第十二章 水泥混凝土路面施工

'第十二章　水泥混凝土路面施工水泥混凝土路面的种类：素混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土、预应力混凝土、装配式混凝土、钢纤维混凝土和混凝土小块铺砌等面层板和基（垫）层所组成的路面。水泥混凝土路面的特点：1、刚性好、强度大；2、稳定性好3、耐久性好4、抗侵蚀能力强5、养护费用少6、抗滑性能好7、有利于夜间行车8、接缝多9、对超载敏感10、不能立即开放交通11、修复困难12、噪声大 第一节水泥混凝土搅拌机一、概述1、搅拌机的分类及型号功用：将水泥、砂、石和水等按一定的配合比例，进行均匀拌和的机械。水泥混凝土搅拌机分类图 常用搅拌机的机型分类及代号见下表，主要由机型代号和主参数组成。组型特性代号代号含义主要参数混凝土搅拌机J（搅）鼓开G（鼓）JG电动机驱动鼓形搅拌机出料体积（m3）R(燃)JGR柴油机驱动鼓形搅拌机锥形Z(转)JZ锥形反转出料搅拌机F(翻)JF锥形倾翻出料搅拌机强制式Q（强）JQ强制式搅拌机D(单)JD单卧轴强制搅拌机S(双)JS双卧轴强制搅拌机搅拌机型号分类及表示方法（ZBJ04008-88） 2、搅拌机的特点及适用范围类型特点及功用周期性周期性进行装料、搅拌、出料。结构简单可靠，容易控制配合比及拌和质量，使用广泛连续式连续进行装料、搅拌、出料，生产率高。主要用于混凝土使用量很大的工程。自落式由搅拌筒内壁固定叶片将物料带到一定高度，然后自由落下，周而复始，使其获得者得均匀搅拌。最适宜拌制塑性和半塑性混凝土强制式筒内物料由旋转轴上的叶片或刮板的强制作用而获得充分的拌和。拌和时间短、生产率高。适宜于拌制干硬性混凝土固定式通过机架底脚螺栓与基础固定。多装在搅拌楼或搅拌站上使用移动式装有行走机构，可随时施运转移。应用于中小型临时工程倾翻式靠拌筒的倾倒出料非倾翻式靠拌筒反转出料梨式拌筒可绕纵轴旋转搅拌，又可绕横轴回转装料、卸料。一般用于试验室小型搅拌机锥式多用于大中型搅拌机鼓筒式多用于中小型搅拌机槽式多为强制式。有单槽单搅拌轴和双槽双搅拌轴等，国内较少使用盘式中一周期性垂直强制搅拌机，国内较少采用 二、自落式水泥混凝土搅拌机1）工作原理自落式水泥混凝土搅拌机的工作原理如图4-127所示，沿筒内壁周围安装有若干搅拌叶片，工作中搅拌机的筒体在围绕其自身回转时，使叶片对筒内物料产生分割、提升、洒落和冲击等作用，从而使配料的相互位置不断进行重新分布而获得拌和。自落式搅拌机工作原理1-混凝土拌和料；2-搅拌筒；3-搅拌叶片；4-托轮 2）自落式水泥混凝土搅拌机的主要构造鼓筒式搅拌机如下图所示。JG250鼓筒自落式水泥混凝土搅拌机1-水泵；2-动力箱；3-进料斗提升离合器；4-搅拌鼓筒；5-料斗；6-加水控制手柄；7-进料斗上升手柄；8-进料斗下降手柄；9-出料手轮；10-出料槽；11-水箱 三、强制式水泥混凝土搅拌机强制式搅拌机工作原理1-混凝土拌和料2-搅拌筒3-搅拌叶片搅拌原理：靠安装在搅拌筒内带叶片的立轴旋转时将物料挤压、翻转、抛出等复合动作对物料进行强制搅拌。 第三节水泥混凝土搅拌站一、概述1、用途：用联合装置集中搅拌水泥混凝土。2、类型：搅拌站按工艺布置型式可分为单阶式和双阶式两类；搅拌站按装置方式可分为固定式和移动式两类；大型搅拌站按搅拌机平面布置型式的不同，可分为巢式和直线式两种。3、型号：国产混凝土搅拌站型号由混凝土搅拌站的组代号、搅拌机型式代号、主要参数、变型或更新代号等组成。 二、双阶式水泥混凝土搅拌站双阶移动式混凝土搅拌站主要由混凝土搅拌机、骨料与水泥称量设备、供水及其称量设备、骨料堆场、水泥筒仓、运输机械、控制系统等组成。1-水泥秤；2-示值表；3-料斗卷扬机；4-回转机构；5-拉铲绞车；6-主操作室；7-拉铲操作室；8-搅拌机；9-水箱；10-水泵；11-提升料斗；12-电磁气阀；13-骨料秤；14-分壁柱；15-空气压缩机 1、混凝土搅拌机：是搅拌站的主机，决定搅拌站的生产率；2、集料的输送及储存：分别储存有石子、砂子等骨料的独立集料仓位于搅拌站的后部，打开集料仓闸门后骨料流入称斗进行称重；3、集料的称重装置：完成集料的称重并控制出料口闸门的开启；4、集料提升装置：将称重后的集料提升至搅拌机；5、水泥仓及称重装置：由螺旋输送机将水泥仓内的水泥送至水泥称重装置料斗内；6、控制装置：控制料仓门的开启与关闭、搅拌时间、搅拌机卸料闸门的开启与关闭等动作。 三、单阶式水泥混凝土搅拌站多为大型固定式搅拌设备。1、进料层：有砂、石和水泥的进料装置。包括输送集料的带式输送机、分料用的电动转料斗、输送水泥或结合料的斗式提升机等。2、储料层：多为六角或八角形金属结构，并用钢板分隔成格，下部有可开启斗门3、配料层：设有给料器、水箱和供水管道、称料斗、控制室及集料斗等组成。4、搅拌层：内设搅拌器、给料器、搅拌器电气控制柜和压缩空气净化装置等。 5、出料层：由出料斗的弧形门启闭来控制卸料的多少。6、控制系统：均采用电气控制，即用电气系统控制电磁阀，再通过电磁阀来控制气动缸，使各料斗的斗门启闭。单阶式混凝土搅拌站结构示意图1-进料层2-储料层3-配料层4-吸尘器5-搅拌层6-出料层7-斗式提升机8-螺旋输送机9-胶带输送机10-搅拌机 第三节水泥混凝土搅拌输送车一、概述它是运送混凝土的专用设备，特点是：在运量大、运距远的情况下能保证混凝土的质量均匀。适用范围：道路、机场、水利等大面积的工程施工及运输商品混凝土。 1、搅拌输送车的类型1）根据搅拌筒驱动装置不同可分为：机械式和液压式两类；2）根据搅拌筒动力供给方式的不同可分成：动力从发动机分动箱引出和单独发动机驱动搅拌筒两种型式；3）根据搅拌站至施工现场距离和材料供应条件的不同，混凝土搅拌输送车可以分为：①新鲜混凝土输送、②半干料搅拌输送、③干料搅拌输送、④搅拌混凝土后输送这四种方式。 二、混凝土搅拌运输车典型结构混凝土搅拌输送车一般由运载底盘、搅拌筒、驱动装置、给水装置和操纵系统组成，如下图所示。混凝土搅拌输送车1-泵连接组件；2-减速机总成；3-液压系统；4-机架；5-供水系统6-搅拌筒；7-操纵系统；8-进出料装置；9-底盘车 1)运载底盘：多采用现有的汽车底盘或专用拖式底盘。2）搅拌筒搅拌筒轴线与水平面的倾斜角为16°～20°。筒体底部端面封闭，由上部的开口进料、卸料，如图所示。搅拌筒内部构造1-加料斗；2-进料导管；3-搅拌筒壳体；4-辅助搅拌叶片；5-中心轴；6-带状螺旋叶片；7-环形滚道 装料与卸料机构1-进料斗；2-固定卸料槽；3-支架；4-调节转盘；5-调节杆；6-活动卸料槽；7-搅拌筒在搅拌筒料口一端设置有装料与卸料机构，如下图所示。 3）驱动装置按照搅拌筒的驱动方式不同，可将驱动装置分为机械式和液压式两种。4）给水装置给水装置一般由水泵、水箱和管路系统组成。5）操纵系统该系统由变量泵、恒流量控制阀、转阀、液压马达等组成。气压给水装置1-汽车储气筒；2-进水阀；3-压力水箱；4-安全阀；5-水表；6-截止阀；7-冲洗软管 第四节水泥混凝土输送设备一、水泥混凝土输送泵1、水泥混凝土输送泵的特点和分类特点：混凝泵可将混凝土的水平输送和垂直输送结合起来，并能保证混凝土的均匀性和增加密实性。分类：1)水泥混凝土泵按混凝土泵的构造和工作原理可分为活塞式、挤压式和风动式；活塞式混凝土泵又因传动方式不同又可分为机械式和液压式两类，其中液压式有油压式与水压式之分；2)按转移方式可分为固定式、拖式、汽车式。 2、活塞式混凝土泵液压活塞式混凝土泵分单缸和双缸两种。（1）液压活塞式混凝土泵的工作原理液压活塞式混凝土泵的原理1-液压缸盖；2-液压缸；3-活塞杆；4-闭合油路；5-V型密封圈；6-活塞；7-水管；8-混凝土缸；9-阀箱；10-板阀；11-油管；12-铜管；13-液压缸活塞；14-干簧管；15-缸体接头；16-双缸连接缸体通过液压缸的压力油推动活塞，再通过活塞杆推动混凝土缸中的工作活塞来进行压送混凝土。 （2）混凝土泵的主要组成机构①压送机构：将混凝土压入输送管道，使其克服管道阻力而输送到浇筑地点。②料斗及搅拌装置：起储存调节作用，并对混凝土进行二次搅拌，以改善混凝土的可压送性。③混凝土泵分配阀：采用旋转板阀，可以使一个混凝土示缸在吸入冲程与料斗相连；同时另一个活塞杆处于推压冲程并与输出口相通。 第五节水泥混凝土摊铺机一、概述1、水泥混凝土摊铺机的功用：将符合路面材料规范要求和摊铺要求的水泥混凝土均匀地摊铺在已修好的基层上，经振实、整平、抹光等连续作业程序，铺筑成符合路面标准要求的水泥混凝土面层的机械。对水泥混凝土摊铺机的要求：（1）布料均匀、不产生混合料离析现象；（2）应达到规定的摊铺宽度和摊铺厚度，且有均等的余留高度，以供振实、整平、抹光；（3）摊铺后的混凝土能充分的振实；（4）摊铺后的路面平整度误差在设计规范允许的范围内；且达到规定的密实度。 2、水泥混凝土摊铺机的分类（1）按性能和施工方式分可分为滑模式摊铺机、轨道式摊铺机两大类。（2）按用途分可分为路线铺筑机、路基铺筑机、路面和沟渠摊铺机等。（3）按行走方式分可分为轮胎式、钢轮式和履带式。二、混凝土摊铺机的基本结构一般由布料器、刮平板、振捣器（包括振捣棒和振捣梁）、整平机、抹光机等装置组成。三、滑模式水泥混凝土摊铺机组成：由机架、动力系统、传动系统、行走-转向系统、操纵系统、布料机构、计量整平机构、振捣机构、成型抹平机构及附属机构等组成。 1、滑模式水泥混凝土摊铺机的分类1）按行走履带的数目不同：可分为四履带、三履带和两履带式摊铺机。2）按自动调平系统型式不同：可分为电液自动调平摊铺机和机液自动调平摊铺机两类。3）按振动器型式不同：可分为电动振动式和液压振动式两类。4）按摊铺工序不同：滑模式摊铺机可分为内部振动器在布料器之前和内部振动器在布料器之后两种类型。2、滑模式水泥混凝土摊铺机的特点1）不需要另设轨道，结构紧凑，效率高，施工速度快；2）采用全液压传动系统，自动化程度高，可实现无级调速；3）采用自动转向系统，保证了行驶的直线性和弯道的平滑；4）采用自找平装置，施工质量高；5）铺设路面能一次完成，路面使用寿命长； 6）对原材料、水泥混凝土配合比例、搅拌质量等要求严格；7）可实现一机多用，使用范围广泛。四、滑模式水泥混凝土摊铺机的施工过程1、螺旋布料器将自卸车或水泥混凝土搅拌车卸下的水泥混凝土均匀的铺开；2、由一级进料计量装置刮平板初步刮平混凝土，并将多余的混合料往前推移；3、用内部振捣器对混合料进行初步振实、捣固；4、用外部振捣器再次振实；5、由二级进料计量装置再次刮平混合料； 6、用成型盘对振实后的混凝土进行挤压成型；7、利用定形盘对铺层进行平整、定形和修边。五、滑模式摊铺机的作业装置滑模式水泥混凝土摊铺机工作机构包括：螺旋布料器、刮平板、内部振捣器（振捣棒）、外部振捣器（振捣夯板）、成形盘、定形盘、机架等组成。滑模式摊铺机工作装置1-螺旋布料器；2-刮平板；3-内部振捣器；4-振捣梁；5-侧模板；6-成形板；7-定形盘 1、螺旋布料器：位于机器的最前方，由两根大螺距、大叶片、螺旋方向相反的螺杆组成。它们同向旋转时能将将运料车卸在路基上的混凝土自中间向两侧均匀的摊铺开。螺旋布料器结构示意图1-支承轴；2-轴筒；3-叶片；4-联接盘；5-轴承 2、刮平板安装在螺旋布料器的后面，其作用是初步刮平混凝土，并控制虚方混凝土的厚度，将多余的混凝土推向前方。它由一块与斗底公用的底板和两副装在链条上的许多刮板所组成。3、振捣系统由振动棒和振实板组成。1）振动棒：对物料进行振实，保证一定的密实度。振捣棒结构1-马达2-轴承3-偏心块4-壳体 2）捣实板：将振动密实的混凝土铺层表面上的粗骨料捣入混合料铺层之中，便于成形板修整出光滑平整的水泥混凝土面层。捣实板1-夯板2-调节杆3-支座4-拐臂5-驱动杆6-连杆7-偏心盘8-驱动轮 4、摊铺装置将捣实后的混凝土铺层挤压成所需的路面形状的装置。由虚方控制板、成形盘、超铺板、侧模板和浮动盘、拖布等组成。1）虚方控制板：用来控制进入成形盘的振实后的混凝土的数量，以确保摊铺质量。2）成形盘：将近振实后的混凝土进行挤压，并使铺层形成所要求的路面断面形状的装置，并通过路拱调节装置调整中央路拱。路面拱度调整示意图a）水平横截面；b）双斜坡拱形横截面；c）单斜坡横截面 3）超铺板：防止混凝土因坍落度稍大而坍边，从而保证施工质量。4）侧模板：摊铺机在作业时使边线两侧挤压成形，并和超铺板一道作用减少边缘坍落。5）浮动盘：对混凝土路面进行二次整形。6）拖布：消除气泡，形成路面的粗糙度。5、水喷射系统：清洗机器及为混凝土拌合加水。6、调平系统：保持摊铺机的各种作业装置始终能保持在同一水平高度，从而保证摊铺的质量。 第六节水泥混凝土施工过程一、机械的选型与配套1、主导机械选型通常把混凝土摊铺机作为第一主导机型（多采用滑模式），混凝土拌和机作为第二主导机械（多为水泥混凝土拌和楼）。2、配套机械主要为运输混凝土的车辆。依据混凝土的运量和运输距离选择。其次是布料、养生与防滑处理设备。3、机械的合理配套保证各种机械在施工中能均衡使用，协调一致。 二、混凝土的拌和与运输1、拌和：搅拌设备的拌和能力对摊铺路面的均匀性和路面质量有较大影响,由于搅拌能力不足,导致摊铺机待料时间过长,混凝土被稳定层吸收一部分水份,造成混凝土水份散失、混凝土松散、水灰比失调,提不出浆,滑模拉不出光滑的路面,出现掉边,麻面等缺陷。2、运输：主要是防止水分的散发和混凝土发生离析现象。运输设备的运输能力应大于搅拌能力,可采用自卸车或搅拌车运输。在运输过程中要保证不漏浆、不变干、不离析,卸料时尽量不要堆积太高。卸料高度不应超过1.5m。3、卸料：可直接卸在基层上，但应注意卸料堆应尽可能的均匀，防止混凝土离析和便于刮板摊铺。 三、摊铺、捣实、成型首先螺旋摊铺器将混凝土向左右横向摊开，刮平板进行初步刮平，然后捣振器进行捣实，最后整平、成形，形成密实平整的表面。四、防滑与养生1、防滑处理：在混凝土面层整形完成后应进行防滑处理，常见措施为用拉毛机或人工拉毛路面。2、养生：路面覆盖稻草或塑料膜，并及时洒水。3、切缝、填缝：一般昼夜平均温度为10°C时，其开始切缝时间为4天，平均温度每增加5°C，切缝时间减少1天。切缝时间晚混凝土强度大，切缝慢，刀具磨损大。 五、混凝土施工工艺过程为提高混凝土路面质量,加速施工进度,必须制定合理的滑模摊铺的工艺流程,其流程如下:测量放样—摊铺机调整就位—混凝土搅拌—混凝土运输—布料设备布料—摊铺机摊铺—路面修整加工—防滑处理与养生—切缝。 思考题1、水泥混凝土有何功用？有哪些类型？2、简述单阶式水泥混凝土搅拌站的工艺流程。3、水泥混凝土输送车由哪几部分组成的？4、简述水泥混凝土施工过程。 拖式混凝土泵汽车式混凝土泵曲臂式混凝土输送车 '