碾壓混凝土基層在公路改擴(kuò)建工程中的應(yīng)用

張素雙

摘要：碾壓混凝土（RCC）在公路改擴(kuò)建工程中應(yīng)用較少，在新舊路面拼接方面也沒有相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)。通過實(shí)心工程的應(yīng)用，對(duì)碾壓混凝土基層的原材料、配合比、施工質(zhì)量控制及強(qiáng)度特性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明：在高速公路改擴(kuò)建工程中，碾壓混凝土基層完整性好，壓實(shí)效果好，新舊道路接縫處芯樣致密，碾壓混凝土劈裂強(qiáng)度與抗彎強(qiáng)度相關(guān)性高。

關(guān)鍵詞：碾壓混凝土;公路改擴(kuò)建;應(yīng)用

1原材料試驗(yàn)與配合比設(shè)計(jì)

1.1原材料

（1）水泥為惠州塔牌P.0.42.5（慢凝型）普通硅酸鹽水泥，試驗(yàn)結(jié)果見表1。

（2）粗骨料來自項(xiàng)目1#礫石加工廠，機(jī)制砂來自機(jī)制砂生產(chǎn)線。試驗(yàn)結(jié)果如表2和表3所示。

1.2配合比設(shè)計(jì)

為了滿足抗彎強(qiáng)度、和易性和耐久性的要求，盡可能的經(jīng)濟(jì)。因此，本文采用正交試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)配合比。

1.2.1設(shè)計(jì)要求

以28d抗彎抗拉強(qiáng)度指標(biāo)作為碾壓混凝土試驗(yàn)配合比設(shè)計(jì)指標(biāo)，設(shè)計(jì)要求28d抗彎抗拉強(qiáng)度不小于3.5mpa。施工過程中，7d抗壓強(qiáng)度控制在12MPa;和易性以改良VC值進(jìn)行評(píng)價(jià)，改良VC值控制在30±5s。

1.2.2配合比試驗(yàn)及選定

采用絕對(duì)體積法計(jì)算碾壓混凝土配合比。通過正交試驗(yàn)分析，綜合設(shè)計(jì)出最優(yōu)級(jí)配、水泥和用水量，根據(jù)配方計(jì)算出強(qiáng)度為4.3MPa。

1.2.2.1正交試驗(yàn)

根據(jù)集料篩分結(jié)果，設(shè)計(jì)了三個(gè)級(jí)配，見表4。

1.2.2.2試驗(yàn)結(jié)果分析及配合比的選定

根據(jù)選定的級(jí)配、單位水泥用量和用水量配制碾壓混凝土，測(cè)定其改善VC值。按98%的壓實(shí)度對(duì)試樣進(jìn)行成型。脫模后，按規(guī)范要求保存至相應(yīng)齡期，并進(jìn)行抗彎、抗拉、抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。

試驗(yàn)結(jié)果表明，在滿足改良VC要求的情況下，no。6 .配合比最佳，即2 #級(jí)配，水泥用量為240kg/m3，用水量為110kg/m3;然而，經(jīng)濟(jì)的不。4號(hào)配合比優(yōu)于6號(hào)配合比，即2 #級(jí)配，水泥用量為220kg/m3，用水量為115kg/m3，其和易性和強(qiáng)度指標(biāo)滿足要求。

影響VC值的因素順序?yàn)椋?/p>

級(jí)配>水泥用量>用水量，這也間接地說明級(jí)配及水泥用量是影響和易性的主要因素。影響7d抗壓強(qiáng)度的因素排序?yàn)椋杭?jí)配>水泥用量>用水量;影響28d彎拉強(qiáng)度的因素排序?yàn)椋杭?jí)配>用水量>水泥用量。說明不同因素對(duì)不同齡期的強(qiáng)度影響也不相同。

2施工控制

碾壓混凝土基層施工工藝：攪拌、運(yùn)輸、攤鋪機(jī)鋪裝（鋪裝前放置拉桿）、碾壓、養(yǎng)護(hù)、切割、清洗、填縫。結(jié)合實(shí)心工程的應(yīng)用，總結(jié)了施工質(zhì)量控制的要點(diǎn)。

2.1拌和

根據(jù)配合比設(shè)計(jì)，影響配合比質(zhì)量的重要控制指標(biāo)是級(jí)配、水泥和用水量，其中用水量直接決定其改善VC值的大小。為控制用水量，攪拌前應(yīng)檢測(cè)各筒倉骨料含水率。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果填寫攪拌通知單，并發(fā)送至攪拌站。出料后，應(yīng)立即檢測(cè)實(shí)際含水率、水泥摻量和混合料級(jí)配。為了準(zhǔn)確控制生產(chǎn)過程中的水分含量，對(duì)攪拌站進(jìn)行了相應(yīng)的改造。將含水率探頭安裝在混合筒出口的輸送帶位置，結(jié)合主控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)整混合料的用水量。在運(yùn)輸混合物時(shí)蓋上防水油布，以防止水分蒸發(fā)。

2.2攤鋪

RCC基層厚度設(shè)計(jì)為26cm，經(jīng)過試驗(yàn)段得出其松鋪系數(shù)為1.3;攤鋪前在新舊路面交界處植入拉桿，用于改善新舊板錯(cuò)動(dòng)和防止縱縫擴(kuò)大。后采用全自動(dòng)水泥漿灑布車對(duì)下承層灑布水泥漿，其水與水泥的比例為21、灑布量為1.5kg/㎡，用來改善層間粘結(jié)強(qiáng)度。

攤鋪時(shí)為避免產(chǎn)生縱向冷縫，采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)成梯隊(duì)進(jìn)行連續(xù)攤鋪，其單臺(tái)功率為180kW，滿足施工需求。但由于松鋪厚度大，攤鋪時(shí)粗集料易向前滑落，造成粗、細(xì)集料分布不均勻，形成了豎向離析帶。為解決此問題，對(duì)攤鋪設(shè)備進(jìn)行局部改進(jìn)，布料器前方加設(shè)擋料板、分動(dòng)箱安裝分料板。攤鋪時(shí)控制前擋料板與下承層的間距盡可能地低于1cm，并保持混合料高于螺旋布料器2/3以上。通過改造攤鋪機(jī)，有效解決了縱向離析帶的問題。

2.3碾壓

軋制是施工過程中質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)之一。在混合擴(kuò)散過程中，混合料的密度是影響其強(qiáng)度的主要因素。碾壓混凝土結(jié)構(gòu)層厚度較普通基層厚，適當(dāng)增加初始?jí)簩?shí)度（鋪裝后的壓實(shí)度），可有效降低碾壓過程中混合料移動(dòng)所形成的波;在正式碾壓時(shí)應(yīng)遵循先輕后重、先低后高的碾壓順序，以此減少碾壓對(duì)混合料的推移。根據(jù)試驗(yàn)段總結(jié)比較適宜的碾壓組合為：13t雙鋼輪初壓1～2遍+26t單鋼輪復(fù)壓3遍以上（以滿足壓實(shí)度為終止條件）+13t雙鋼輪終壓1～2遍收面。新舊路面拼接處因空間狹小，需同步采用小噸位的壓路機(jī)進(jìn)行補(bǔ)壓，以保證其密實(shí)度，同時(shí)杜絕快速啟動(dòng)、緊急剎車，且嚴(yán)禁設(shè)備在施工面掉頭。

2.4養(yǎng)生

碾壓混凝土基層經(jīng)檢測(cè)合格后應(yīng)立即覆膜養(yǎng)生，養(yǎng)生薄膜相互搭接長(zhǎng)度建議大于20cm，并用砂袋進(jìn)行輔助壓邊。養(yǎng)生期間需保持工作面的潮濕，在7d的養(yǎng)生期間，除補(bǔ)水車外，禁止其它車輛通行。

2.5切縫、清縫與灌縫

施工完成后，結(jié)合日平均氣溫及晝夜溫差確定合適的切縫時(shí)間，一般養(yǎng)生后24～48h左右進(jìn)行，以免因強(qiáng)度上升后產(chǎn)生收縮裂縫。正式切縫時(shí)，應(yīng)充分考慮10m的間距以及與舊路面板縫對(duì)齊，同時(shí)縫深應(yīng)大于鋪筑層后的1/4，且大于70mm，縫寬宜為5～8mm。切縫時(shí)產(chǎn)生的灰漿，需立即清理。養(yǎng)生結(jié)束、再次進(jìn)行清縫后，采用70#道路石油瀝青灌縫處理。

結(jié)束語

在改擴(kuò)建工程中，RCC基層可以有效縮短施工周期，尤其對(duì)于高速公路改擴(kuò)建工程采用白+黑或RCC基層，RCC基層更適合拼接施工，因此，碾壓混凝土基在高速公路改擴(kuò)建工程中具有良好的應(yīng)用前景。

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