山区大坡度路面混凝土的施工实践

日博体育 www.sh-shunnai.com 姚永春 YAO Yong-chun

(山西路桥建设集团有限公司,太原 030006)

摘要: 本文通过分析山区混凝土路面施工过程中的材料、施工工艺、施工机械等方面,对山区公路纵坡大施工相对困难情况进行剖析,并通过改进施工工艺及适当改变运输机械,适当减小混凝土塌落度等措施进行施工,施工效果良好。

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关键词 : 三辊轴;纵坡;塌落度;拌合站;搅拌叶片

中图分类号:TU528.01 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)24-0113-02

作者简介:姚永春(1971-),男,山西原平人,优高,工商管理硕士,2010年毕业于山西财经大学MBA专业。

0 引言

随着基础建设的不断深入,公路建设也延伸到了偏远的山区,在山区的乡村公路中不可避免地要在设计选线拉坡中引入了纵坡较大的线性,在这些公路的路面中经常使用水泥混凝土路面面层,施工中也多数选用较为简易且安装方便的三辊轴整平摊铺面层,但在三辊轴施工中许多情况下由于坡度较大,产生了由三辊轴推动混凝土流动引发的厚薄不均,或者由于坍落度过大导致混凝土流动过大产生下坠的情况,本文就这个问题展开阐述和论证。

本文的背景施工场地位于山西某村村通公路,设计路面等级为四级公路,路面宽度为9m,是典型的山区盘山公路样式,设计中最大纵坡达到9%,设计速度为20km/h,公路最小半径为200m,横坡度为3%,在曲线段合成坡度最大达到11%,公路施工中采用三辊轴整平摊铺混凝土面层,面层厚度为25cm。

在实际施工中,由于乡村山路安置混凝土搅拌站不方便,搅拌站设置于新建公路起点处,起点处有一开阔地且与原二级路相连接便于材料运输和存储,本例中运输主要采用混凝土罐车运输,最远距离达到30km,而且路面起伏较大。目前混凝土搅拌运输罐车一般运输的混凝土的坍落度一般在150-200mm左右。而在如此大的横纵坡的山区公路中设计的混凝土坍落度如采用三辊轴机组摊铺,一般出机坍落度应该控制在30-50mm内,而现场摊铺坍落度宜控制在10-30mm之间,如此在实际施工中产生了混凝土的工作性与坍落度之间的矛盾,本文试就此问题展开论述。

1 原因分析

1.1 混凝土的原因 在普通混凝土路面施工中,如果流动性大,第一易造成成型后的混凝土强度和耐久性的降低,拌合物在经过浇筑振捣后,在凝结硬化过程中,伴随着颗粒物质的下沉,出现拌合水及砂浆浆液上浮到混凝土表面产生沁水浮浆,沁水产生向上渗出的水聚集在粗骨料之间形成孔隙,在混凝土表面形成较大的水灰比使表层混凝土强度降低,此强度薄弱地带在车辆荷载的反复作用下会很快脱皮,出现坑洞,再有就是沁水和浮浆造成塑性收缩。使混凝土产生裂纹,降低强度和等级。另外表层水的蒸发使毛细水形成凹面,产生张力促使颗粒凝集,在表面混凝土尚未充分硬化无法抵抗外力时出现裂缝,也就是所谓的龟裂。而流动性小的干硬性混凝土又不易保证混凝土的密实度和均匀性。

1.2 坡面对混凝土材料的影响 实际施工中,由于本路段路基设计中横向及纵向的坡度较大,直接从罐车上卸落的混凝土在布料及摊铺过程中存在滑坍和流动的现象,影响表面平整度及面板厚度,在坡度相对较大的地段,混凝土由于自身重力的原因要向高度相对较低的一侧流动,使面板厚度不均匀,在坡度较大的地方甚至无法正常施工。

1.3 三辊轴在摊铺过程中的作用分析 三辊轴本身自重比较大,击打和振动力也很强,对周边槽钢模板要求较高,所以对人工摊铺和布料有较高的要求,人工布料和摊铺宜控制在设计厚度超出2-3cm较为理想。三辊轴是由两个驱动和三根轴组成,第一驱动驱动第一根偏心轴转动完成摊铺混凝土料及振捣功能,第二个驱动驱动后面两根轴转动,带动整部机器前后移动及中止,偏心轴转动对混凝土表面进行切削、振动及将混凝土料推移,在转动中实现提浆作用,在工作过程中靠近轴的内层以水泥浆为主。

2 施工中的解决方法

以上对三辊轴摊铺原理、坡面、材料等三个方面进行了阐述,以下就对照上述原理及施工中存在的实际问题提出解决方法。

2.1 控制混凝土的坍落度 为了保证材料的工作性,在混凝土中要加入减水剂等外加剂来调和水灰比与工作性能之间的矛盾,在本工程施工中采用了减水率较大,塌落度损失较小,可调节凝结时间的复合型减水剂,在路面混凝土配合比设计时需要综合考虑混凝土的量、摊铺厚度宽度、行进速度等。避免混凝土塌边、麻面、裂缝等。在陡坡路基施工中,要首先确定适宜的塌落度,对塌落度损失值,粘聚性、凝结时间等性能指标要做试验确定,并且严格控制,配合比宜选用高粘聚性的配合比。

2.2 混凝土的运输 混凝土在运输车辆的选择上,应采用可以在路上拌合的罐车,在普通罐车的基础上,对搅拌罐体进行重新设计,尤其是搅拌叶片可以进行重新组合,以适应较低塌落度混凝土的运输。将搅拌叶片角度适当调小并将叶片适当增加,并且将罐车内卸落倾角适当抬高以利于混凝土的卸落。在运输过程中控制运输混凝土运输时间不能超过规定的时间,运输过程中搅拌筒要保持常转,防止产生离析等,罐车到达现场停留时间不宜太长,出料完毕后要及时清理料口及注入清水清洗等。

2.3 施工过程中的控制 模板的支立采用22cm的重型槽钢,底部垫2cm的木材,接触面空隙处用砂浆填塞,在模板范围内等距离布置支撑,支护稳定后要检查模板平整度。

人工布料和摊铺过程中宜控制在高出平面2-3cm,振捣过程中先边后中,布料采取1.08-1.25的松铺系数,塌落度小时取较高值,横坡高侧取高值,低侧取值较低,布料要大致平整,不得有明显凹陷。

为了防止大坡度混凝土过分流动,可在模板内每隔两米放置预制混凝土块,预制块尺寸为400*200*200,每隔一定距离设置,预制块强度应与设计混凝土等级相同,为了防止裂缝,可在预制块上放置一定数量的钢丝网片。

整平过程滚轴要与模板有2-3mm的空隙,保证振动有足够的作业空间行进过程要缓慢,对于表面不平或料不足的地方要及时填补,在作业过程中,严禁往返击打次数过多,整平机具要保证滚轴与模板顶面接触面的清洁,由专人负责及时清除滚轮上残留砂浆,对于将骨料挤压或流动过多处,防止出现混凝土料偏离模板,应及时清除,并重新调整整平系统,将整平机调整至准确位置。

粗平待整平机整平后,使用抹子进行横向推拉,在推拉过程中速度及用力要均匀,不宜停顿,精平用小抹进行,及时检查平整度,如平整度有误,应该重新拉毛后重新补料精平。

模板拆除应待混凝土强度大于8MPa后方可拆模,拆模过程中不允许用大锤敲击,防止塌块或损害边角,拆下的模板应及时清理矫正。

摊铺完毕后,使用钢架叠合麻布做拉毛处理,以恢复抗滑构造,养生可采用覆盖养生的方式,使用麻袋或土工布等保湿养生,及时洒水保持混凝土表面处于潮湿状态,视温度情况及时洒水。

3 结语

本文对坡度较大的混凝土路面摊铺中使用三辊轴在理论分析的基础上,结合工程实体进行了探讨,里面有三个创新:①罐车运输低塌落度砼,加装叶片并改装了叶片角度;②摊铺过程中加设砼块以防止砼过快流动;③在混凝土中要加入减水剂等外加剂来调和水灰比与工作性能之间的矛盾。本案例也适用于与三辊轴相似的振动梁施工混凝土的情况,实践表明在山区施工混凝土路面中对混凝土材料、施工工艺、模板等要求相对较高,但都可以通过改善施工机械和调整施工工艺的方法达到了设计要求。

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参考文献

[1]刘永华.山区混凝土路面施工技术浅析[J].中国水运(下半月),2013(05).

[2]李晓峰.山区公路混凝土路面早期抗裂性研究[J].山西建筑,2009(06).

[3]范礼军,陈建平.浅谈山区水泥混凝土路面滑模施工技术[J].黑龙江科技信息,2010(17).

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浏览次数:  更新时间:2015-09-16 19:42:46
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