汽車試驗(yàn)場破損水泥路施工工藝及質(zhì)量控制

高 天 任

(上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州 545007)

汽車試驗(yàn)場破損水泥路施工工藝及質(zhì)量控制

高 天 任

(上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州 545007)

結(jié)合工程實(shí)例，從道路底基層處理、規(guī)劃布局、工藝流程等方面，闡述了汽車試驗(yàn)場破損水泥路的施工技術(shù)，并探討了施工中的質(zhì)量控制措施，有助于在節(jié)省人力物力的基礎(chǔ)上，提高工程的建設(shè)質(zhì)量。

汽車試驗(yàn)場，破損水泥路，施工工藝，質(zhì)量控制

1 概述

汽車試驗(yàn)場，就如同汽車的考場，是由各種試驗(yàn)道路、試驗(yàn)場地、試驗(yàn)設(shè)施和相關(guān)實(shí)驗(yàn)室組成的整車試驗(yàn)基地。為了盡可能全面地對汽車的各項(xiàng)性能進(jìn)行測試，汽車試驗(yàn)場內(nèi)通常集合了多種路面特征各異的特種路面，包括汽車能高速行駛的高速環(huán)道、用來確定汽車的結(jié)構(gòu)參數(shù)以及汽車使用性能的基本性能試驗(yàn)道路、可造成汽車強(qiáng)烈顛簸的凹凸不平路、動力學(xué)廣場、坡道、ABS試驗(yàn)路、噪聲試驗(yàn)路等，給汽車提供穩(wěn)定的路面試驗(yàn)條件，用以模擬城市、鄉(xiāng)村、山地等各種環(huán)境下的道路特征。而對于不同的特征路面，施工工藝也大不相同。因此，研究并優(yōu)化特種路面的施工工藝就具有非常重要的意義。同時(shí)，路面特征的好壞也將直接影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，因此如何保障特種路面的施工質(zhì)量也是試驗(yàn)場建設(shè)中十分重要的一環(huán)。

本文探討的破損水泥路，最早出現(xiàn)在通用米爾福德試驗(yàn)場中，其特點(diǎn)在于交錯分布的普通混凝土表面以及骨料暴露在外的“破損”表面。主要用于模擬受損的混凝土路面，檢測車輛的NVH性能，破損水泥路完工圖見圖1。

2 破損水泥路施工工藝

2.1 道路底基層施工

1)石料選用及攤鋪。

石料質(zhì)地堅(jiān)韌、無雜質(zhì)，顆粒級配符合要求，混合料拌合均勻，無粗細(xì)顆粒離析。在加工場集中拌和，拌和料需按設(shè)計(jì)要求規(guī)定的配合比配合。施工時(shí)自卸車傾倒速度要慢，應(yīng)是使混合料緩慢落下，若在攤鋪時(shí)發(fā)現(xiàn)局部粗細(xì)集料離析嚴(yán)重，應(yīng)更換材料或按照設(shè)計(jì)配合，以消除因離析造成的基層強(qiáng)度降低。采用人工配合攤鋪機(jī)鋪筑碎石底基層。

2)碾壓及接縫處理。

級配碎石經(jīng)攤鋪整平后，立即采用重型壓路機(jī)碾壓，碾壓時(shí)方向與路線和路線中心平行，直線段由邊到中，碾壓要以達(dá)到壓實(shí)度為止，壓實(shí)后表面平整。碾壓速度采用1.7 km/h，以后采用2.0 km/h～2.5 km/h。分層攤鋪，并分層壓實(shí)。為防止施工縫處銜接不平順，施工作業(yè)段之間的橫縫銜接應(yīng)認(rèn)真處理，在碾壓時(shí)預(yù)留5 m～10 m不壓，待下一個(gè)施工段一起碾壓。

2.2 規(guī)劃布局

破損水泥路路面的典型斷面存在一條連續(xù)的橫坡以及在基準(zhǔn)線上穩(wěn)定的縱斷面坡度。路面施工要求以破損部分頂端作為基準(zhǔn)線以滿足排水需求。每一塊破損段都要求在基準(zhǔn)線范圍內(nèi)，且每一個(gè)光滑水泥段都要求高于基準(zhǔn)線9.5 mm。該路面的最佳實(shí)踐將其分成兩個(gè)具有統(tǒng)一寬度的單獨(dú)的輪跡帶進(jìn)行鋪設(shè)，并在之后鋪設(shè)一條中央過渡段到路面。因?yàn)樵谠摰缆返钠鹗继幾筌囕嗃E以碎石段開始，所以它也將在基準(zhǔn)線處開始。右車輪跡以光滑水泥段開始所以它將以超過基準(zhǔn)線9.5 mm處開始。

2.3 工藝流程

1)原料準(zhǔn)備。

破損水泥路路面的混凝土很有特點(diǎn)。首先，混合料的強(qiáng)度要求達(dá)到4 000 psi。由于這一路面的大部分工作內(nèi)容在于外露的混凝土表面紋理，所以骨料的選擇就十分重要。一般來說，破損段混凝土表面有兩種不同的施工工藝。第一種是采用普通混凝土的混合方式，在澆筑的同時(shí)進(jìn)行卵石栽種。第二種則是在混凝土制備時(shí)就加入卵石。在對比二者試驗(yàn)段的完成情況以及表面特征的各項(xiàng)數(shù)據(jù)之后，我們發(fā)現(xiàn)使用第一種工藝制作的試驗(yàn)段其破損段的表面由于碎石中針片狀碎石較多，存在較多碎石剝落、凹坑。采用第二種工藝制作的試驗(yàn)段的破損段混凝土表面雖不存在針片狀碎石剝落的情況，但由于卵石經(jīng)過混凝土的攪拌過程，排列混亂，卵石無法垂立表面。針片狀碎石較多的試驗(yàn)段見圖2。

綜合兩種工藝的優(yōu)缺點(diǎn)考慮，我們將兩種工藝取其精華，棄其糟粕。首先，在混凝土制備時(shí)用光滑卵石代替碎石進(jìn)行混合攪拌避免了針片狀碎石的出現(xiàn)。其次，在澆筑過程中，安排人員進(jìn)行補(bǔ)種大顆光滑卵石，垂直栽種，保障了破損水泥路的表面特征。

2)施工過程。

首先，將經(jīng)過篩選分檔的光滑卵石按照設(shè)計(jì)級配與水泥混合攪拌。在澆筑過程中，安排工人在一旁按照設(shè)計(jì)要求(每平方米內(nèi)卵石數(shù)量)栽種大顆卵石于混凝土表面，要求垂直放置，不能沒入過多，同時(shí)保持一定間隔，不要擺放過于密集也不宜過于松散。

當(dāng)前破損段內(nèi)的卵石栽種數(shù)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，使用抹子將當(dāng)前卵石表面用水泥輕輕覆蓋。稍作等待之后使用掃帚(平整毛刷)在之前栽種卵石的表面均勻清掃，掃除表面多余的石塊以及之前覆蓋的水泥薄膜(見圖3)。

在表面的多余石塊清掃完畢，卵石露出表面之后，需安排人員進(jìn)行沖洗。這一步驟的關(guān)鍵在于沖洗時(shí)的水流角度，盡量保持垂直于表面沖洗，水壓不宜過強(qiáng)，避免沖洗過量。為保證路面特征符合要求，應(yīng)當(dāng)安排工人預(yù)先制作測試塊，根據(jù)測試塊的情況調(diào)整水壓、沖洗時(shí)間等。實(shí)際操作時(shí)應(yīng)安排專人負(fù)責(zé)沖洗工作，保障整條路面各個(gè)破損段特征的一致性。

如圖4所示，在澆筑該路面的光滑水泥塊之前，需要按照設(shè)計(jì)要求在模板上方9.5 mm處固定平板鋼模。在澆筑完成后的一定時(shí)間內(nèi)需要安排人員對混凝土表面進(jìn)行拉毛(中度)處理，在進(jìn)行拉毛操作時(shí)應(yīng)選擇專人操作，保障拉毛力度的一致性。在全部澆筑完成之后，需要將光滑段與破損段銜接處階梯尖角打磨成光滑圓角。各幅澆筑時(shí)應(yīng)先澆筑光滑水泥塊再逐塊澆筑破損段。

2.4 工藝要點(diǎn)

1)中間過渡段的寬度要求建設(shè)達(dá)到設(shè)計(jì)要求不能超過200 mm。

2)階段1的全部澆筑工作要求在階段2的澆筑完成之前結(jié)束。

3)在對每一塊澆筑段塑形的時(shí)候，放線以及鋼模的布局形式應(yīng)當(dāng)按照當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)。垂向標(biāo)桿以及定位基準(zhǔn)樁應(yīng)當(dāng)保證擺放數(shù)量足夠以保障路面邊緣呈直線同時(shí)基準(zhǔn)線連續(xù)一致。

4)用以保障在很長一段距離內(nèi)的鋼模邊緣形狀平整且光滑的最佳實(shí)踐方案是在測量放線時(shí)保證繃緊。放線需要按照最終標(biāo)高基準(zhǔn)設(shè)置在定位樁上且鋼模頂端應(yīng)當(dāng)設(shè)置在弦線的高度。

5)階段1澆筑過程的鋼模要求設(shè)置在基準(zhǔn)線處。由于該基準(zhǔn)設(shè)定在破損段的高度且需要由此回溯設(shè)計(jì)基準(zhǔn)線用以控制整體工程的基準(zhǔn)，所以保障測量的準(zhǔn)確度就尤為重要。

6)在該路面工程的澆筑過程中不建議考慮混凝土收縮的影響，因?yàn)檫@將使得整個(gè)過程變得復(fù)雜且毫無意義。

7)為了建立高于鋼模9.5 mm的光滑水泥段基準(zhǔn),要求精確地將9.5 mm平板鋼模焊接到光滑水泥段兩側(cè)邊緣的頂端。

8)在使用鋼模時(shí)需要用水平尺檢查其平整度。如果鋼模不夠平整,將無法滿足該路面嚴(yán)格的平整度要求。

9)當(dāng)階段1的澆筑完成之后，第二車軌或是第2階段的鋪設(shè)工作按照同樣的步驟使用新的光滑水泥段定位來焊接鋼模。

10)在放置鋼模時(shí)，保持它們的互相交錯以及垂直于車輛在道路的行駛方向十分重要。

3 破損水泥路質(zhì)量控制

該路面工程中需要關(guān)注的鋪設(shè)細(xì)節(jié)如下：

1)破損段表面特征。

2)光滑水泥段邊緣的形狀(圓角)。

3)完工高程。

上述各個(gè)細(xì)節(jié)中，光滑段邊緣的圓角可通過目視得到結(jié)果所以不再做敘述。這里需要注意的是破損段的表面紋理特征。破損段的表面特征主要包括以下三項(xiàng)內(nèi)容：

1)光滑段表面到破損段表面卵石頂端的距離；

2)光滑段表面到破損段水泥表面的距離；

3)破損段卵石頂部到水泥面的距離。

破損段表面特征參數(shù)見圖5。

在進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收時(shí)，需要用到水平尺以及鋼尺或卷尺各一把，同時(shí)準(zhǔn)備一元硬幣三枚用以對比破損段卵石頂部到水泥面的距離。

在測量數(shù)據(jù)時(shí)可將水平尺放于光滑段表面并用一手壓緊其接觸光滑水泥表面的一端，在另一端用鋼尺或卷尺測量水平尺底面到卵石頂部或是破損段水泥面的距離。

由于卵石頂部到破損段水泥表面的距離較難使用水平尺測量，所以這里采用對比的方法。已知一元硬幣厚度為1.85 mm，根據(jù)設(shè)計(jì)要求將一元硬幣放于破損段水泥表面，觀察硬幣上表面與卵石頂部的垂向距離，即可判斷該參數(shù)是否符合設(shè)計(jì)要求。

4 結(jié)語

伴隨我國汽車工業(yè)的快速發(fā)展，汽車試驗(yàn)場的建設(shè)風(fēng)潮也將愈加火熱。本文對破損水泥路的施工工藝以及質(zhì)量控制方法進(jìn)行了簡單總結(jié)，并將施工過程中需要注意的關(guān)鍵問題及質(zhì)量控制要點(diǎn)進(jìn)行分析和總結(jié)，希望能夠?yàn)榻窈蟮脑囼?yàn)場建設(shè)工作提供良好的參考價(jià)值，節(jié)省人力物力，提高建設(shè)質(zhì)量。

[1] 某汽車試驗(yàn)場特種路面設(shè)計(jì)圖紙[Z].

[2] 周金寶.汽車實(shí)驗(yàn)場總論[M].北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社， 2013.

[3] 吳文娟，李迎合.汽車試驗(yàn)場低附著系數(shù)路(ABS路)施工及質(zhì)量控制[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版),2016(4)：166-167.

On construction technology and quality control of spalled concrete pavement in proving ground

Gao Tianren

(SAIC-GM-WulingAutomobileCo.,Ltd,Liuzhou545007,China)

Combining with engineering examples, starting from aspects of road bottom treatment, planning layout and technological procedures, the thesis describes construction technologies of damaged cement road of automotive proving ground, and explores construction quality control measures, which will be good for improving the engineering construction quality on the basis of saving manpower and material resources.

automotive proving ground, damaged cement road, construction technology, quality control

1009-6825(2017)03-0143-02

2016-11-16

高天任(1993- )，男，助理工程師

U415

A