碾压混凝土路面施工工艺与质量控制
摘要：本文针对碾压混凝土路面施工工艺及质量控制问题进行了分析与探讨。
关键词： 混凝土路面,碾压,施工工艺,质量控制
1碾压混凝土路面的特点
碾压混凝土路面具有节约水泥，强度高，施工进度快，开放交通早,比普通混凝土路面投资少等技术经济上的优势。在RCC面板上加铺沥青混凝土层形成碾压混凝土与沥青混凝土复合式路面,刚柔相济，既发挥了碾压混凝土强度高、承载力大的优势,又可克服混凝土路面行车的冲击、振动,提高行车的舒适性与安全性。随着RCC施工技术的改进与提高，加之一些专用设备的采用，RCC路面已可以铺筑较高等级的公路路面。我国已有不少地区先后铺筑了RCC试验路，取得了可贵的经验。目前，施工技术和检测方法也逐渐完善。
碾压混凝土路面具有施工快、强度高、缩缝少、水泥用量少、造价低、减少施工环境污染等优点。它是低水灰比，坍落度为零的水泥混凝土，经振动压路机振动、碾压成型的路面，不论是大型工程，还是局部改扩建工程，施工时不象普通水泥混凝土路面需要一套大型机具，可以利用铺筑沥青路面的摊铺机、振动压路机及轮胎压路机。
2碾压混凝土施工工艺
2.1 施工准备
基层应密实平整,平整度不大于10mm,标高应仔细检查,高处(>10mm)应铲平,低处(>10mm)应用水泥稳定碎石或贫混凝土补平并压实。基层表面清扫干净,为了防止基层吸收RCC中的水分，在摊铺之前应将基层洒水润湿。考虑摊铺RCC时不设模板，故测量控制桩每10m间距应设置一个，施工前在道路两侧每隔10m打入φ28钢筋桩抄平挂钢丝，以控制高程。
2.2 拌和和运输
(1) 搅拌设备：为保证RCC拌合物的拌合质量和供应及时，本次施工采用2台带有计算机自动控制系统的BH300型强制式搅拌设备，备有砂、石料仓、水泥罐仓、水箱和自动计量系统，采用2台ZL50装载机上料，使用自动配料生产，每小时可供应250t的RCC拌和物。
(2) 料场管理：合理安排材料进场堆放位置,保证装载机上料的连续性。不同品质的砂、石材料应分别堆放，并全部覆盖防雨，堆底严防浸水。
(3) 投料允许误差：水泥、水±1%,外加剂±2%，粗、细集料±3%。
(4) 拌和时间：RCC因其用水量少,拌和时间较普通混凝土要长。通常RCC拌和时间约为普通混凝土的1.5倍。施工时通过试拌确定拌和的控制时间为每盘180s左右。
(5) 运输：RCC的运输宜使用自卸汽车，为了减少运输过程中水分蒸发导致的稠度损失,车斗内应保持湿润，运输距离应以30min可达到的距离为宜，同时采取必要的覆盖措施。本次施工配有20辆12t自卸汽车运输，运输距离约为10km。
2.3 摊铺
摊铺是RCC施工的关键工序,必须在RCC拌和物稠度大量损失之前，按照规定的宽度和厚度将拌合物以一定的预计密实度均匀地摊铺到基层上。
摊铺一般应采用高密实度摊铺机进行,由于本试验路段RCC设计厚度为26cm，考虑松铺系数后摊铺厚度将达到30cm，超出一般沥青摊铺机的摊铺厚度，因此施工中使用卡特120G平地机进行摊铺。现场控制以10m为一个摊铺施工段，卸料后先用平地机大面积推平，再调整好刀片的横向坡度和切入深度，循序渐进地进行刮平，直至达到要求的松铺厚度为止。通过精心组织,严格控制,基本上达到了摊铺质量要求。
松铺系数是摊铺厚度与压实厚度的比值,它是控制施工质量的重要参数,正式施工前应通过试铺确定。本次使用平地机进行摊铺时的松铺系数为1.2。
2.4 碾压
碾压是使拌合物充分密实,形成RCC路面的主要工序。
(1) 碾压段长度：从保证路面强度考虑,希望缩短碾压工作段长度,使得摊铺层的路面尽快得到压实。但碾压过短,必然造成压路机频繁换向,增加碾压接头,从而影响压实的均匀性和路面平整度。根据搅拌场250t/h的产量，1.5～2m/min的摊铺速度，以及每延米长达到理论密度须摊铺7t拌和料的实际情况，本次施工将每次摊铺长度30m为一个碾压段，摊铺时间控制在30min，碾压作业时间控制在1.5个小时之内。
(2) 碾压次序：碾压要求达到全厚密实和表面成形，应采用振动压路机进行。碾压工序一般有初压(静压)，复压和终压等几个子工序。初压主要是提高表面密实度，为振动压实提供基础，可采用复压用的振动压路机不开振进行，碾压2遍。复压是使路面全厚度密实,达到规定密实度，需开振进行，碾轮重叠宜为轮宽的1/3~1/2，以利消除压痕,提高平整度。复压遍数与压路机性能、RCC配合比、路面厚度及碾压重叠量有关，一般为5遍，为先低频，后高频。终压宜采用轮胎压路机，可消除钢轮压痕和细小裂缝,一般碾压2遍。本次施工初压、复压采用CA25压路机进行，终压采用大吨位的德州产轮胎压路机进行。复压遍数按检测达到规定压实度进行控制(一般为3~6遍)，初压、复压和终压的碾压速度均为1.0～1.5km/h。
(3) 注意事项：振动压路机应逆摊铺方向从低处向高处进行碾压，各部位碾压次数应相同，不得漏压，路幅两边应适当增加碾压遍数。碾压时必须匀速直行，不得变速或停车，遇特殊情况必须停车、倒车时，须先停振。在施工段端头4～5m范围，压路机应沿路面横坡由低向高适当横向碾压，以防结合处出现滑移裂缝或松散。
2.5 接缝施工
待RCC强度达到设计强度的70%以上后每隔10m锯横向缩缝，缝宽1cm，深6cm，采用沥青马蹄脂灌缝。由于RCC层上的横缝缝隙因温度升降而缩小或增大,AC层将伴随产生压拉应力和变形，加上行车荷载作用，有可能使AC层开裂产生反射裂缝。因此本试验路段采用在横向缩缝处布设土工织物，以防AC层出现反射裂缝。
2.6 养生
RCC碾压结束后应及时覆盖养生材料(润湿的麻袋、草席等)，4～6h后间隔一定时间洒水养生，养生7d后方可开放交通。
3碾压混凝土质量控制
强度、平整度、抗滑性能、耐久性是评价碾压混凝土质量四大指标，“半出浆改进VC值”稠度和小梁抗折强度是控制其质量的两大试验指标，其中抗折强度是评价碾压混凝土质量的一个主要强度指标。灰水比、压实度和稠度是影响碾压式混凝土强度的主要因素。抗折强度随压实度的降低而急剧降低，灰水比越大，压实度对抗折强度的影响越大。在同等压实度下，灰水比越大，强度越高。稠度是影响碾压式混凝土压实性能和平整度的关键性指标，稠度过高，不易压实，致使强度降低;稠度过低，碾压时则易出现波浪，影响路面平整度。因此在施工过程应着重通过控制灰水比、压实度和稠度值，来控制RCC的施工质量，保证其强度和平整度。
3.1 控制原材料质量和拌和程序
对原材料(水泥、骨料)进行严格的检验，确保原材料质量符合配合比设计的要求。拌和时，应保证碾压式混凝土拌和物有充分的拌和时间，并精确检测砂石料的含水量，根据砂石料含水率变化，快速反馈并严格控制加水量和砂石料用量。
3.2 对压实度和平整度进行动态控制
压实度是RCC拌和物质量确定后影响强度的主要环节。根据文献[4]分析表明：压实度每降低1%，抗折强度相应下降0.27MPa。因此现场应对压实度和平整度进行测定，及时通过调整松铺系数、碾压遍数和用水量，保证碾压作业完成后的整个RCC面板厚度一致、整体压实度达到95%的要求，使现场摊铺碾压质量得到及时动态的控制。
3.3 控制摊铺时间和碾压程序
施工现场应根据拌合场产量、温度和摊铺、碾压速度，严格控制碾压工作段的长度，保证在RCC拌和物初凝前完成碾压作业，避免破坏碾压式混凝土的强度和结构状态。碾压应严格遵循初压、复压和终压的程序和“先轻后重、先低后高、先慢后快、先边后中”的原则，初压、复压和终压作业应密切衔接配合、一气呵成，尽量缩短全部碾压作业完成时间。
结论：
综上所述，我国已具备发展碾压混凝土路面的设备条件和施工技术条件。可以预料，在我国高等级公路迅速发展、优质路用沥青匮乏、水泥资源丰富的形势下，碾压混凝土路面施工成套技术作为修筑水泥混凝土路面的一种新的技术途径，将具有良好的推广应用前景。
