化时影响路面摊铺的平整度。①捣鼓棒频率控制，采用9000r/min左右的频率，应根据拌合物的稠度调整频率的大小，料干的部分频率要调大，料湿部分频率要调小，保证在拌合物不均匀时，各部分具有均匀的密实度与提浆厚度。④纵坡施工，滑模摊铺机满负荷工作时，最大纵坡上坡为5%，下坡6%，上坡时，将挤压板前仰角适当调小，下坡反之。⑤防止摊铺中断，在一块钢筋网连续面板内，应防止摊铺中断，每块板内部应留施工缝，必须摊铺到设计的横缝位置或钢筋网片的端部，方可停止。3、质量通病的处理控制横向拉裂，路面出现横向拉裂是一个比较常见的质量问题，一般应从如下几个方面进行处理。（1）因为拌合物整体或局部比较干硬，离析，骨料粒径过大，不适应滑模摊铺，混凝土没有震动液化而拉裂，此时应降低摊铺速度，提高捣鼓棒频率。（2）应检查挤压底板的位置和前仰角设置是否变化，前倒角时必定要拉裂，前仰角过大，也可能拉裂，应在行进中调整前两个水平传感器，即改变挤压底板为合适的前仰角，消除拉裂现象。（3）因为拌合物整体或局部比较干硬，停机待料时间过长，起步摊铺速度过快，也可能拉裂。停机待料时间过长时，应隔一刻钟开启振动棒振动2—3min，起步摊铺时，先振动2—3min，再缓慢推进。九、施工安全及环保注意事项 1、所有设备和机具在投入使用前均由机械技术人员组织进行检查、维修保养，各种保险、限位、制动、防护等安全装置齐全可靠，确保状况良好。2、专用机械的操作人员必须经过培训并经考核取得合格证后持证上岗，严格按规程操作，杜绝违章作业。3、固定指挥、操作人员，指挥及时正确果断，统一信号。严禁吊物下站人和随吊带人。4、非垂直运输起吊时，应加横移索。横移索连于吊点，不可连在其他部位，用慢速卷扬机控制。吊离地面或障碍物后，放松横移索恢复正位再拆除横移索。5、严格坚持定期保养制度，做好操作前、中、后设备的清洁润滑、紧固、调整和防腐工作。严禁机械设备超负荷使用，带病运转和在作业运转中进行维修。6、施工用主要电力线路架空安设，从主线路至用电设备间使用电力电缆，严禁电力线随地拖拉或置于脚手架等临时装置上。十、应用实例1、钢筋混凝土路面工程设计情况：本项目全长38公里，中央绿化带款1.5 米，单幅路面宽度12.25m，厚23cm，为钢筋混凝土路面。2、施工机械选型：采用GOMACO的GHP2800 滑模摊铺机摊铺施工。3、施工参数6.1高速公路、一级公路一般选用一次摊铺2、3个车道宽度（7.5——12.5m）的滑模摊铺机，3车道宽度的滑模摊铺机，技术参数如下表：项目发动机功率（kw）摊铺宽度（m）摊铺厚度（mm）摊铺速度（m/min）空驶速度（m/min）行走速度（m/min）履带数（个）整机自重（t）三车道200—30012.50—5000—30—50—15457—1354、施工效果（配图片） 图为滑模摊铺机施工混凝土路面图为路面抹平十一、结束语由于钢筋混凝土路面跟沥青路面相比，具有造价低的优势，同时在部分高速公路基层耐冲刷性不够、强度不足、软土路基、高填方、挖填交接段等地段，均取得了良好的效果。随着我国经济实力的增强和公路上特重、重交通量超载运输条件的恶化，以及公路建设的加快，基础和路基稳定性不足或脱空的情况越来越多，现在在一些不生产沥青的地区，适应特重、重交通量超载运营和路基欠稳定的钢筋混凝土路面，得到了越来越广泛的应用。 从本项目施工情况看，使用滑模摊铺机施工的钢筋混凝土路面，达到了预期的安全、质量、工期、成本目标。并从随后的跟踪观测可知，与普通混凝土路面相比，钢筋混凝土路面有效的控制了路面裂纹的发展和扩大，提高了行车的安全性和舒适度。'