水泥混凝土路面施工技术(2010)

'水泥混凝土路面施工技术以水泥混凝土作面层的路面，称为水泥混凝土路面或刚性路面。普通水泥混凝土路面：是指除接缝区和局部范围（边缘和角隅）外其余部位不配置钢筋的混凝土路面，也叫素混凝土路面。普通混凝土路面是目前运用最广泛的一种水泥混凝土路面。水泥混凝土路面优点：1．强度高、刚度大，抗滑性能好，耐磨，适用于大交通量和重载交通。2．耐久性好，使用期限长达20～40年。3．水温稳定性好、适用于高温、严寒、多雨地区和浸水路面。4．能见度好，对夜间行车有利。5．养护费用低。缺点是：1．开放交通时间长，养护期14～21d。2．水泥和水需要量大，对缺水和水泥地区难度大。3．有接缝。增加施工及养护难度、易跳车，受力薄弱处，易出现啃边、角裂、断板、错台、唧泥等病害。4．光热反射能力强，容易造成行车疲劳。5．修复困难。第一节水泥混凝土路面铺筑前准备工作目前我国公路系统采用的水泥混凝土路面施工技术大约有五类：小型机具配套施工、三辊轴机组、轨道模板式摊铺机、滑动模板式摊铺机、碾压混凝土施工。主要工序内容如下：1．模板制作安装与拆除2．传力杆、拉杆及其它钢筋制作安装3．混合料配运料、拌和运输、4．拌和物摊铺、振捣、整形、接缝施工、真空吸水、抹平5．切缝、养生、灌缝一、施工准备1.施工机械的选择（1）滑模摊铺机：高速、一级、二级（2）轨道摊铺机：一级、二级、三级（3）三辊轴机组：二、三、四级（4）小型机具：三、四级（5）碾压混凝土：二、三级，亦可用于高速、一级复合式路面下面层或基层（6）计算机自动控制强制式搅拌站：高速、一级、二级（7）强制搅拌站：三、四级各级公路均不得使用自落式拌和机。10 2.施工组织（1）施工组织设计（2）技术培训（3）施工测量（4）工地试验室组建3．搅拌场设置（1）场地硬化（2）设备安装（3）原材料供应与储存（4）防雨防尘措施（5）场地排水4．拌和前材料与设备检查水泥、粗集料、细集料、水、粉煤灰等5．下承层检测与修整二、拌和与运输1．拌和能力（m3/h）单车道滑模轨道碾压三辊轴小型机具3.75～4.5m≧100≧75≧75≧50≧502．拌和时间用国产强制式拌和机拌和坍落度为1～5㎝的混凝土拌和物，最佳拌和时间应控制为：立轴式强制式拌和机80s～120s，双卧轴强制式拌和机为60s～90s，最短时间不低于低限、最长拌和时间不超过高限的2倍。3．计量精度高速、一级公路：水和水泥、外加剂±1%，粗细集料±2%。其它公路：水和水泥、外加剂±2%，粗细集料±3%。4．运输采用自缷汽车运输混凝土拌和物，运输半径不超过20公里。开始拌和到浇筑的时间应满足下列要求：切缝养生、填缝抗滑构造图6-2水泥砼路面小型机具施工流程图施工气温（度）到运输完毕时允许最长时间（h）到铺筑完毕允许最长时间(h)滑模、轨道三轴、小机具滑模、轨道三轴、小机具5～92.01.52.52.010～191.51.02.01.520～291．00.751.51.2530～350.750.51.251.010 第二节混凝土路面面层铺筑一、小型机具铺筑路面小型机具施工的工艺流程如下：下承层准备表面修整施工放样与模板安装架设传力杆与拉杆抗滑构造施工摊铺与成型切缝、养生、灌缝混凝土拌和运输小型机具配套施工工艺流程1．机具选型与配套（1）搅拌机：应采用有自动计量设备的间歇式搅拌机如双卧轴单卧轴立轴等，优先选用双卧轴式无条件时，四级公路也可采用自落式搅拌机。数量1～4台规格和品牌尽可能统一（拌合物均匀性），单车道拌和能力≥25m3/h。（2）运输车辆手推车（50m内）、机动翻斗车（500m内）、自卸汽车（2000m内）、搅拌车（5000m，内，坍落度大于5cm或长距离运输宜采用）（3）振捣机具：插入式振捣棒，50～70mm，功率1.1kw，平板振动器，2.2kw，振动梁1.1kw。（4）整平饰面机具：提浆滚杠（100～150mm无缝钢管），叶片式或圆盘式抹面机。3m刮尺和抹刀。（5）抗滑构造设备：拉毛器、滚筒纹理机、压槽机或硬刻槽机。（6）其它设备：切缝机、水磨石磨机（磨平）、灌缝机、洒水车、工作桥、装载机、水泵等。2．模板安装宜采用3mm以上钢模或5cm木模，高度与混凝土板厚度相同，安装顺直平整相邻高差小于3mm，支撑牢固用钢钎打入基层固定，不小于3d用量，涂脱模剂。3．拌和与运输要求同前。4．摊铺与成型（1）摊铺：专人指挥卸料，人工铁锹反扣摊铺，不得抛掷和耧耙，或装载机挖机辅助布料，松铺系数1.1～1.25，坍落度0.5～2cm。10 （2）插入式振捣：①每车道2根振动棒，交错布置，②插入角度30-45度，深度距基层3-5cm，③轻插慢提，不得猛插快拔，严禁在砼中推行和拖拉，④移动距离小于1.5倍作用半径并不大于50cm，避免碰撞模板钢筋等，⑤振捣时间不小于30s，以拌合物停止下沉，表面不再冒气泡和泛水泥浆为准，不应过振。（3）平板振动器振捣：①每车道断面1块振动板，纵横各一遍，重叠10～20cm，②振动时间以振动板底部和边缘浮浆3-5mm，并不少于15s，③由2人拉起振捣和移位，④振捣过程中，对缺料部位人工补平，多余的料适当铲除，随时检查模板、钢筋的移位变形松动等情况并纠正。（4）振动梁振平：每车道配一根振动梁，沿混凝土表面拖拉振实，移动速度均匀缓慢，往返2-3遍，以表面泛砂浆均匀平整为限。（5）整平饰面①每车道配提浆滚杠一根，第一遍短距离一进一退拖滚或推滚，后长距离拖滚2遍。将水泥浆赶往前方，多作的浆宜铲除（泌水过稀）②抹面机往返2-3遍整平抹面③抹刀和刮尺精平饰面：先用抹刀将抹面留下的痕迹抹平，再用3m刮尺纵横各一遍，精平饰面后的青面无任何抹面印痕，平整度达到规定要求。④拌和物运输铺筑完成时间1～2h（5～30度）。（6）抗滑构造硬刻槽：抗压强度达到40%后进行，深2～3mm，宽3～5mm,间距15～25mm。（7）养生与交通管制整平饰面完成后，应及时进行养生。常用的养生方法包括湿法养生、塑料薄膜养生或喷洒养生剂，不宜采用围水养生方式。养生时间根据混凝土强度增长情况而定，在达到设计弯拉强度的80％以上时结束养生。10 一般为14～21天，热天不少于14天，冷天不宜少于2l天。（8）拆模混凝土的立方体试件抗压强度达到8MPa以上时，应及时拆模（18～72h）。（9）钢筋的加工与设置当混凝土板中按照设计要求需设置钢筋时，应配合拌合物摊铺工作一起进行。①钢筋网的设置安装单层钢筋网片时，宜采用支架预先安装，也可先摊铺一层混凝土拌合物，其高度按钢筋网片的设计高度预加一定的沉落量，安放钢筋后继续浇筑。安放双层钢筋网片时，当板厚度不大于25cm时，可将两层钢筋网片事先用架立筋扎成骨架一次就位。板厚大于25cm时，按照单层网片的方法，分两层安放。②角隅钢筋的设置安装角隅钢筋时，宜采用焊接支腿，也可先在角隅处摊铺一层混凝土拌合物，其高度按角隅钢筋的设计高度预加一定的沉落量，安放钢筋后用拌合物压住，然后继续浇筑。③边缘钢筋的设置安放边缘钢筋时，先在边缘处铺筑一条混凝土拌合物，拍实至钢筋设置高度，安放边缘钢筋，两端弯起处用混凝土拌合物压住，防止位移。（10）接缝施工①缩缝缩缝施工优先采用切缝的方法。当混凝土立方体强度达到8MPa以上时，应及时进行硬切缝（13～50h）。②纵向施工缝当一次摊铺宽度小于路面总宽度时，设纵向施工缝。位置宜与车道线一致，构造采用平缝加拉杆型。③横向施工缝每日施工结束时，或因特殊情况造成施工中断时间超过30～45min时，应设横向施工缝。横向施工缝采用平缝加拉杆型。④胀缝在摊铺至胀缝位置前方l～2m处时，将胀缝支架准确定位锚固，摊铺混凝土拌合物并用振捣棒振实胀缝两侧的拌合物。胀缝板应连续贯通整个路面宽度，钢筋支架两侧应比摊铺宽度各短3㎝，胀缝板的高度应保证密封槽的尺寸符合要求，密封槽先采用木条嵌填，嵌入的木条和胀缝板暂时连成一体，填缝时再取出。胀缝和施工缝重合时，混凝土的浇筑和施工缝相同。⑤填缝混凝土板养生期满后，应及时填缝。先用切缝机将密封槽加工成规定的尺寸，用专用工具将衬垫材料嵌入到规定的深度。加热型填缝料的加热温度应符合规定要求，加热过程中应搅拌均匀，填缝料融化后保温使用。加热型填缝料的养生期，冷天宜为2h，热天宜为6h。养生期间，宜封闭交通。10 切缝时，已经出现啃边、掉角、边角不规则的密封槽均应使用填缝料灌填，不得使用预制嵌缝条。二、三辊轴机组摊铺下承层准备辊轴机摊铺整平轨模安装传力杆安装排振机振捣布料机布料精平饰面混凝土拌和运输辊轴式摊铺施工工艺流程图抗滑构造切缝、养生、填缝人工找补1．机具选型与配套（1）搅拌机：应采用有自动计量设备的间歇式搅拌机如双卧轴单卧轴立轴等，优先选用双卧轴式。数量1～4台规格和品牌尽可能统一（拌合物均匀性），单车道拌和能力≥50m3/h。（2）运输车辆自卸汽车（2000m内）、搅拌车（5000m，内，坍落度大于5cm或长距离运输宜采用）（3）振捣机具：排式振捣机，50～70mm，间距小于50cm，不大于作用半径1.5，同时应配备布料器和松方控制刮板，并具备自行功能，带拉杆插入机更好。（4）整平饰面机具：三辊轴整平机：具有振实、摊铺、提浆和整平功能，由一根振实摊铺进浆的偏心振动轴和两根圆心整平轴组成，振动轴始终向后旋转，其它两轴可前后转。三辊轴机工作时机械向前运动，振动轴向后旋转，同时通过偏心振动使拌和物液化，振动轴在自重和动力作用下切入液化的拌和物，从而实现振密提浆功能，由于振动轴的偏心振动会在拌和物表面形成有规律的波浪，同时拌和物坍落度小或布料高度过高时，振动轴前方有过的拌和物，机械前移受阻而形成爬坡现象，导致表面不平整由后面的整平轴消除。为及时消除波浪，必须采用前进振动后退静滚的方式。3m刮尺和抹刀。（5）抗滑构造设备：拉毛器、滚筒纹理机、压槽机或硬刻槽机。（6）其它设备：切缝机、水磨石磨机（磨平）、灌缝机、洒水车、工作桥、装载机、水泵等。2．模板安装采用钢模，高度与混凝土板厚度相同，安装顺直平整相邻高差小于3mm10 ，支撑牢固用钢钎打入基层固定，不小于3d用量，涂脱模剂。3．拌和与运输4．布料（1）专人指挥卸料，人工布料时宜采用排振机前方的螺旋布料器辅助控制松方高度，或装载机挖机辅助布料，松铺系数1.1～1.25，坍落度1～4cm。较高一侧增大布料高度。布料长度大于10m。5．排振：①移动距离小于1.5倍作用半径并不大于60cm，避免碰撞模板钢筋等，每车道2根振动棒，交错布置，②振捣时间不小于15～30s，以拌合物停止下沉，表面不再冒气泡和泛水泥浆为准，不应过振。③桥面铺装或厚度小时，可用梁式振捣机或平板振动器④振动方式有插入式和拖式两种。6．拉杆安装：面板振实后，趁拌和物刚液化时，立即安装拉杆。7．工人找补：三辊轴施工时拌合物应高于模板顶面5～20mm，安装拉杆后立即检查混凝土整平情况。低补高铲，注意使用工作桥。8．三辊轴机组作业作业长度20～30m，与振实工序之间小于15min前进振动后退静流2～3遍，不宜过3。振动轴离高于模板2mm、整平轴则始终接触模板顶面。注意人工找补或铲除。振动完成后，振动轴抬离模板，静滚4～8遍，直到平整度符合要求，表面砂浆厚度（小于4mm），和水灰比均匀为止。9．精平饰面：三辊轴整平后，立即采用刮尺饰面纵横各一遍。表面泌水蒸发消失后，使用抹刀1～2遍收浆或抹光，或抹面机2遍。拌和物运输铺筑完成时间1～2h（5～30度）。10.抗滑构造硬刻槽：抗压强度达到40%后进行，深2-3mm，宽3-5mm,间距15-25mm。其它工序同前。三、轨模式摊铺机铺筑轨模式摊铺机施工是由支撑在平底型轨道上的摊铺机将混凝土拌和物摊铺在地基上。摊铺机的轨道与模板是连在一起的，安装时同步进行。施工工艺流程如下：10 下承层准备表面整形轨模安装拌和与运输接缝施工振捣卸料与摊铺轨道模板式水泥混凝土面板施工工艺流程图抗滑构造切缝、养生、填缝１．摊铺机（1）轨模式摊铺机有刮扳式、箱式、螺旋式三种类型，摊铺时将缷在基层上或摊铺箱内的混凝土拌和物按摊铺厚度均匀地充满轨模范围内。（2）刮扳式摊铺机本身能在轨道上前后自由移动，刮扳（刀片）旋转时将缷在基层上的混凝土拌和物向任意方向摊铺。箱式摊铺机摊铺时，先将拌和物通过缷料机一次缷在钢制料箱内，摊铺机向前行驶时，料箱内的混合料摊铺于基层上，通过料箱横向移动按松铺厚度准确、均匀地刮平拌和物。螺旋式摊铺机由可以正向和反向旋转的螺旋布料器将拌和物摊平，螺旋布料器的刮板能准确调整高度，螺旋式摊铺机的摊铺质量优于前述两种摊铺机、摊铺能力较大。（3）摊铺过程中应严格控制混凝土拌和物的松铺厚度，确保混凝土路面的厚度和标高符合设计要求，一般应通过试铺确定拌和物的松铺厚度。2．振捣机（1）排式振捣机：配高频振捣棒组，间距不超过50cm，且不大于作用半径1.5倍，有斜插连续拖式和间歇垂直插入式两种。厚度大于150mm坍落度小于30mm必须采用间歇垂直式移动距离小于50cm且小于作用半径1.5倍，拖式速度小于0.5～1.0m/min。（2）梁式振捣机：振捣棒组振捣完成后，用振动梁对混凝土表面进行振捣和修整，对拌和物作进一步整平和捣实，在振捣梁前方设置一道长度与宽度相同的复平梁，用于纠正摊铺机初平的缺陷，并使拌和物在全宽范围内达到正确的高度，复平梁的工作质量对振捣密实度和路面平整度影响很大，复平梁后面是一道弧面振动梁，以表面平板式振动将振动传动全宽范围内。（3）对混凝土的振捣，每一位置的持续时间应以混凝土停止下沉，不再冒气泡并泛出砂浆为准，不宜过振。３．整形机（1）整平梁：机架前部，比布料板高度低5mm，可调节高度可微振刮去多余的料，初平（2）振动梁：机架中部，高度、角度、频率可调整，低于设计高3～4mm充分振实（3）修整机：低于设计高2～3mm，可横向往复摆动，对已密实的混凝土搓面并刮去多余的灰浆。4．抹光机10 它可以跟在整型机后面，成为其装置的一部分，也可以单独装在一个工作桥上，由整形机牵引或独立驱动。两根抹光梁，作业时边前进边横向往复摆动作精平抹光。5．抗滑构造（拉毛机）纹理制作从混凝土表面无波纹水迹开始，过早或过晚均会影响纹理质量。装有钢丝刷或刻槽的滚筒6．切缝机：装有振动刀或砂轮。7．填缝机：带有喷嘴。四、滑模式摊铺机施工滑模式摊铺机施工混凝土路面不需要轨模，摊铺机支承在四个液压缸上，两侧设置有随机移动的固定滑板，摊铺厚度通过摊铺机机上下移动来调整。一次通过过完成摊铺、振捣、整平等多道工序。规范规定，高速公路、一级公路的水泥砼路面必须采用滑模式摊铺机施工。施工准备传力杆安装砼拌和与运输螺旋布料器松方控制板（刮平板）振动排气仓（内部振捣器）捣实板（提浆夯板－外部振捣器）拉杆插入器成型模板（挤压板－进料控制板、成型盘和侧板）浮动模板（振动搓平板――定型盘和侧板）超级抺平机拖布抗滑构造制作切缝、养生、填缝、、水泥砼路面滑模施工工艺流程图德国威特根WIRTGEN-1500--（美国CMI-SF）1．布料滑模摊铺机摊铺路面时，可配备一台挖掘机或装载机辅助布料，采用前置钢筋支架法设置缩缝传力杆的路面，应配有侧向供料或布料设备，滑模摊铺机前的正常料位高度应在螺旋布料器的叶片高度以下。2．松方控制板10 用来控制混凝土进入成型模板的数量，进料过多或过少都会影响摊铺质量，进料过多，水泥砂浆停留在振动仓里，难以进入成型模板，影响表面光滑，进料过少摊铺厚度不足。正常摊铺时，保持振捣仓内料高于振捣棒10cm左右。3．振捣仓每排机器上标准宽度内振捣棒数量为25个，高频、液压，可根据混凝土稠度大小，随时调整振捣频率或速度。4．捣实板振动过的混凝土经过捣实板捣实，把表面的粗集料压入砼中，然后进入成型模板，以达到表面光滑。捣实板由多根垂杆悬挂，由液压马达带动一个偏心轮作回旋运动，带动捣实板作上下运动。5．成型模板经过捣实后的混凝土进入成型模板，拫据施工要求可组合成不同的摊铺宽度、路拱等，有些摊铺机成型模板前端可调成喇叭口，保证多进料形成足够的压力。6．拉杆插入器拉杆插入器分为侧置式和中置式两种7．浮动模板振动搓平板或抺光板――用于提浆整平饰面8．超级抺平机抛光精平饰面9．拖布消除气泡，形成路面粗糙度。10'