水泥混凝土路面基层(通用12篇)
水泥混凝土路面基层 篇1
从20世纪80年代初期开始,中国修筑了大量的水泥混凝土路面。目前,大部分水泥混凝土路面已经达到或超过了使用寿命;其余没有达到使用寿命的水泥混凝土路面,由于行驶车辆的严重超载、超重,路面结构也已经严重破坏,面临修复[1]。国内外应用最多的是在旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层[2],在加铺沥青面层之前,铺设一层水泥稳定碎石基层,作为防反射裂缝层。对水泥稳定碎石基层的各参数选取将直接影响到沥青面层的铺设质量和运营后质量,如何设计好水泥稳定碎石基层材料,是目前工程中最为关心的问题。
1 材料要求
1)水泥。普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥都可用于拌制水泥稳定碎石混合料,宜采用强度等级不低于425号的早强、缓凝水泥,3 d胶砂强度应不小于18 MPa。水泥初凝时间应不小于3 h、终凝时间不小于6 h;终凝时间不能满足要求的,需要加入适量的缓凝剂加以调节。
2)集料(碎石)。集料颗粒中集料的压碎值应不大于30%,颗粒最大粒径不大于31.5 mm(方孔筛)。同时要求集料的均匀系数不大于10(即通过量为60%的筛孔尺寸与通过量为10%的筛孔尺寸的比值)。集料中0.6 mm以下颗粒塑性指数应不大于12。有机物含量超过2%,硫酸盐含量超过0.25%的集料,不宜使用。
碎石由岩石或砾石轧制而成,应洁净、干燥,并具有足够的强度和耐磨性。其颗粒形状具有棱角,接近立方体,不得含有软质或其他杂质。碎石的最大粒径为31.5 mm。
碎石压碎值应不大于28%,粗集料针片状含量应不大于18%(宜不大于15%)。碎石中小于0.6 mm的颗粒必须做液限和塑性指数试验,要求液限小于28%,塑性指数小于6。合成级配碎石的颗粒组成应符合表1的规定[3]。
3)水。应使用清洁并不含有害物质的水,凡饮用水皆可使用。遇有可疑水源时,应按JTJ 056的规定进行试验,应委托有关部门化验鉴定,并经工程师批准后方可使用。
2 混合料组成设计
1)取工地实际使用的碎石,分别进行水洗筛分,按颗粒组成进行计算,确定各种碎石的组成比例。要求组成混合料的级配应符合表1的规定,且4.75 mm,0.075 mm的通过量应接近级配范围的中值。2)取工地使用的水泥,按不同水泥剂量分组试验。一般水泥剂量按3.5%~6%范围,分别取4种~5种比例(以碎石质量为100)制备混合料(每组试件个数为:偏差系数10%~15%时9个,偏差系数15%~20%时13个),用重型击实法确定各组混合料的最佳含水量和最大干密度。3)为减少基层裂缝,应做到三个限制:在满足设计强度的基础上限制水泥用量;在减少含水泥量的同时,限制细料、粉料用量;根据施工时气候条件限制含水量。施工中要求水泥剂量应不大于5.5%,碎石合成级配中小于0.075 mm颗粒含量宜不大于4%,含水量宜不超过最佳含水量的1%。4)根据确定的最佳含水量,拌制水泥稳定碎石混合料,按要求压实度(重型击实标准,98%)制备混合料试件,在标准条件下养护6 d,浸水1 d后取出,做无侧限抗压强度试验,并计算试验结果的平均值和偏差系数(Cv)。平均抗压强度R应满足下式要求:R>4.0 MPa(1-1.645Cv)(Cv以小数计)。5)水泥稳定碎石7 d浸水无侧限抗压强度代表值R代应不小于设计值(在3.0 MPa~5.0 MPa范围内)。6)取符合强度要求的最佳配合比作为水泥稳定碎石的生产配合比(工地实际采用的水泥剂量应较室内试验确定的剂量多0.5%~1.0%),用重型击实法求得最佳含水量和最大干密度,以指导施工。7)通过与国外沥青稳定基层常用级配及国内相关级配的比较,经过大量的马歇尔试验和强度试验,初选出沥青稳定碎石的级配及配合比设计。
3 混合料拌和与运输
1)开始拌和前,拌合厂的备料应能满足3 d~5 d的摊铺用料。混合料应在中心拌合厂拌和,可采用间歇式或连续式拌和设备。同时,在开始铺筑前,需验证用于施工混合料的配合比。2)每天开始搅拌前,应检查场内各处集料的含水量,计算当天的施工配合比,外加水与天然含水量的总和要比最佳含水量略高。同时,在充分估计施工富余强度时要从缩小施工偏差入手,不得以提高水泥用量的方式提高路面基层强度。3)每天开始搅拌之后,按规定取混合料试样检查级配和水泥剂量;随时在线检查配比、含水量是否变化。高温作业时,早晚与中午的含水量要有区别,要按温度变化及时调整。4)拌合机出料不允许采取自由跌落式的落地成堆、装载机装料运输的办法。一定要配备带活门漏斗的料仓,成品混合料先装入料仓内,由漏斗出料装车运输,装车时车辆应前后移动,分三次装料,避免混合料离析。5)运输车辆在每天开工前,要检验其完好情况,装料前应将车厢清洗干净。运输车辆数量一定要满足拌和出料与摊铺需要,并略有富余。此外,应尽快将拌成的混合料运送到铺筑现场。运距远时,运送混合料的车箱应加以覆盖,以防水分损失过多。
4 摊铺与整型
1)摊铺前应检查摊铺机各部分运转情况,而且每天坚持重复此项工作。调整好传感器臂与控制线的关系;严格控制基层厚度和高程,保证路拱横坡度满足设计要求。2)摊铺机宜连续摊铺。如拌合机生产能力较小,应采用最低速度摊铺,禁止摊铺机停机待料。摊铺机的摊铺速度一般宜在1 m/min左右。3)在摊铺机后面应设专人消除离析现象,应该铲除局部粗集料“窝”,并用新拌混合料填补。4)混合料摊匀后,立即用平地机初步整平和整型。在直线段,平地机由两侧向路中心进行刮平;在平曲线段,平地机由内侧向外侧进行刮平。需要时再返回刮一遍。5)用轻型压路机(或振动压路机静压)立即在刚修平的路段上快速碾压一遍,以暴露潜在的不平整。再用平地机如前那样进行整型,并用上述机再碾压一遍。6)对于局部低洼处,应用齿耙将其表层5 cm以上耙松,并用新拌的水泥混合料找补平整。
5 混合料的碾压
1)每台摊铺机后面,应紧跟三轮或双钢轮压路机,振动压路机和轮胎压路机进行碾压,一次碾压长度一般为50 m~80 m。碾压段落必须层次分明,设置明显的分界标志,有监理旁站。
2)整型后,当混合料的含水量等于或略大于最佳含水量时,立即用停振的振动压路机在全宽范围内先静压1遍~2遍,然后打开振动器均匀压实到重型标准最大干密度的98%以上为止。碾压时振动轮必须重叠。
3)碾压应遵循试铺路段确定的程序与工艺。注意稳压要充分,振压不起浪、不推移。压实时遵循:稳压(遍数适中,压实度达到90%)→轻振动碾压→重振动碾压→胶轮稳压的程序,压至无轮迹为止。碾压过程中,可用核子仪初查压实度,不合格时,重复再压(注意检测压实时间)。碾压完成后用灌砂法检测压实度。
4)在碾压过程结束之前,用平地机再整平一次,使其纵向顺适,路拱和标高符合规定要求,整平时应仔细用路拱板校正,必须将高出部分刮除,并扫出路外。对局部低洼之处,不再进行找补,留待铺筑沥青面层时处理。
6 接缝处理
1)当天两工作段的衔接处,应搭接拌和,即先施工的前一段尾部留5 m~8 m不进行碾压,待第二段施工时,对前段留下未压部分要再加部分水泥重新拌和,并与第二段一起碾压。2)应十分注意每天最后一段末端缝(即工作缝)的处理,工作缝应成直线,而且上下垂直,经过摊铺整型的水泥稳定碎石当天应全部压实,不留尾巴。第二天铺筑时为了使已压成型的稳定边缘不致遭受破坏,应用方木(厚度与其压实后厚度相同)保护,碾压前将方木提出,用混合料回填并整平。
7 养生及交通管制
1)每一段碾压完成后应立即进行质量检查,并开始养生,不得延误。2)养生方法:应将麻布或透水无纺土工布湿润,然后人工覆盖在碾压完成的基层顶面。在整个养生期间都应使水泥稳定碎石层保持潮湿状态,养生结束后,必需将覆盖物清洗干净3)在养生期间如未采用覆盖措施的水泥稳定碎石层上,除洒水车外,应封闭交通,在采用覆盖措施的水泥稳定碎石层上不能封闭交通时,应限制重车通行,其他车辆车速不得超过30 km/h。一般来说,基层养生期不应少于7 d。养生期内洒水车在另外一侧车道上行驶。4)水泥稳定碎石层上立即铺筑沥青面层时,不需太长的养生期,但应始终保持表面湿润,至少洒水养生3 d。养生期满验收合格后可立即浇透层油。
摘要:对旧水泥混凝土路面加铺水泥稳定碎石基层的材料要求、混合料设计方案进行了分析,对加铺工序作了介绍,对其中的具体指标进行了明确,为基层的顺利铺设打下基础。
关键词:水泥混凝土,路面,混合料,碎石基层
参考文献
[1]长安大学长寿命路面结构研究课题组.高速公路长寿命路面典型结构成套技术研究[R].西安:长安大学,2005.
[2]胡长顺,曹东伟.连续配筋混凝土路面结构设计理论与方法研究[J].交通运输工程学报,2001,1(2):57-62.
[3]JTJ 034-2000,公路路面基层施工技术规范[S].
水泥混凝土路面基层 篇2
答:1,强度高。混凝土路面具有很高的抗压强度和较高的抗弯拉强度以及抗磨耗能力。
2,稳定性好。混凝土路面的水稳性,热稳性均较好,特别是它的强度能随着时间的长而逐渐提高,不存在沥青路面的的那种“老化”现象。
3耐久性好。混凝土路面的强度和稳定性好,经久耐用,一般能使用20-40年,而且能通行包括履带式车辆等在内的各种运输工具。
4,养护费用少,经济效益高。
5,有利于夜间行车,混凝土路面色泽鲜明,能见度好,对夜间行车有利。
二,水泥混凝土产生裂缝的原因是? 答;1重复荷载应力、翘曲应力及收缩应力等综合作用。
2水的浸入用过大竖向位移的重复作用,使基层受到侵蚀而产生脱空,3,土基和基层强度不够。
4接缝拉开后,丧失传荷能力,在板的周边产生过大的荷载应力。
5水泥质量差,不稳定,集料质量差,级配不好。
6,施工操作不当,养生不好。
三,公路绿化符合哪些要求?
答:
1、平面交叉处应设计要求留出规定的视距。在设计视距影响范围以内,不应种植乔木,可栽植常绿灌木、绿篱和花草,2,小半径平曲处侧应栽植成行的乔木,以诱汽车行驶,增加安全感。
3、立体交叉分割出来的环岛,宜铺植开阔的草坪,其上点缀一些灌木和花卉。
4、隧道进出口两侧30-50m以内,宜栽植高大乔木遮阴,以适应驾驶员视觉对隧道内外光线的变化,保障车辆安全行驶。
简答:
一,公路养护目的和基本任务是?
答;1,经常保持公路及其设施的完好状态,及时修复损坏部分,保障行车安全、舒适、畅通。2,采取正确的技术措施,提高养护工作质量,以延长公路的使用年限。3,防治结合,治理公路存在的病害和隐患,逐步提高公路的抗灾能力。4,对原有技术标准过低的路段和构造物以及沿线设施进行分期改善和增建,逐步提高公路的使用质量和服务水平。
二沥青路面日常保养的主要内容有哪些? 答:1,清扫路面泥土、杂物,保持路面整洁,2,排除路面积水、积雪、积冰、积砂,铺防滑料等,以维持安全通畅。3,拦水带(路缘石)的刷白、修理。4,清理边沟、维修护坡道,培土等。
三,养护安全设置设施的目的是? 答,为了保护养护维修作业人员和设备的安全,警告、提醒、引导车辆和行人通过养护维修的标志标线属于临时性安全设施,交通标志与标线应组合使用。四,涵洞养护的内容什么?
水泥混凝土路面基层 篇3
【关键词】水泥稳定碎石;路面基层;施工质量
一、原材料
水泥稳定碎石路面基层的原材料主要包括水泥、粗集料和细集料、水等。做好其选择直接关系到基层的质量。
(1)水泥的选择首先要确保其初凝和终凝的时间,对于水泥稳定碎石路面基层水泥初凝时间的要求为3h以上,对于终凝的时间要求为6h以上。而且水泥稳定碎石路面基层的施工控制时间也是由其初凝和终凝时间来决定的。同时,均需采用低标号的水泥,有效的节约造价。常见使用的水泥有火山灰质硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等。对于早强水泥或者已经变质的水泥是不得使用的,若发现了也要及时进行清理。
(2)对于细集料,应该控制好石屑颗粒与砂的配比,确保级配的要求。对于粗集料,应该确保砂石颗粒的直径符合相关要求,并且根据工程的具体要求来选择碎石压碎值,确保碎石的级配满足要求,强度符合相应的规范。
(3)所用水必须无腐蚀性和明显的杂志,对混凝土和砂石质量不会构成影响。
总之,必须要控制好施工的原材料质量,在材料进场前,需要检查送过来的材料是否符合国家相关材料参数的要求,并且在使用前,应该对原材料进行各项材料试验,按照工程的实际情况对其进行抽样检验,对于不合格的材料要及时给予处理,清理出施工现场,不得使用不符合要求的材料。
二、拌合
在混合料的拌合前,应该根据所采购的材料和质量要求对其进行配合比的设计,根据试验数据确定合理的配合比,严格按照成产配合比进行拌合,确保水泥、砂石用量符合相关要求。在拌合的过程中,需要严格控制混合料的水泥剂量,使用过多或者过少都会影响路基的质量,容易导致裂缝的出现和影响公路的使用寿命。因此,在拌合的过程中,应该派专业的试验人员和监督人员对其现场的情况进行监督和了解,发现问题及时进行改正。因多采用集中拌合混合料,对其拌合设备提出了更高的要求,其设备性能直接决定了混合料的配料精度和均匀性,因此,采用一台高标准的拌合设备,对于基层混合料的质量也很重要。
三、摊铺
混合料拌合好以后,应该及时运输到施工现场。在运输的过程中,应该确保混合料的水份不流失。在混合料摊铺之前,应该对其下承层进行洒水,待下承层全部湿润后方可进行摊铺。摊铺机应保持连续、缓慢、匀速的摊铺,尽量避免摊铺机等料现象,等料处容易发生块状离析;螺旋布料器应缓慢匀速旋转且其中料位应位于其2/3高度;如果因供料跟不上使得停机时间较长,则应按摊铺作业结束来处理工作面。因摊铺机宽度限制,必须采用多幅施工时,可采用多台摊铺机呈梯队同时摊铺。摊铺时应匀速摊铺,如出现其他原因影响供料,造成供料不足,应调整作业速度,以维持不间断作业。因故中断超过2h或1d工作结束时必须设置好接缝,横缝应与路面车道中心线垂直设置,接缝断面应竖向平面,其设置方法:用米直尺纵向放在接缝处,定出基层(底基层)面离开3m直尺的点作为接缝位置。沿横向断面挖除倾斜部分的混合料。清理干净后,接缝处的压实高程、平整度均符合要求。
四、碾压
碎石层应在最佳含水量时进行碾压,按重型击实试验法确定压实度,基层压实度应在98%以上。每个作业面配置4台震动压路机进行碾压,摊铺整形后要紧跟碾压,不得有时间间隔,防止整平后表面水分散失,保证从拌合、摊铺到碾压完成不得超过2.5小时。碾压要与路基中心线平行,直线段由低到高,超高段由内侧到外侧依次连续均匀进行,碾压速度为头两遍1.5-1.7Km/h,以后为2.0~2.5Km/h。每道碾压与上道碾压相重叠1/2至1/3轮宽,碾压一直进行到使整个厚度和宽度完全均匀地压实到规定压实度为止,一般为6-8遍,路幅两边应适当增加碾压遍数。压实后表面应平整、无痕迹或隆起。严禁压路机在已成型的或正在碾压的路段上调头、急刹车,防止破坏已完工的路段。在各施工段端头4-5m范围内,压路应沿路面横坡由低向高适当碾压,以防止纵向碾压端头时使混合料的端头方向滑移,形成裂缝或松散。
五、检测结果数据统计
水泥稳定碎石施工完成后,需要对路面基层厚度、宽度、平整度、压实度等进行检测,使其控制在合理的范围内。常用到的检测方法有灌砂法压实度检测、水泥剂量、无侧限试验、钻蕊取样等。其中灌砂法压实度检测基本原理是利用粒径0.30~0.60mm或0.25~0.50mm清洁干净的均匀砂,从一定高度自由下落到试洞内,按其单位重不变的原理来测量试洞的容积(即用标准砂来置换试洞中的集料),并根据集料的含水量来推算出试样的实测干密度。从而得之路面基层的压实度。其他检测方法也是利用其各自的原理对路面基层的平整度,压实度等进行检测,确保路面基层的质量符合要求。
六、养生
水泥稳定碎石是水硬性材料,施工完成后需要对其进行养生处理,确保混合料的含水量满足要求,从而避免基层开裂的发生。有效的养生处理能明显的提高水泥稳定碎石路面基层的强度,相关资料表明养生处理的路面基层强度是其没有养生处理的两倍,而且其裂缝的出现极少,而没有养生处理的路面基层极易导致路面裂缝的出现。基层施工完成后,需要对其表现进行覆盖,可采用稻草或者麻布袋等吸水性材料,及时进行浇水,确保表面游离水的存在,从而减少路面基层因急剧体积收缩而引起开裂的发生。因此,在基层施工完成后,需要及时而且认真的对其进行养护,同时要做好交通管制,确保养护不被破坏。在甘肃陇南地区,我们多采用透水土工布覆盖养生,并且及时补水,对于路基的养生效果很好。而在甘肃河西地区,因蒸发量较大,水土工布覆盖养生法无法满足要求,因此多采用一布一膜的保水养生,效果很好。
七、结束语
影响水泥稳定碎石路面基层的质量原因是多方面的,需要施工人员从设计到原材料的选择,以及每到施工工序,都需要嚴格按照规范要求进行。只有采用科学的方法,加上施工人员的足够重视和施工企业合理的管理制度,才能确保整个公路工程的质量。
参考文献
[1]吴刚,谈翠丽,张兵.浅谈水泥稳定碎石底基层施工质量控制[J].四川水力发电,2010(S2)
[2]熊伟雄,廖海君.对水泥稳定碎石底基层施工质量控制分析[J].企业科技与发展,2009(02)
[3]郭忠印,苏向军,钱国平,朱云升.水泥稳定碎石基层施工质量控制[J].公路,2004(09)
[4]梅传江,牛朋.水泥稳定碎石基层路用性能研究[J].公路交通科技,2002(03)
水泥混凝土路面基层 篇4
1 基层的质量控制
基层是支承混凝土面层的结构层, 基层质量的优劣直接影响到混凝土面层的质量。水泥稳定粒料基层施工时必须采用流水作业法, 使各工序紧密衔接, 尽量缩短从拌和到完成摊铺、碾压之间的延迟时间。常见质量问题有平整度差、边部压实不够、局部离析、松散轮迹基层高程等。施工中应注意以下关键工序控制。
1.1 拌和
为了保证基层的平整度, 水泥稳定粒料应集中厂拌。拌和设备生产率与摊铺机应相匹配, 同时为保证拌合物配比的稳定, 在正式拌制混合料之前, 必须先调试所有的设备, 使混合料的颗粒组成和含水量都达到规定的要求。原集料的颗粒组成发生变化时, 应重新调试设备。
1.2 摊铺
摊铺是基层施工的重要环节, 是碾压工序的基础, 只有摊铺出平整的表面, 才有可能得到平整的基层表面。在摊铺的过程中应设专人在摊铺机后消除粗集料离析现象, 特别应该铲除局部粗集料“窝”, 并用新拌混合料填补。
1.2 碾压
碾压工艺是保证基层密实程度及平整度的最关键环节。压路机型号及工作参数、碾压段长度、碾压工艺组合与碾压遍数、操机手的水平等对压实度与平整度都有明显影响。碾压过程中, 如有“弹簧”、松散、起皮等现象, 应及时翻开重新拌合 (加适量的水泥) 或用其他方法处理, 使其达到质量要求。同时宜在水泥初凝前或在试验确定的延迟时间内完成碾压。
1.4 接缝
基层施工时, 同时施工的两工作段的衔接处应采用搭接。工作缝应严格按照一定的方法进行处理;纵缝应尽量避免, 如必须分两幅施工时, 纵缝必须垂直相接, 不应斜接。
1.5 养护
水泥稳定粒料在每一段碾压完成并经压实度检查合格后, 立即开始养生。养生期间应进行交通管制, 整个养生期间应始终保持基层表面潮湿。
2 三辊轴水泥混凝土路面的质量控制
2.1 强度
强度是水泥混凝土路面的主要性能。路面工程以抗折强度为控制指标, 水泥混凝土的抗折强度主要取决于原材料的质量及配合比。
2.1.1 严格把好材料关
在混凝土路面施工时应尽量选用同一厂家在同一时期生产的同一标号水泥、抗折强度高、铁铝酸四钙含量高的水泥。进场的水泥要分批量进行物理性能检验。
砂石料、水、外加剂都应符合规范要求。面层混凝土应控制粗集料填充体积率大于70%, 以提供更大的嵌锁力, 提高抗折强度。条件允许下, 应优先考虑选用中砂或中粗砂。
2.1.2 精确控制配合比
配合比设计应根据工地实际所用原材料, 施工单位的质量管理水平、遵循有关规范标准的规定、方法和步骤进行, 通过优化后得出。用于施工时要把握好砂石料的含水量, 外加剂的剂量及均匀性等问题。
2.2 平整度
混凝土路面板的平整度是使用质量的最重要指标。平整度高的路面, 不但可以提高通行能力, 提高经济效益, 而且可以减少行驶车辆对路面板的冲击力, 从而延缓甚至避免错台、唧泥、断裂现象的发生, 延长路面的使用寿命。
为了保持良好的平整度, 宜从以下几个方面进行控制:1) 严格控制基层的平整度;2) 保持主要机械设备的可靠性、稳定性、准确性、可维修性等性能;3) 保证混凝土拌合后混合料的级配与工作性在总体上始终是一致的;4) 加强运输管理保证施工的连续性, 保持混凝土的品质。
2.3 厚度
厚度是保证公路使用寿命的重要指标。在施工中不仅要保证设计的厚度要求, 还要使厚度具有一定的均匀性。三辊轴水泥混凝土路面施工时具体控制应注意:1) 严格控制基层标高;2) 严格控制基层平整度;3) 保证模板的材质质量、安装质量及安装后的质量检查。
2.4 开裂控制
防止水泥混凝土早期开裂应从材料、施工、结构、管理等方面综合进行, 具体应做好以下几个方面的控制:1) 加强原材料、配合比以及水泥入机温度的控制;2) 加强混凝土搅拌、运输的控制, 避免混凝土产生不均匀或离析现象;3) 控制好切缝时间及切缝深度。切缝深度不应小于1/3~1/4板厚, 最浅不小于70毫米, 最迟切缝时间不宜超过24小时;4) 及时养护, 尤其注意早期养护。
3 结语
1) 水泥混凝土路面施工中, 应针对主要技术环节和操作工序严格管理和监督, 以提高和保证其施工质量和进度, 力求避免各类缺陷的产生。
2) 加强施工队伍建设。保持业务素质高, 责任心强。
3) 建立健全各项规章制度。加强细节管理, 实行奖优罚劣措施, 提高施工人员对工程质量的重视。
参考文献
[1]JTG F30-2003.公路水泥混凝土路面施工技术规范.
水泥混凝土路面施工方案 篇5
施 工 组 织 设 计
一、编制依据及原则
(一)编制依据
1、乡村公路水泥混凝土路面工程施工图设计文件(第一册)
2、现行城市道路设计规范,公路工程施工技术规程及相应的质量检验评标准。
3、本单位拥有的科技成果、管理水平、技术设备力量,多年积累的公路施工经验用施工现场及周围环境的调查所掌握有关资料。
(二)编制原则
1、单位工程合格率100%。
2、遵循招标文件各项条款要求,严格按照设计标准,现行施工规范和质量检验评定标准,正确组织施工,确保工程质量合格。
3、根据工期要求,抓住关键线路,合理安排施工进度,搞好工序衔接,达到均衡生产,在保证工程质量、安全的前提下,尽量缩短工期。
4、坚持实事求是的原则,在制定施工方案中,充分发挥我队专业化、机械化的施工优势,借鉴以往类似工程施工经验,坚持科学管理、精心施工,确保高速度、高质量、高效益地完成本合同段的建设。
5、科学合理配置资源,做到机械化作业、流水作业和标准化作业,合理配备劳动力资源,加强内部管理,降低工程成本,提高经济效益。
6、在满足业主各种要求的前提下,确保实现进度、质量、安全的预期目标。
二、工程概况及主要工程数量
(一)工程简介:
本合同项目为乡村水泥混凝土路面工程,工程地点位于白廷线公路段(39K+800――48K+100)。工程范围:全长8.3KM,设计技术标准为山岭重丘四级公路,路基宽5.5M,路面宽4.5M,水泥混凝土路面。本工程的设计指标为:公路路线等级采用部颁四级公路标准,设计行车速度20 公里/小时,桥涵设计荷载为汽-15,挂-80。设计交通等级为轻型,设计年限为20 年。
(二)场地工程地质、水文条件:
本合同段工程位于乡村公路段,为原村X143 道泥结路面。
(三)气候条件
本合同段施工地区属亚热带海洋性季风气候,温暖潮湿,每年4-9 月为汛期,降水量占全年的70∽77%。台风影响发生在5 月中旬到11 月中旬,7月中旬到9 月中旬为盛行期。
(四)设计标准
1、道路等级:公路路线等级采用部颁四级公路标准
2、计算行车速度:V=20km/h;桥涵设计荷载为汽-15,挂-80。
3、最大纵坡≤10%,最小纵坡0.3%;
4、路面交叉:平面交叉;
5、路面类型:混凝土水泥路面
(五)工程承包范围及主要工程数量
本项目承包范围为公路道路工程,包括平整场地、临时电力线路、路基挖方、路基填方、挡土墙、C30 水泥混凝土面板、培土路肩、手摆片石层、石盖板涵、安全设施及预埋管线等工程,主要工程数量为:
1、平整场地:2400M2,临时电力线路0.6KM
2、路基工程:挖土方7275m3,挖石方893M3,路基填筑3790m3,挡土墙浆砌片石587M3。
2、路面工程:手摆片石层200m2,5%水泥稳定层28350m2,水泥混凝土面层28350m2,培土路肩6300m2。
3、桥梁涵洞工程:石盖板涵44m。
4、安全设施及预埋管线工程:钢筋混凝土护柱160 根,交通标志8 块,地名牌2 块。
三、施工管理力量及劳动力安排
(一)项目管理机构
根据合同任务和工期要求,立即组织成立施工现场管理机构,全面组织,实施本合同段工程的管理。施工组织机构框图见后。
(二)施工区段划分及人员配备
1、施工区段划分
根据本合同段任务分布状况和工期要求,我公司安排为两个施工段: 以44K+000 为界分两个施工段,39K+500 至44K+000 为第一施工段,44K+000 至45K+800 为第二施工段。根据分项工程情况划分路基施工队、路面施工队、桥涵施工队及设施管线施工队。
2、劳动力组织和人员配备
根据本合同段分项工程施工强度和施工方法,通过计算分析汇总平衡,工种分为技术工和一般普工两种:技术工程主要有施工机械、运输车辆司机、钢筋工、木工、电工、水泥工、电焊工,依据施工进度计划及工程数量,投入本工程施工的劳动力按以下几点安排:(1)路基工程以机械施工为主,人工配合;劳动力投入主要以机械 工、普工为主。
(2)路面工程以机械施工为主,主要为机械工、运输工、泥水工、电工、模板工、钢筋工、普工。
(3)桥涵工程:沟槽开挖、石盖板安装以人工为主,主要为石工、普工等。
(4)设施管线工程:主要为安装工、电焊工、汽吊工、电工及普工等。(人员数量安排详见下表)劳动力数量表 种类 数量 机械工 20 钢筋工 4 木工、模板工 20 电工 3 石工 10 泥水工 35 电焊工 4 普工 35
四、施工机械设备配置
根据本合同段工程项目和主要工程数量,主要施工设备大体可为以下 几类:
(1)路基挖方开挖机械;(2)路基填方机械;(3)路面工程施工机械;(4)安全设施施工机械。
五、施工组织方案
(一)施工准备
为确保优质高效完成本合同段的各项工程,自进场的第一天起,我部将统筹安排,科学调度,全面展开开工前的各项准备工作。
1、行政准备
为了能使各项工程的施工顺利进行,进场后,积极同业主及土建施工队伍等相关部门取得联系,主动征求各部门的意见和建议,在业主的帮助下,取得各方面的更多支持,使得本合同段各项工程的施工能够在一个和谐、友好的氛围中顺利展开。
2、技术准备(1)测量准备
开工前的定线复测是各项工程开工的前提,它对工程质量有着直接的影响,为确保复测精度,由对测量有着丰富经验的专职测量工程师负责,在现场交接主要控制桩点和获得相关的测量资料后,迅速组织对合同段进行定线测量,主动处理好同相邻标段的衔接。视各项工程的实际情况,增设复测成果的护桩图,并书面上报监理和业主审核,并对前期开工的分项工程及路线边桩测量放样,为各分项工程的开工打下良好基础。(2)技术资料准备
在项目总工的主持下,召集全体技术人员认真仔细地阅读、审核图纸,深入细致地领会设计意图,争取设计、监理单位对工程项目作更深一层的技术交底,编制分项工程的作业指导书;全面分析,统筹安排,科学分解工序,合理确定作业循环时间,制定严格的技术交底、技术管理和质检制度,准备好工程日志等各种记录簿和工程检查表格。(3)现场准备
在现有的“三通一平”前提下,修建临时设施的同时,安排人员、机械进行本合同段内临时道路修筑,地表清理,为正式开工做好准备。(4)物资准备 物资部门在项目经理统一安排下,根据工程的轻重缓急,在业主等有关部门的监督下对急需物资进行采购。在试验监理工程师认可后,部分物资可分期、分批进场,以满足工程需要。(5)机械准备 ① 路面铺筑机械; ② 碾压机械; ③ 运输设备; ④ 拌种设备; ⑤ 常规试验设备;
⑥ 其它机具。(具体详见机械设备表)拟投入的主要施工机械设备表
序号 设备名称 型号规格 数量国别或产地制造年份 定额功率(kw)生产能力 1 推土机 CATD6H 1 美国 2002 160KW 2 挖掘机 PC-200 2 日本 2002 1M3 3 光轮压路机 1 三明 2001 12T 4 振动压路机 YZJ18 1 三明 2003 12T 5 小型振动冲击夯 1 徐州 2000.7 2T 6 装载机 ZL50F-II 2 福工 2002.6 2M3 7 混凝土路面施工成套设备 混凝土拌和站J800 2 福州 2002.1220M3/H 9 混凝土运输车8 龙岩 1999.5 10 翻斗车 T815 10 东风 2001 8T 11 吊车 QY16 1 徐工 2001 16T 12 发电机 康明期 2 福州 2000 30KW 13 风钻机 2 三明 2002 5M3 根据本标段的实际情况,各种机械按照计划准时进场。设备到位后,由机材部人员负责对所有设备进行全面检修调试。拟投入材料试验、测量、质检仪器设备 序号 仪器设备名称 规格型号 单位 数量 备注 1 全站仪 DTM500 台 1 2 经纬仪 J2 台 1 3 水准仪 江光DS3 台 1 4 混凝土试模 150﹡150﹡550 套 8 5 三米直尺 3 米 把 1 6 磅秤 500KG 台 1 7 集料方孔筛 套 1 8 砂石标准筛 套 1 9 五米塔尺 5 米 把 2 10 灌砂桶 150mm200mm 台 2 11 皮尺 50m 把 2 12 13
(二)、临时设施工程
经认真阅读图纸和现场考察,综合分析本合同工程的分布、工期及交通环境条件后,从节约用地和方便施工的原则出发,对临时工程进行规划,具体如下:
1、临时驻地:设在44K+000 处。
2、临时便道:利用现有的施工便道,现场与便道根据实际需要适时修筑。
3、混凝土拌和站及预制场布置拌和站设1 台,集中搅拌,与预制场一起。设在43K+500 处位置。
4、施工用水及供电施工现场按照建设单位提供的三通一平,我方只需在施工现场架设临时输电输水线路并搭建备用发电机房即可保证施工用电用水的需要。具体见平面图
(三)、施工总体进度计划
1、总体计划安排的原则
本合同的施工总体计划,以招标文件和本承包人计划投入的资源(劳动力、机械设备、材料)为依据,以合同工期为前提,科学安排,保证重点、统筹兼顾,在确保工程质量、施工安全的大前提下,优化资源配置,挖掘人员和设备潜力,充分发挥本队综合优势,确保在合同工期内完成施工任务。在工程施工中,以组织均衡施工为基本方法,抓住少雨季节,采用平行、流水、交叉等作业方法超前动作。
2、总工期
本合同计划总工期为90 天,计划开工日期暂定为 年9 月20 日,完工日期为 年12 月20 日。
3、施工进度计划(后附施工进度计划表)1)、施工准备: 年9 月20∽ 年9 月25 日 2)、路基土石方工程: 年9 月25 日∽10 月10 日 3)、填方工程: 年10 月5 日∽10 月20 日 4)、手摆片石层工程: 年10 月20 日∽10 月30 日 5)、水泥稳定层工程: 年10 月30 日∽11 月20 日 6)、路面面层工程: 年11 月20 日∽12 月15 日 7)、桥涵工程: 年9 月25 日∽10 月10 日 8)、设施管线工程: 年12 月5 日∽12 月15 日 9)、收尾工程: 年12 月15 日∽12 月20 日
(四)、主要工程项目施工方案及施工工艺
1、总体施工方案
总的施工原则是先地下后地上,即先进行地下施工,回填后根据挖填需要进行路基整形,然后进行路面结构层施工。桥涵工程穿插在路基土石方工程过程中。
2、路基工程(1)施工准备 1)施工测量
首先要对路基高程,中线、边线进行检测,清理场地,要求表面清洁无杂物,并对清理后留下的坑沟进行回填整实等处理,压实度应同路基要求。设临时排水沟,疏干路基范围内积水,保持基底干燥。2)场地清理及拆除
A、凡路基填筑地段,均将路堤基底上的所有树根、腐植土等挖除干净,并堆放在指定弃土场内。场地清理完成后,全面进行填前碾压。B、所有清除物均放置在路基范围以外,并做妥善处理。
C、所有清除工作,均监理工程师检查合格后才进入下一工序的施工。3)防水、排水
施工前做好各种防水、排水设施,并保持其处于良好的排水状态。(2)、路基填筑 1)、路基填筑
按部颁四级公路标准,采用机械化施工作业,严格按规定控制填料。不同种类填料分类分段水平分层填筑,不混杂、不混填、填层厚度根据压实机械的不同而分别控制。2)、路基填筑施工工艺
工艺流程分为“三阶段、四区段、八流程”,“三阶段”为:准备阶段„施工阶段„竣工阶段
“四区段”为:填筑区段„平整区段„碾压区段„检验区段 “八流程“为:施工准备„基底处理„分层填筑„摊铺平整„洒水或晾晒„碾压夯实„检测签证„路槽整修 路基填筑施工方法如下: 1)基底处理
A、做好基底排水,在基底边线范围外开挖排水沟,将雨水引入周围排水系统,确保基底不受水泡。
B、划分作业区,每一作业段以每条路为宜。
C、清除基底表层植物,挖除树根,做好搭接平台,然后平整,用重型振动压路机进行碾压。
D、基底处理完毕,及时报请驻地监理人员检查,检查合格且签证后方可进行分层填筑。2)水平分层填筑
按路基横断面分层填筑。每层的压实度必须达到设计要求。采用按横断面全宽纵向填筑压实方法,地形起伏由低处分层填起,自 两侧向中心填筑,以保证路基全断面压实,边坡两侧按设计和施工规 范要求加宽。3)碾压夯实
碾压前对填筑层的分层厚度,平整程度和填砂和含水量进行检验,确 认符合设计和规范要求才能进行碾压。
碾压完成规定作业遍数后,按填料种类采用灌砂法、环刀法、对压实 土砂的含水量和压实系数、地基系数进行检查,检验合格,经监理工 程师签证方可进行上层填筑。4)路面整修
路堤按设计标高填筑完成后,恢复中线,水平及路基边桩。按设计修 筑路拱并用振动压路机进行压实,压实完毕后,检查路基面宽度、横 坡、平整度。5)特殊路基处理
无论是填方还是挖方,路基以下80cm 范围均不得有软土淤泥存在,否则需经监理、业主、设计单位等确认下进行换填砂,并予以夯实。
2、路面基层(1)、手摆片石层 1)施工要求
A、在铺筑前,将路床表面的浮土、杂物全部清除,路床上的车辙松软以及任何不符规定要求的部位均翻挖、清除,并以同类型材料填补,重新整形、碾压。
B、根据松铺系数,将集料均匀地摊铺在规定的宽度上。C、采用重型压路机碾压。碾压时后轮重叠1/2 轮宽,且须超过两段的接缝处,使每个摊铺碾压层整个厚度和宽度完全均匀地压实到规定的压实度 为止。
D、碾压的方向与线路中心平行,直线段由边到中,超高段由内侧到外侧,依次连续均匀碾压。每层碾压连续进行,直到压实密度达到设计要求 98%。2)质量控制
A、在已完成的手摆片石层上每1000m2 随机取样4 处进行集料、筛分,塑性指数体积比的试验,检测压实厚度和压实度。B、按规定的方法和频率进行质量检测项目,实测和外观鉴定。C、18t 压路机过后无明显轮迹。3)施工步骤
A、准备工作:首先要对路基高程、中线、路边线进行复测,在符合规范要求条件下,再进行垫层的施工。
B、材料选用:片石含泥量不得超过25%,不得含有杂草、树根等杂物,超过垫层厚度的石料经击碎后方可使用。
C、摊铺:摊铺时应根据设计加虚铺系数的高程挂线施工,采取人工配合机械的方法,骨料要均匀,表面应平整。
D、碾压:碾压前应控制材料的含水量,如高于或低于最佳含水量4%,要进行晾晒或洒水处理。碾压机具采用振动式压路机,碾压后垫层表面应平整,密实度符合设计要求。
E、检测:垫层碾压后进行宽度、厚度、坡度、顶面度程及弯沉值测试,均符合设计要求后才能进行水泥稳定砂砾层的施工。
F、成型的片石垫层面应做好排水工作,对于因车辆行驶造成的坑洼应及时修补,避免因积水造成松动,影响垫层质量。(2)5%水泥稳定碎石基层
1)水泥稳定层的下承层即片石垫层表面应平整、坚实,没有任何松散的材料和软弱地基,如发现低洼和坑洞,应仔细填补及压实,搓板和辙槽应及时刮除。2)施工放样:
在下承层上恢复中线,直线段每20 米一桩,平曲线段每10 米设一桩,并在两侧路基边缘外设指示桩。进行水平测量,并在指示桩上用明显标记标出水泥稳定层的设计高程。3)拌和:
采用拌和机拌和成混合料,用运输车辆运送至施工现场,应根据设计的配合比进料,并将拌和料搅拌均匀。4)摊铺:
摊铺前尘土杂物要清除,并在片石垫层上均匀喷洒一遍清水,以利于上下层结合。松铺系数1.3-1.35,必要时进行减料或补料工作,纵横断面符合要求,厚度均匀一致。5)碾压:
混合料摊铺整平后,先用压路机进行静压4 遍,再进行振动碾压2 遍,最后再静压1 遍。碾压时重叠1/2 轮宽,后轮必须超两段的接缝处,碾压到要求的密实度,同时没有明显的轮迹。严禁压路机在已完成的或在碾压的路段上调头或急刹车,保证稳定层表面不受破坏。碾压进程中稳定层表面应始终保持潮湿,如表面水蒸气较快,应及时补洒少量的水,不得洒大水碾压。如有弹簧、松散、起皮等现象,应及时翻开重新适量水泥拌和或用其它方法处理,使其达到质量要求。碾压结束之前,应进行终平工作,将高出设计标高部分刮除扫出路外,局部低洼处留待铺筑路面时处理。6)养生:
在对稳定层进行厚度、宽度、平整度、高程及压实度检测合格后进行养生,采用每天人工经常洒水进行养生,始终保持稳定层表面潮湿,养生期不宜少于7 天。养生期内应封闭交通,以免稳定层受损。
3、路面面层(1)、施工工序
准备基层 施工放样 立模 混凝土的拌和 混凝土运输 摊铺 振捣、整平真空吸水 磨光 压纹 切缝 养生 拆模。(2)、施工内容及重点 1)、材料和选择
A、水泥选用强度高,收缩性小,而磨性强,抗冻性好,标号大于32#的普通硅酸盐水泥。注意事项:水泥的物理性能和化学成分应符合国家有关标准的规定。不同标号、厂牌、品种、出厂日期的水泥,不得混合堆放,严禁混合使用。B、砂选择质地坚硬、耐磨、洁净,符合规定级配要求,细度模数宜在2.5以上。
C、碎石选择质地坚硬、耐磨、洁净,符合规定级配要求,且最大粒径不得超过40mm。
D、水、电由业主提供使用,宜在拌和场设蓄水池,以防水量不足时备用。2)立模: ①、模板的选用
A、混凝土路面模板采用22mc 钢模板,小弯道等非标准部位采用木模板,其厚度为5cm(曲线处可减薄到3cm)。
B、模板应无缺损,有足够的钢度,内侧和顶,底面均光洁、平整、顺直,局部变形不得大于3mm。振捣时模板横向最大挠曲应小于4mm,高度应与混凝土路面板厚度一致,误差不超过2mm。纵缝模板平缝的拉杆穿孔眼位应准确。
C、模板周围使用前,应对前次拆下的模板进行检验,如有变形损坏,应整修至达到要求后才能使用。② 立模施工要点:
A、立模前应检测基层的顶面标高和路拱横坡以及基层表层有否磨损破坏等,否则应整修基层至符合要求才可立模铺筑混凝土。B、立模的平面位置和高程要符合设计要求,基误差应小于混凝土路面质量验收的容许误差。
C、立模时应使钢模向外侧微倾,使钢模内边角支撑震动梁与滚筒,保证摊铺时路面的平整度。
D、模板应支立稳固,接头严密平顺。模板的接头以及与基层接触采用砂浆封堵或用塑料薄膜铺在钢模边,采用塑料薄膜防漏措施时应控制薄膜与混凝土形成夹层。
E、浇筑混凝土前,在模板内侧涂脱模剂(隔离剂)。③ 混凝土的拌制和运输:
A、混凝土的拌和采用双握轴强制搅拌机搅拌,以保证混凝土的拌和质量。
B、投入搅拌机的每拌原材料数量,严格按施工配合比搅拌机容量确定,并称量准确。
C、搅拌机装料顺序为砂、水泥、石子,进料后边搅拌边加水。D、混凝土拌合物用自卸机动车运输至施工现场进行作业。④ 摊铺:
1)摊铺前的准备工作
A、摊铺前先检查模板位置、高程、相邻模板接头处的高差、模板是否支设稳固,基层是否平整、润湿,模板内侧面是否涂脱模剂,水泥混凝土板壁是否涂沥青,以及钢筋的安设和传力杆、拉杆等设置情况,合格后方可摊铺混凝土。
B、检查、维修混凝土运输通道以及设置安全护栏、并派专职交通指挥人员指挥交通。2)摊铺施工要点:
A、模板边及施工缝处混凝土铺筑应用铁锹(扣锹法)摊铺,禁止抛掷和耧耙。
B、每工作班混凝土的摊铺、振捣、整平、做面应连续进行,不得中断。如因故中断,应设备施工缝缝,并宜设在设计规定的接缝位置。⑤、振捣、整平的内容和要求:
A、摊铺好的混凝土拌和物,随即用插入式和平板式振动器均匀地振实。
B、插入式振动器功率宜采用1.5kw,其作用是振捣密实及起浆。C、平板振动器采用2.2kw(采用真空吸水工艺时可用功率较小的平板振动器)。
D、振捣时插入式振动器先在模板(或混凝土板壁)边缘、角隅处初振或全面积顺序初振一次,同一位置振动时不宜少于20s。插入式振动器移动间距不大于其作用半径的1.5 倍,其至模板的距离不大于作用半径的0.5 倍,并避免碰撞模板和钢筋。然后,再用平板振动器全面往返振捣 遍,板与板之间宜重迭10-20cm。同一位置的振捣时间,当水灰比小于0.45 时不少于30s,当水灰比大于0.45 时不少于15s,以不再冒出气泡并泛出水泥浆为准。
E、混凝土拌和物全面振捣后,再用振动梁进一步拖拉振实并初步整平。振动梁往返拖拉2-3 遍,使表面泛浆,并赶出气泡。振动梁移动速度要缓慢均匀,不许中途停顿,前进速度以每分钟1.2-1.5m 为宜。凡有不平之处,应及时铺以人工挖填补平。补填时宜用较细的拌合物,但严禁用纯砂浆填补。F、最后用无缝钢管滚杠进一步滚揉表面,使表面进一步提浆调匀调平。
⑥、真空吸水施工 1)基本特点:
A、真空吸水为非必要工序,但在特定优点,本工程水泥混凝土路面将采用真空吸水方法,以节约作业时间,提高工作效率。但在高温季节时白天施工不宜采用真空吸水作业,防止板面过干致使后续作业无法施工。
B、采用该工艺时,混凝土拌合物水灰比比常规增大5%-10%,可易于摊铺、振捣、减轻劳动强度,加快施工进度,并且还可缩短混凝土抹面工序的等待时间,降低成型混凝土的最终水灰比,从而增加了密实性,提高了强度,改善了抗缩性、抗渗性和抗冻性。2)要求:
A、真空吸水深度不可超过 30cm。
B、真空吸水时间宜为混凝土路面板厚的 1.5 倍(吸水时间以min)计,板厚以cm 计。
C、吸垫铺设,特别是周边应紧贴密致。开泵吸水一般控制真空表 1min 内逐步升高到400-500mm11g,最高值不宜大于650-700mm11g。计量出水量至达到要求,并作记录。关泵亦逐渐减小真空度,并略提起吸垫四角,继续抽吸10-15s,以脱尽作业表面及管路中残余水。D、真空吸水后用磨光机进行磨平起浆,并用滚杠拉平,以保证表面平整和进一步增强板面的均匀性和强度。⑦ 板面处理:
A、抹面时严禁在混凝土表面洒水或撒水泥。
B、抹面一般分两次进行,第一次在整平后随即进行。驱除泌水并压下石子。第二次抹面须在混凝土泌水基本结束,处于初凝状态,但表面尚湿润时进行
C、混凝土板面应平整密实,并用 3m 直尺检查平整度。
D、抹平台后沿横方向用压纹滚槽器压槽,使路面混凝土有粗糙的纹理表面。
⑧ 横向胀缝的施工:
1)、设缝情况:胀缝应与中心线成90o,缝壁必须竖直,缝隙宽度一致,缝中不得连浆。缝下部设胀缝板,上部灌封缝料。2)、胀缝施工要点:
A、胀缝两侧的混凝土板,一般设滑动传力杆传递荷载。传力杆穿过胀缝板,并用钢筋支架固定就位。传力杆的一半长度稍多一些(5cm)涂沥青并套长10cm 的塑料套筒,小套筒留3cm 空隙,填以纱头。B、胀缝封缝槽用切缝机在两侧切出封缝空间 2.5cm,后者胀缝两侧混凝土板平齐,平整度好。
C、胀缝板事先预制,采用 2.5cm 泡沫板。
D、预制胀缝板嵌入前,使缝壁洁净干燥,胀缝板与缝壁紧密结合,且胀缝板与基层表面紧密接触。⑨ 横向施工缝施工要求:
施工结束时设置施工缝:施工缝宜位于设计所规定的缩缝,各个车道的施工缝应注意避免设在同一个横断面上;施工缝如设于缩缝处,板的1/2 厚度位置应增设传力杆。横向缩缝施工要点:
A、锯缝应及时,在混凝土硬结后早进行,特别是在夏季施工不可拖延,但也不能过早,否则混凝土强度不足会导致粗料从砂浆中脱落。B、锯缝宜在混凝土强度达到 5-10Mpa 时进行,也可以由工地试锯确定锯缝时间。⑩ 混凝土路面板养护:
⑪ 1)、基本要求:混凝土板做面完毕应及时养护,使混凝土中结合料有良好的水化、水解强度发育条件以及防止收缩裂缝的产生。⑫ 2)、养护方法和要点:
⑬ A、养护时间,一般在14-21d 混凝土强度达到设计要求。⑭ B、养护期间和封缝前,禁止车辆通行。并设备禁止通行标志及派专职交通指挥人员指挥交通。
⑮ C、黄砂袋覆盖养生是最常用的湿润方法,可保护混凝土少受剧烈的天气变化影响。在规定的养生期内要经常洒水,保持潮湿。⑯(11)模板拆除施工要求:
⑰ A、拆模时间要注意掌握,拆模过早易损坏混凝土,过迟则又影响模板周转使用,一般以不出现损坏混凝土板的边角为宜。⑱ B、拆模时间应根据气温和混凝土强度增长情况确定,当采用普通水泥时,一般的允许拆模时间如下: 昼夜平均气温(℃)5 10 15 20 25 30 允许拆模时间(h)72 48 36 30 24 18(12)热季早期收缩裂缝的防止: ① 早期收缩裂缝的防止:
A、混凝土板在施工期间因收缩产生的裂缝,其裂缝的产生与行车荷载无关。
B、早期收缩裂缝有两种。产生于混凝土塑性状态时的常称作“塑裂”,其缝短而细、细而浅,如及时发现进行再次抹面可以缓解。一般在硬结后终止,危害较小。另一种产生于硬结以后,通车之前,由剧烈的温度、湿度变化引起收缩裂缝,常称作“缩裂”,可导致混凝土板的断裂,危害甚大,成为不合格的混凝土板块。② 防止早期收缩裂缝的技术措施:(1)缩小湿度差,湿度差抑止收缩
A、作业时间避午间气温高峰,起早落夜,例如中12:00-16:00 停止浇筑。
B、作业紧凑,缩短在烈日或旱风下的施工时间。
C、及时养生,增加洒水润湿次数,确实保证保湿养生,并且养生时间足够(养生还能增强混凝土抗裂强度)。
(2)地方材料应先调查料源,严格控制砂石料的含泥量及级配,并取样实验,试验合格并经监理认可进料。
(3)现场设专人收料,不合格的材料拒收,施工过程中如发现不合格的材料及时清理出现场。
六、确保质量、工期、安全的主要措施
(一)质量保证体系及质量保证措施
1、质量目标及保证体系
(1)具体质量目标„„单位工程合格率100%,完全满足业主的要求。
(2)质量承诺:工程验收质量达不到合格等级,本承包人愿意接受罚没工程保证金的处罚。
(3)本承包人已建立了健全的质量保证体系,在推行全面质量管理的过程中积累了一定的经验,为实现本工程的目标,我们将进一步完善质量管理体系,提高质量管理水平。本工程实行三级质量管理体系,严格按照跟踪检测、复检、抽检三个等级对每个施工环节进行行之有效的质量监控。
(4)质量保证体系框图见附表
2、保证工程质量的管理制度和措施(1)建立健全各项管理制度
我处通过多年的工程实践中,建立和不断完善了一整套工程质量管理制度,通过此制度保障,建造了许多优质工程,在此标段工程实施中,我们继续执行和不断完善以下有效制度。1)质量责任制度 2)质量挂牌奖惩制 3)开工报告审批制 4)设计文件复核制 5)测量双检制 6)分阶段技术交底制 7)工程试验检测制 8)混凝土施工开盘制 9)分项工程质量评定制 10)验工质量签证制 11)质量教育检查制 12)事故处理报告制 13)工程质量定期回访制
(2)设立质量监查专职人员,制定质量检查监督制度
(3)每一道工序、每一作业班组指定兼职质量员,将质量缺陷消灭在萌芽之 中。
(4)主动接受建设单位质量监督和监理工程师的监理,积极为现场设计人员和监理工程师的工作生活提供便利条件。
(5)实施领导挂牌工程,抓点带面,保证全段优工程的实现。(6)强化施工过程管理,确保工程质量
① 对项目主要管理人员选配水平高,经验丰富,业绩优良的人员担任,各项工程安排具备专业资格的专业队伍承担施工。对施工管理人员和特殊工种工作人员实施持证上岗制度,保证人员素质满足工程创优需要。
② 施工图纸会审工作,把图纸中存在的问题都汇总出来,再会同设计部门和监理研究解决,以避免不必要的质量事故发生。③ 对施工的每道工序必须要有施工技术交底书。对施工草图、配料单等,都必须复核无误后再下发。并注意内业资料的收集整理(签证、变更检查记录、各类报表等)以利于工程竣工后,文整工作的同步结束。
(二)保证工期的主要措施
1、工期目标
详见“工程施工总体进度计划” 保证工期的主要措施
(1)成立精干高效的指挥机构,抓紧抓好施工前准备工作。(2)施工组织不断优化,实行网络化管理
① 以施工组织设计为依据,不断进行改进、优化,使劳动力的组织、机具设备的配备更趋合理和完善。
② 对工程交叉和施工干扰加强指挥与协调,及时调整工序和调动人、财、物、机,保证工程的连续性和均衡性。③ 灵活掌握作业时间,充分保证工作效率。
④ 不断加强作业工序调研工作,从加强工序衔接管理入手,不断提高工作效率。
(3)保障后后勤和材料供应
① 对本工程所需材料做到有组织、有计划地进行采购与供应,并做好材料的储备工作,保证施工用料。
② 做好后勤保障,努力保障人、财、物、机的供给,为顺利完成施工任务提供良好的后勤保障。
(三)保证安全的主要技术措施
1、安全目标
本工程安全生产目标,实现“五无”、“三控制”。
(1)实现“五无”:即无重大作伤亡事故、无重大行车和特大交通事故、无重大火灾事故、无锅炉压边容器爆炸事故。
(2)“三控制”:员工因工死亡率控制在0,重伤率控制在0.5%以下,负伤频率控制在12%以下。
2、安全保障检查程序(附表)
3、保证安全的主要措施(1)组织保证措施
A、建立安全生产领导小组,强调“管生产必须安全”的生产原则,推行全员安全生产责任制。
B、各生产单位成立第一负责人为核心的安全领导小组,以管理人员和专职安全员为骨干,推行全员安全生产责任制。(2)管理保证措施
加强宣传教育工作,强化全员安全意识,建立安全保证体系,使安全管理制度化,教育经常化。
A、在安排、检查、落实施工任务的同时,必须兼顾和保证安全工作,把安全贯穿于施工全过程。
B、坚持定期的安全教育、讲话和检查制度,设立安全监督岗,支持和发挥群专安全人员的作用。
C、加强制度建设,和主要负责人员签订安全协议。D、制定安全组织设计,实行安全技术交底制度。__
七、雨季施工措施安排
(一)雨季施工安排
根据公路施工均为自然条件下野外作业,直接受天气影响的特点,能否保质、按期,将受自然因素影响造成的损失减少到最低的限度,是保证本工程顺利实施的关键,受季风影响,多雨湿润是本合同段的气候特点,根据这一特点,特采取了以下雨季施工安排:
1、在修建临时设施和临时道路时应充分预见到雨季可能造成的影响和破坏,对于临时仓库、工棚、拌和楼以及临时道路,在修建时应做到防雨、抗洪、抗风、排水系统畅流、安全牢固,确保台风暴雨来临时不受破坏。雨过后可投入生产。
2、对选择雨季施工的地段和项目进行详细的现场调查研究。
3、路面施工的全过程都要密切关注气象资料情况,不但要专设气象接收机,经常性地保持与气象部门的联系,而且还要掌握中长期气象变化及雨量分布情况。施工中应保持拌和、运输、摊铺作业班组间的通讯畅通,在气候突变时,立即采取果断的措施,如停止拌和,尽可能加快摊铺,碾压成形,遮盖等。对于确受影响不能保证质量时,应以质量为重。
4、但具备有足够的防暴雨、抗台风的物资、器具和设备等物质条件,而且全体施工人员还应有防险意识,确保工程保质、按期完成。
5、储备足够的工程材料和生活物资。
6、基层施工(1)雨后路基表面积水应及时排除、晾晒;(2)施工中遇雨立即通知拌和厂停止拌和混合料;(3)注意水泥材料的苫盖防雨、防潮;
(4)及时检测石料、石粉等的含水量,以适时调整混合料。
质量管理组织机构图
项目经理 项目总工程师
物资设备部工地试验室 工程质检部 各施工队队长 质量检查工程师
各工班(组)长、兼职质量检查员 操作人员自检、互检、交接检及QC 小组
质量保证工作体系
质量保证工作体系
思想工作体系产品形成过程的质量控制体系 组织保证体系 预防为主 质量第一 满足用户需要 对设计图纸的质量审核 施工准备阶段的质量控制 材料、设备的质量控制 施工过程的质量控制 使用过程的质量控制 项目经理 总工
项目技术质检科 测量级、实验室 工长、测工、实验
质量管理信息系统(即质量的检查与反馈)质量管理目标的实现
质量检查程序图
各施工班组 各施工班组领工员 试验员施工班组主管工程师 项目经理部质检工程师 驻地监理工程师 施工队队长或主管工程师 领工员
项目经理部质检工程师
质量检测体系
施工准备 培路肩 质检员外观目测 碾压整形切槽 碾压成型 填料摊铺、整平下承层清扫,洒水 轮迹、翻浆
试验员测量员 质检员
压实度、宽度、横坡、平整度、厚度 施工工长质检员整理汇总检测结果 质量信息通知 召开质量分析会
改进施工方法 驻地监理抽验 项目总工 进行下层施工
安全保障组织机构图
项目经理 项目总工程师
工程质检部主任 办公室主任 各施工队队长 安全制检工程师
各工班(组)长、兼职安全员
操作人员自检、互检、交接检
各施工班组 各施工队领工员 各施工队技术室施工队主管工程师 项目经理部安全工程师 施工队队长或主管工程师 领工员
保证工期组织机构图
项目经理部
项目经理部工期保证小组 项目经理(组长)项目总工程师
各职能部门负责人 施工技术人员 施工作业层 领工员工班长 操作工人
软基处理施工工艺流程
施 工 准 备→测 量 放 样→清 除 淤 泥 指定卸淤泥地→换填 砂 处 理→隐蔽检查→监控测量→碾 压→检 测 密 实 度→质 量 评 定
手摆片石垫层施工工艺图
施工准备→测 量→桩身挂线→摊铺片石→平地机整平→压路机静压→振动压路机压实→人工精平→进入下步工序
5%水泥稳定碎石基层施工工艺流程
检查、整修垫层→施工测量放样→各材料分析与组成混合料试验→碎石组成配合比设计→报工程师审批→搅拌、运输→摊铺、找平、整形→加水→分段分遍碾压、施工→洒水养护→检查质量、测定各类数据并记录→报工程师审批→基层结束交验
水泥混凝土路面面层施工工艺
施工准备→测量放样、复测高程→路面基层清理→安装模板→按设计图安放钢筋→摊铺砼→抹平→压纹→拆模板→切缝→养生
一)准备工作
1、施工复测:对被交道、收费站道路中心桩位置、水准点基点桩及其他测量资料进行复测,对控制桩进行加固。
2、原材料的准备
(1)、集料:质地坚硬、清洁、无风化,针片状颗粒、含泥量、有机质含量符合规范要求,集料级配符合设计及规范要求.(2)、水泥:安定性、细度模数、初终凝时间等各项指标符合设计及规范要求.(3)、石料:质地坚硬、清洁、密实、无风化,极限抗压强度等各项物理力学指标符合设计规定,几何尺寸等外观指标符合规范要求.(二)混凝土配合比
1、将计划用于每一处机械化施工和小型配套机具施工的混凝土路面的水泥、碎(砾)石、砂、外加剂等材料,在用于工程之前5天,委托中心试验室按有关规定的标准方法要求进行原材料试验和混合料组成配合比设计,配合比设计应包括混凝土弯拉和抗压强度、集料级配要求、水灰比、稠度、水泥用量、质量控制等细节。
2、及时将配合比设计报告单和总说明报送监理工程师认可。混凝土配合比设计经批准后,立即进行试拌。
(三)抽样检验
按有关规范要求频率做抽样检验,制作抗压和弯拉试件各二组,分别作7天、28天的抗压、弯拉强度试验。
四、混凝土浇筑
1、基层准备:
(1)在铺筑水泥混凝土面层前,应将基层上的浮石、杂物、尘土等全部清除,保持表面整洁,并整理排水设施。
(2)基层如有车辙、松软及其他不符规定要求的部位。均应翻挖、清除,并以同类混合料填补,其压实厚度不得小于8cm,重新整型、碾压,并符合密实度的要求。
2、施工机械准备:
根据工程规模、施工质量和进度要求,配置合适的施工机械,其技术性能应满足混凝土路面施工的要求。并应将工地配置的各种施工机械的名称、机型、规格、数量等,列表报监理工程师认可。
3、模板:
(1)模板以钢板材料制成,并配有合适的装置以保证模板连接牢固可靠,使在浇注混凝土时能经受捣实和饰面设备的冲击和振动。
(2)模板安装应顺直,无扭曲;相邻钢模应平头锁接方式紧密联接,不得漏浆;模板接缝在任何方向都应不能活动。模板高度应与混凝土路面厚度相同,误差为+0,-5mm。
(3)用于胀缝和施工缝的模板,根据传力杆和拉杆的设计位置放样钻孔。
(4)模板在整个长度完全紧压在基层上,并正确地按完成后的路面边缘要求的坡度和纵向安置。
(5)模板要彻底清扫干净,并在每次浇注混凝土之前涂隔离剂。
4、钢筋设置:
钢筋网片、角隅钢筋、边缘钢筋的安设,均要符合有关规范的规定。
5、混凝土拌和与运输:
(1)混凝土的拌和与运输符合规范要求。
(2)混凝土混合料从拌和机出料后至浇注完毕的允许最长时间,由试验室根据水泥初凝时间及施工气温确定,并报监理工程师认可。
6、混凝土摊铺:
(1)混凝土混合料摊铺前,对模板的间距、高度、润滑、支撑稳固情况,以及钢筋、传力杆、拉杆安装位置进行全面检查。
(2)混凝土采用批准的摊铺机具进行摊铺,摊铺连续进行,如因任何原因发生中途停工,应按监理工程师指示设置施工缝。
(3)拌好后的混凝土,用插入式振捣器沿模板各表面在模板整个长度内及所有胀缝装置两边加以充分振捣。振捣器不许接触接缝装置及边模,并不得触及钢筋网、传力杆和拉杆,在任一位置上,振捣时间不宜小于规范要求,再用平板振捣器振捣。然后用振动整平梁振动整平,振动梁应平行移动,往返振平2—3遍。
7、表面修整:
(1)混凝土摊铺、捣实、刮平作业完成后,用批准的修整设备进一步整平,使混凝土表面达到要求的横坡度和平整度。
(2)修整作业时,不得在混凝土表面洒水。
(3)接缝和混凝土表面不规则处的人工修整作业,在监理工程师认可的工作桥上进行,工作桥不得支承在尚未达到要求强度的混凝土上。
(4)修整作业在混凝土仍保持塑性和具有和易性的时候进行,以确保从混凝土表面上清除水分和浮浆。在表面低洼处,严禁洒水、撒干水泥,必须以新拌制的混凝土填补与修整。
8、接缝:
(1)纵缝:
按图纸设置纵向施工缝。纵向施工缝采用平缝加拉杆型,并按图纸的要求设置拉杆,拉杆采用螺纹钢,设置在板厚的中间,平行于板面,并与缝壁垂直。在半幅面板完成后,在缝壁涂刷沥青,但不得污染拉杆。
(2)横胀缝:
①、按图纸要求的型式设置胀缝,胀缝与路面中心线垂直,缝壁必须垂直,相邻车道的胀缝设在同一横断面上,缝隙宽度应一致。胀缝下部设置胀缝板,上部浇灌填缝料。缝隙内任何处均不准塞有混凝土和其他杂物。
②、胀缝传力杆活动端,可设在缝的一端,亦可交错设置。传力杆活动端的套筒由金属或塑料制成,套筒的内径与传力杆之间的最大间隙为1.5mm,能使传力杆自由活动,传力杆的滑动端要涂上油脂或润滑剂,以防止传力杆与混凝土粘结在一起。③、传力杆与套筒端部空隙部分填塞沥青麻絮。
④、传力杆的固定装置设置方法报请监理工程师认可,固定后的传力杆必须平行于路面中心线,混凝土浇注时严禁组装件位移。
(3)横缩缝:
①、缩缝的形式、尺寸、间距应按图纸的规定要求设置。
②、锯缝用混凝土锯缝机切割,锯缝时间根据使用水泥类型、气候条件来决定,一般在混凝土强度达到1~1.5MPa时锯缝为宜,每条的锯缝作业必须一次完成。缝内的粉料和杂物彻底清除。
③、当缘石与混凝土路面整体施工时,接缝应延伸到缘石上面5cm。
(4)横向施工缝:
①、每天工作结束或当浇注工序中断超过30分钟时,则应设置垂直于路中线的平接施工缝。
②、施工缝的位置尽可能与胀缝或缩缝相吻合,设在胀缝处按胀缝形式施工。
③、④、按设计要求设传力杆或拉杆,传力杆或拉杆必须与路中心线平行并垂直缝壁。⑤、采用平缝加传力杆形式时。传力杆长度的一半锚固于混凝土中,另一半涂油脂或润滑剂,允许活动;采用平缝加拉杆形式时,两端锚固。
水泥混凝土路面施工质量控制 篇6
关键词:水泥混凝土路面 施工质量控制
道路施工质量受到很多因素的影响,除受到施工方面因素的影响,还受到设计、材料方面的因素,更有来自施工人员素质、责任心的影响,施工机械的操作、施工工艺等也是影响施工质量的主要因素,最终公路的成品质量是综合合作用后的结果,各种因素的综合反映决定了质量的好坏,下面对水泥混凝土路面施工质量控制方法及质量通病的处理加以阐述。
1 水泥混凝土路面施工质量控制方法
1.1 路面原材料的质量应严格控制
以碎(砾)石为骨料,结合料为水泥与水合成的水泥浆,以砂做为填充料,这些材料在经过拌和、摊铺、压实和养生而构成了水泥混凝上路面的结构层。混凝土材料必须具有较高的抗磨性、较高的强度,在寒冷地区混凝土的耐冻性以及低膨胀系数和弹性模量也应满足要求,因为路面结构层同时受到车轮荷载和自然因素的综合作用。应确定合适的配合比例,并对路面混凝土及其组成材料提出一定的要求。
1.2 水泥混凝土路面施工质量要加强控制
1.2.1 路面平整度的质量控制
水泥混凝土路面板的平整度是使用质量的最重要指标。路面平整度的提高可以提高通过能力的同时也可以提高经济效益,也可以减少面板的冲击力,从而错台、断裂现象可有效的延缓或避免,最终路面使用寿命可有效的得到延长。要控制好水泥混凝土平整度的指标,收水抹面和表面拉毛工作应做好;应摊铺均匀并严格控制水灰配合比;确保混合料中浆体分布均匀,最佳混凝土拌制时间要掌握;不允许把振动棒作为布料工程使用,要明确控制振动棒的走向及布料厚度,防止漏振、过振,振捣必须到位;真空脱水时间要掌握好,避免造成边部和下层仍是弹软状态时,而中部和表层已达到塑性强度,造成剩余水灰比分布不匀情况。
1.2.2 振捣方式的控制
可用人工捣实少量塑性混凝土,除此之外的大部分混凝土的浇注宜采用振动器振实。平板振捣器、插入式振捣器和振动梁都是有效的混凝土振捣器具,它们在施工时应配套作业,可用插入式振捣器进行振实其他振捣器振捣不到之处;必须振到每一振动部位的混凝土密实为止,确定混凝土表面呈现平坦、泛浆,不再冒出气泡,停止下沉为止。
1.2.3 接缝的质量控制
水泥混凝土路面特有的薄弱环节是接缝,对路面使用质量和使用寿命影响很大,是影响路面平整度和传荷能力的主要因素,所以,接缝的质量控制要做好。
①缩缝。有切缝和压缝是缩缝的两种主要形式。应采用切缝机对达到设计强度25~30%时的混凝土进行切割,这种方法就是切缝法,切缝时必须保证最佳的切割时间。过早的開割,会因为混凝土强度不足而拉起碎石,上层砂浆会引起蹦落,缝槽也不顺直了;过迟的开割时间会加快刀片磨损、增加造价、工期延误。如不及时割缝(昼夜温差在15℃以上的),温差断裂缝很容易出现;切缝时须用水对刀片进行冷却时,基层和土基应防止切缝水的渗入。在混凝土拌合物做面后用振动压缝刀立即压缝就称为压缝法施工;压至规定深度时压缝刀应提出,用专用抹子对缝缘进行修整。
②纵缝。纵缝采用企口缝和平缝两种形式,平缝施工时可以分为设拉杆和不设拉杆两种做法。应对企口缝的缝壁进行沥青的涂刷,应对混凝土板凹榫的一边先浇筑混凝土,邻板应靠缝壁进行浇筑;平缝法施工时应将沥青涂刷在已浇筑完成的混凝土板缝壁上,应避免拉杆被涂上,规定深度的缝槽应在缝的上部浇筑邻板时压成形。设置平缝拉杆时采用螺纹钢筋,并设置在板厚中间;根据拉杆的设计位置应预先放样打眼,设置拉杆的纵缝模板;必须严格控制模板质量及模板的安装质量,以保证其接缝的顺直,纵缝线最好用画线剔顺的方法修正顺直后再浇筑相邻板;采用割缝(假缝)在一次施工两条车道线水泥混凝土板时做为中央纵缝,为避免在板的中部发生裂缝,纵缝间距应尽量小于5m。
③胀缝。胀缝缝壁必须垂直,缝中不得连浆,缝隙宽度必须保持一致,胀缝应与路面中心线垂直;缝隙下部应设置胀缝板,上部应浇灌填缝料。胀缝传力杆的活动端可以在缝的一边或交错布置;固定后的传力杆必须保证平行于板面及路面中心线,误差应小于5mm。传力杆可以采用顶头木模固定或用支架来固定并安装。
④填缝料。填缝用的材料应能适应混凝土板的收缩,并要求其不渗水、不溶于水,并要与混凝土板壁粘结牢固,低温时要有不脆裂,要求好的回弹性能,高温时不能流淌,必须要求其能耐老化;选择的胀缝材料,应具有使用寿命长、密封性好、伸缩性强的特点,一般可以有低一些的缩缝要求;为了防止冬季渗水和砂砾及其它细微坚硬颗粒物质掉入缝内,应在缝内填灌具有抗水、易灌、易除、并具有一定强度的材料;沥青净浆灌注目前一般最为常用,冬季灌缝面应离缝口5~8mm,夏季灌缝面应离缝口1~2mm,在灌注时不能灌满,以免溢浆,影响平整度和路容。
2 质量通病的处理
2.1 收缩裂缝
坍落度不宜过大,首先要控制好混凝土的坍落度。当坍落度过小时不能只调整用水量,调整时应同时增大W/C。为将水泥初凝时间调整到适合的时间,需要进行外加剂的试掺。其次,宜使用带有底盘的四叶抹光机加强抹面工作,抹光机的抹光作业须等到初凝面可以上人时才能开始,早期养护必须及时跟上。
2.2 胀缝破坏
为防止胀缝的破坏,需要做以下两项工作:①需在拉应力超出混凝土的抗拉强度时设置钢筋笼进行补强;②传力杆的设置精度要得到保证,以便能发挥其正常的效用,可以通过加强固定支架和对传力杆和胀缝板设置的精确度进行严格控制来实现。
2.3 水泥混凝土路面的断板
水泥混凝土路面的断板的破坏原因主要有:由于地基稳定性不好而产生过量塑性变形、不均匀沉降,致使混凝土板底脱空而失去支撑;板的平面尺寸过大;轮载过重或者板太薄;在施工养生期间收缩应力过大及荷载和应力作用下的疲劳开裂等。
2.3.1 在施工过程中断板产生的原因主要有:①施工配合比控制不当;②原材料不合格;③混凝土路面施工时工艺控制不当导致开裂;④基层表面不平整造成路面厚度不一致导致开裂。
2.3.2 预防施工过程的断板。避免水灰比过大或混合料离析,水泥混凝土混合料的配合比应严格控制,混凝土混合料确保有足够的强度。同时,高温季节切缝时间宜控制在250h以内,而一般情况下应控制在300h,由于混凝土的收缩而产生断板应避免,严格掌握切缝的时间。
切割时间:应采用切缝机在混凝土达到设计强的25%~30%时进行切割。
2.3.3 对于断板应选用直接灌入法和条带罩面法处理切缝。
3 结语
经过以上的叙述,水泥混凝土路面施工既存在路面工程的普遍特性,同时也兼具有水泥混凝土的施工特点,应从原材料开始对水泥混凝土路面的施工质量进行控制,施工各个工序的质量控制应分别从振捣指标、平整度指标、接缝指标等方面来规范,人为因素的影响要得到充分的重视,各个工序的操作行为要加以规范,对平整度、强度等主要指标要有针对性地加强控制,对水泥混凝土路面的质量通病要及时处理并做好预防工作,这样就会提高水泥混凝土路面的施工质量,并可以延长水泥混凝土路面的使用寿命。
参考文献:
[1]GBJ97-87,水泥混凝土路面施工及验收规范[S].
[2]王文艳水泥混凝土路面施工质量控制《科技创新与应用》.
2012年04期.
水泥混凝土路面基层 篇7
关键词:公路工程,水泥混凝土,路面裂缝,温度场
1 温度对水泥混凝土路面裂缝的影响
水泥混凝土路面施工中, 路面的裂缝问题相当普遍, 而早龄期水泥混凝土产生裂缝的相当大一部分原因是混凝土的温度变化而引起的温度裂缝。温度裂缝是指由于混凝土体存在温度差, 再加上水泥混凝土的热胀冷缩特性导致结构各处变形不协调而产生的裂缝。
在混凝土的凝结过程中, 混凝土内部温度比较平缓, 而混凝土路面和路面边沿与外界接触面积较大, 路表面温度主要由外部温度决定。混凝土路面表面在白天接受日晒温度升高到了晚上温度会降低。昼夜的温差很大, 产生温度的变化会使混凝土路面产生收缩和膨胀, 加之混凝土初期强度偏低很容易产生裂缝。总体来说, 由于温度应力产生裂缝的原因主要有以下几点:
(1) 混凝土硬化期间水泥放出大量水化热, 内部温度不断上升, 在表面引起拉应力。后期在降温过程中, 也会在混凝土内部出现拉应力。
(2) 气温的降低也会在混凝土的表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超过混凝土的承受荷载的时候就会出现裂缝。
(3) 许的混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢, 但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不到位、时干时湿、表面干缩形变受到内部混凝土的约束, 也往往导致裂缝。
(4) 由于原材料不均匀、水灰比不稳定, 以及运输和浇筑过程中的的离析现象, 在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的, 存在着许多抗拉能力很低, 易于出现裂缝的薄弱部位。
通过以上分析可知, 要想进一步研究路面温度裂缝的产生与发展, 其根本在于准确了解水泥混凝土内部及其所处环境热量的产生、释放与传导的规律, 从热量角度揭示水泥混凝土路面的裂缝的发生与开展, 并指导实际设计与施工, 减少因温度因素导致的裂缝产生。
2 水泥混凝土路面早龄期温度场研究
水泥混凝土路面直接暴露在大气之中, 一年四季大气温度和太阳辐射周期性的变化以及每一天白昼黑夜气温的变化, 使得路面结构产生不稳定的热传导, 同时其内部早期在各种复杂水化反应中热量的产生、释放和传导都具有不均匀性, 所以路面结构内部温度场的分布状况也不是均匀和不稳定的, 无论是在空间上还是时间上都是一个复杂的变化过程, 这些作用的结果直接体现为路面温度场的复杂分布。
路面早龄期温度场受到水化作用和环境条件的相互耦合作用, 存在一个发展演变的过程, 早龄期温度场随环境变化呈周期性波动, 但由于水化热的作用, 水泥混凝土路面前24h或前36h温度场显著高于后期。现场条件下混凝土水化期间, 混凝土温度发展是胶结材料水化热释放和结构与周围环境的热交换平衡的体现, 具体表现为受以下三个方面的影响:
2.1 混凝土水化热
水泥混凝土水化各因素之间的相互作用非常复杂, 水泥组分、水泥细度、水泥用量、水灰比、矿物掺合料和化学外加剂的存在以及水化初始温度均影响着水化热。
2.2 环境影响
水泥混凝土外部环境条件昼夜循环波动, 诸如气温、风速、相对湿度、太阳辐射、云量等参数值不断变化, 水泥的水化反应受其所处环境状态影响强烈。
2.3 热交换
现场混凝土铺筑好后, 热量就会从混凝土传入环境或从环境传入混凝土, 热传递也对水泥混凝土内部与表面温度有着较大影响。
福州大学胡昌斌教授等人通过选择福建省不同地区、结构和季节, 进行了早龄期温度场现场监测试验研究, 研究选取确定水泥水化放热、环境变化、热交换这3个方面的模型和参数, 采用有限差分法编制了水泥混凝土路面早龄期温度场数值模拟程序, 并通过现场足尺路面板早龄期与长期温度场监测试验, 室内小板试验调试验证了模型和程序。
为保证数值模拟的准确性和适用性, 研究选择我国学者建立的环境气象参数模型, 材料参数取值考虑国内材料特性, 通过选择环境参数与热交换模型、水泥水化放热模型等综合考虑气温、对流换热、辐射、混凝土表面水分蒸发吸热、水化放热等多个因素在内各参数, 编制出温度场显式差分方程, 它受到空气的对流换热、太阳辐射、水分蒸发和节点内部热源的影响。对流边界节点即混凝土路面板顶部节点热平衡方程为:
式中:Fo为内热源强度;λ为热导率;△τ为时间间隔;i、j为节点编号;△x为相邻节点间距。
胡昌斌教授等人通过上述数值仿真模型拟合与现场铺筑路面的早龄期温度对比验证结果发现, 路面板各深度的早龄期温度的拟合准确度都较好, 水泥混凝土路面早龄期温度场的温度预估程序准确性总体较好, 通过参数敏感性分析可以发现:除路面材料结构参数、水泥组分、水泥用量、水灰比、面板厚度外, 对混凝土早龄期温度场有显著影响的还有铺筑时间、环境温度、太阳辐射强度、风速、养护方式、混凝土摊铺温度, 以及受混凝土龄期显著影响的路面辐射吸收率、面板导热系数等因素。
3 防止水泥混凝土路面早期温度裂缝的措施
通过以上分析可知, 为了防止混凝土的温度裂缝, 减轻温度应力的不利影响, 从温度控制的角度, 可从以下几方面措施控制水泥混凝土路面裂缝的发生:
(1) 掌握好浇筑时间段, 避免极端天气作业。环境条件对水泥混凝土路面早龄期温度有非常显著的影响, 不同时间段施工的路面混凝土的生长环境有很大不同, 因此, 选择时间段可以显著调节路面板施工浇筑期间温度。
炎热夏季施工路面, 混凝土的浇筑可选择在早上或是傍晚施工, 并且在浇筑混凝土减少浇筑混凝土的厚度, 充分利用浇筑层面散热;砂石料应设遮阳篷, 宜采用地下水拌合混凝土, 以降低混凝土温度;掌握合理的拆模时间, 气温骤降时采取表面保温措施, 气温升高时采取内部降温措施, 以免混凝土表面发生剧烈的温度梯度而产生裂缝;应尽量避免早晨施工时段导致的混凝土水化热与中午天气出现的叠加升温效应。
寒冷冬季施工路面, 应依靠水泥水化来增强混凝土的强度, 适当提高拌合水温, 迅速完成水化作用, 加快混凝土的强度增长;施工过程中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构, 在寒冷季节采取保温措施;使用挡风板降低风速, 降低温差, 减缓水分蒸发速度, 避免裂缝的发生。
(2) 加强水泥路面施工后的养护。养护可以显著调节路面板温度, 不同养护方式下路面温度的高低次序为养生剂或薄膜养护、无养护、黑色土工布洒水养护、白色土工布洒水养护;水泥混凝土终凝后即覆盖洒水养护, 防止水分丧失过快, 产生干缩裂缝;养护时间由水泥混凝土强度增加情况而定, 不得少于7d;高温夏季施工, 洒水养护对路面早龄期温度场来说是有利的, 低温冬季施工, 覆盖薄膜或养生剂养护对路面早龄期保温性有利。
(3) 优化水泥混凝土路面选用材料。材料参数对路面早龄期温度影响显著性稍弱, 但仍有一定的调节作用。对于夏季施工路面应选择低水化热的水泥, 而冬季施工路面可选择高水化热的水泥;在不影响力学性能的前提下, 夏季铺筑路面的颜色尽量控制为灰白色, 而冬季路面可为深灰色;夏季路面应选用低水泥用量、低水灰比的混凝土, 冬季与之相反;采用改善骨料级配, 用于硬性商品混凝土掺混合料加引气剂或塑化剂等措施以减少商品混凝土中的水泥用量。
4 工程实例
项目名称:国道G106线从化学田至西瓜地段路面改造 (K2404+446~K2415+235) 。本项目起点位于广州市与清远市交界处, 终点位于西瓜地, 起点桩号为K2404+446, 终点桩号为K2415+235, 路线全长10.789km。国道G106线K2404+446~K2414+300段为本项目其中一段, 等级为公路一级, 设计时速为60km/h, 路面宽度29.5m, 为双向六车道。全线路面破损较为严重, 对行车安全性及舒适性影响较大。本项目主要工程量为对旧路面进行病害整治、更换破碎板、修复旧路沥青混凝土路面、加铺沥青混凝土面层等 (其中水泥混凝土路面破板修复2.974km) 。
本项目K2411+605~K2411+655右幅第二车道为水泥混凝土路面补板破除重建施工, 于2015年6月7日~6月8日开始浇筑水泥混凝土路面施工, 期间通过洒水与覆盖土工布或草帘保湿养护, 施工期间本项目所在区域午后最高气温可超过35℃。现场监督抽查发现, 此里程路段水泥路面施工终凝后出现多道明显的路面裂缝, 最长一道约60cm, 宽度约0.5~1mm, 如图1所示。通过现场观察、凿除表面混凝土, 并采用路面抽芯验证, 结果证明均为水泥混凝土干缩导致的表面裂纹, 其深度分布约0.5~2mm之间。
后期施工过程中通过调整混凝土浇筑施工时段, 错开施工水化放热与气温升高同步、加大路面洒水养护频率、加强施工控制水泥表面浮浆厚度等措施, 有效地减少了混凝土表面干缩裂纹的发生率, 较大提升了水泥混凝土路面的施工质量。
5 结语
综上所述, 混凝土的温度裂缝问题可通过研究水泥混凝土路面早龄期温度场分布, 采用现场实测与数值拟合分析的手段验证, 进一步分析研究其受外部条件和材料参数影响, 如气温、太阳辐射、水泥水化热、铺筑时间、养护方式等, 指导施工工艺改善, 混凝土材料选择, 路面板厚度设计, 混凝土摊铺温度控制等, 减少当前水泥混凝土施工中因温度因素而引起的裂缝。
参考文献
[1]胡昌斌, 金王杰, 孙增华.水泥混凝土路面早龄期温度场数值模拟研究[J].工程力学, 2013, 30 (4) :175~183.
[2]王新杰.浅谈建筑施工中混凝土裂缝控制[J].中国建筑金属结构, 2013 (2) :123.
[3]净卫星.桥梁工程施工中混凝土裂缝控制探究[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2015 (20) :7095.
水泥混凝土路面基层 篇8
在经济发展的带动下, 我国的公路交通运输行业得到了快速的发展和进步, 公路工程的数量不断增加, 对于其施工质量和技术水平也提出了更高的要求。在公路路面基层施工中, 水泥稳定碎石技术是一种比较常见的技术, 其所形成的半刚性路面基层具有非常显著的优势, 能够极大地提升公路路面的施工质量, 也因此受到了公路施工企业的青睐和推广。
1水泥稳定碎石的作用机理
水泥稳定碎石技术是一种新兴的路基施工技术, 主要是以级配碎石为骨料, 结合一定的胶凝材料 ( 多是水泥) 和足够的灰浆, 对骨料之间的空隙进行填充, 然后按照嵌挤原理进行摊铺和压实。水泥稳定碎石的强度主要是依靠级配碎石相互之间的嵌挤锁结原理, 其压实度非常接近密实度, 在实际应用中, 水泥稳定碎石有着较高的初期强度, 而且其强度会随着龄期的增长而不断提高, 形成板结体, 因此与其他路基材料相比, 具有更高的强度和更好的抗渗、防冻性能, 是一种比较常用的高级路面基层材料。
水泥稳定碎石具有强度高、水稳性好、干缩性小以及抗冻能力强等特点, 在公路路面基层施工中有着良好的施工效果。但是, 水泥稳定碎石的脆性较大, 温度和湿度敏感性强, 在长期的使用过程中, 容易出现各种各样的质量问题。因此, 施工单位在对水泥稳定碎石基层进行施工时, 应该做好质量控制, 提高公路工程的施工质量, 确保其社会效益和经济效益的有效实现[1]。
2水泥稳定碎石技术在公路路面基层中的应用
2. 1工程概况
某城际高速公路是连接数个相邻城市的交通要道, 自建成之日起, 就担负着沉重的交通运输负担。而最近几年, 伴随着人们生活水平的不断提高, 其所面临的交通运输压力也在不断增加, 部分路段出现了各种各样的病害和问题。在这种情况下, 相关部门对公路进行了改扩建工作, 将原本的双向四车道改为双向八车道, 改建长度135. 26 km, 采用水泥稳定碎石基层, 改性沥青混凝土面层, 以提高公路整体的稳定性和承载能力, 为人们提供一个舒适安全的行车环境。
2. 2施工准备
在施工前, 应该切实做好相应的施工准备工作, 以确保施工的顺利展开。具体来讲, 施工准备包括两方面的内容。1人员准备, 相关管理部门应该通过招标的方式, 选择具备相应资质的公路施工企业, 对其施工设备、施工经验等进行确认, 同时做好施工人员的岗前培训工作。2材料准备, 对于水泥稳定碎石技术而言, 需要准备的材料包括了水泥、碎石等。其中, 水泥供应商的确定应该与建设单位协商, 在该工程中选择普通硅酸盐水泥, 确保水泥的强度、稳定性等指标与设计要求相一致; 碎石的准备应该结合施工现场的实际情况确定, 一般情况下, 除特殊要求外, 碎石粒径应该不超过31. 5 mm, 最大压碎值应该在28% 以内, 同时粗集料针片状的最大含量比例为20% 。
2. 3施工工艺
1) 施工放样。在正式施工前, 为了保证施工质量, 应该做好相应的施工放样工作, 结合设计桩号, 对中线和边桩进行恢复, 测量路床标高, 同时结合测量结果, 对基层标高、松铺系数等参数进行计算, 做好松铺标高以及压实标高控制标高的布设。
2) 配料拌和。水泥稳定碎石混合料的拌制直接关系着其质量, 需要施工技术人员对配合比进行准确设计和把握, 结合专业的计量工具, 对投入到拌和机中的各种材料进行准确称量, 对用水量进行严格控制。在该工程中, 经相应的配合比实验, 确定最佳配合比为水泥∶ 碎石= 6 ∶ 100, 最佳含水量5. 3% 。 在对混合料进行拌和前, 应该考虑天气情况, 对用水量进行相应的调整, 同时做好拌和控制工作, 按照拌和机的特性以及拌和物的和易性, 对拌和时间进行明确。
3) 配料运输。在对拌和好的配料进行运输时, 选择20 t自卸汽车, 为了避免对配料的污染, 需要首先对运输车进行清理, 同时对行车速度和行车路线进行选择和控制, 避免车辆颠簸导致的混合料离析问题。同时, 在运输过程中, 应该以土工布等进行覆盖保护, 减少水分的散失。
4) 摊铺整形。在对水泥稳定碎石基层进行铺筑前, 需要首先检查路基的整体质量, 如果发现其与设计要求不符, 则应该进行相应的处理, 清除路基表面存在的杂物。为了确保上下基层的紧密结合, 在进行摊铺前, 需要进行洒水湿润, 同时进行水泥净浆的喷洒, 将其控制在1. 2 ~ 1. 5 kg/m2之间。在摊铺施工中, 应该结合施工设备以及施工工艺, 对摊铺层的厚度、横坡和路拱等进行确认, 对摊铺机的行驶速度进行控制, 确保混合料摊铺的均匀性, 保证摊铺质量。
5) 碾压。碾压环节在很大程度上决定了混合料的强度和性能, 施工技术人员应该通过试验段施工, 对碾压次数、碾压方式以及碾压时间进行确定, 并对压实效果进行检测。在碾压施工中, 应该确保混合料表面相对湿润, 而如果发现水分不足, 需要及时洒水补充。对于水泥稳定碎石而言, 在混合料拌和完成1 h内, 必须完成摊铺和碾压工作, 以保证水泥稳定碎石的密实度。
6) 养护。在水泥稳定碎石基层摊铺和碾压完成后, 需要及时做好相应的养护工作。在养护期间, 施工人员应该始终保证路面基层表面的湿润度, 并且做好交通封锁, 严禁洒水车以外的车辆通行。对于路面的养护时间, 需要结合工程的具体情况确定, 通常养护时间不能低于7 d。
3结语
在经济发展的带动下, 我国的公路交通运输事业得到了快速发展, 公路工程的数量不断增加, 相应的施工工艺技术也在不断更新。水泥稳定碎石技术是当前我国公路路面基层施工中一种非常重要的技术, 其施工质量直接影响着公路工程的整体质量。对于施工企业而言, 应该高度重视水泥稳定碎石技术的实际应用, 做好施工准备, 规范施工流程, 强化施工管理, 明确质量控制, 推动我国公路事业的稳定发展。
参考文献
水泥混凝土路面设计 篇9
水泥混凝土路面有很多的优点:路面强度高、承载能力大, 耐磨耗能力强, 能见度好, 使用寿命长, 养护费用少, 行车的油耗也较沥青路面少10%-15%, 正因为有这些优点, 所以水泥混凝土路面在许多省市广泛使用, 也取得了比较好的效果。
1 水泥混凝土路面设计中的理论依据问题
1.1 路面设计指标可靠度的分折
公路工程结构的设计安全等级为3个等级.路面工程的安全等级仅考虑高速公路。一级公路和二级公路的路面, 相应的安全等级要求规定为一级、二级和三级。为三级和四级公路路面增加一个设计安全等级———四级。并规定了相应的设计基准期为20MPa;而设计安全等级为四级的路面结构的目标可靠指标和目标可靠度。系按前三级的数值级差递降得到的。按施工技术、施工质量控制和管理要求达到和可能达到的具体水平, 选用其他等级。降低选用的变异水平等级, 须增加混凝土面层的设计厚度要求;而提高选用的变异水平等级, 则可降低混凝土面层的设计厚度或混凝土的设计强度要求。可通过技术经济分析和比较予以确定但对于高速公路的路面, 为保证优良的行驶质量, 不宜降低变异水平等级材料性能和结构尺寸参数的变异水平等级.按施工技术、施工质量控制和管理水平分为低、中、高三级。由滑模或轨道式施工机械施工, 并进行认真, 严格的施工质量控制和管理的工程, 可选用低变异水平等级。由滑模或轨道式施工机械施工, 但施工质量控制和管理水平较弱的工程, 或者采用小型机具施工, 而施工质量控制和管理认真、严格的工程可选用中低变异水平等级。采用小型机具施工, 施工质量控制和管理水平较弱的工程。可选用高变异水平等级。
设计时, 可依据各设计参数变异系数值在各变异水平等级变化范围内的情况选择可靠度系数。目标可靠度是所设计路面结构应具有的可靠度水平。它的选取是一个工程经济问题:目标可靠度定得较高, 则所设计的路面结构较厚, 初期修建费用较高。但使用期间的养护费用和车辆运行费用较低;目标可靠度定得较低, 初期修建费用可降低, 但养护费用和车辆运行费用需提高。通常采用“校准法”来确定目标可靠度。“校准法”是对按现行设计规范或设计方法设计的已有路面进行隐含可靠度的分析, 参照隐含可靠度制定目标可靠度, 则所设计的路面结构接纳了以往的工程设计和使用经验, 包含了与原有设计方法相等的可接受性和经济合理性。
1.2 交通量计算取值的分析
轴载换算公式是以等效疲劳断裂损坏原则导出的。对于同一路面结构, 轴载和标准轴载产生相同疲劳损耗时。才能等效换算。在交通调查分析双向交通的分布情况时, 应选取交通量方向分配系数, 一般可取0.5;并依据设计公路的车道数.确定交通量车道分配系数 (应剔除2轴4轮以下的客、货车交通量) , 即为设计车道的年平均日货车交通量ADTT, 然后用轴载当量换算系数法或车辆当量轴载系数法求得) , 再根据设计基准期l和轮迹分布系数、交通量增长率求得累计f用次数N, 确定交通分级。
1.3 水泥混凝土路面结构组合的设计分析
对于路基用土, 高液限粘土及含有机质细粒土, 不能用做高速公路和一级公路的路床填料或二级和二级以下公路的上路床填料;高液限粉土及塑性指数大于16或膨胀率大于3%的低液限粘土, 不能用做高速公路和一级公路的上路床填料。因条件限制而必须采用上述土做填料时, 应掺加石灰或水泥等结合料进行改善。对于基层材料选择时。特重交通适宜贫混凝土、碾压混凝土或沥青混凝土时, 设计计算应按复合式路面分析。且强度以试验为准对水泥混凝土面层下基层的首要要求是抗冲刷能力不耐冲刷的基层表面。在渗入水和荷载的共同作用下会产生淤泥、板底脱空和错台等病害, 导致行车的不舒适, 并加速和加剧板的破裂。混凝土面层下采用贫混凝土基层, 主要是为了增加基层的抗冲刷能力, 并不要求它有很高的强度。高强度的贫混凝土并不能使面层厚度降低很多, 反而会增加混凝土面层的温度翘曲应力, 并产生会影响到面层的收缩裂缝。另外.新规范取消了基层顶面综合模量的规定值的要求。
对于面层板来说, 我国绝大部分混凝土路面的横向缩缝均未设传力杆。不设传力杆的主要原因是施工不便。但接缝是混凝土路面的最薄弱处, 唧泥和错台病害, 除了基层不耐冲刷外.接缝传荷能力差也是一个重要原因。同时, 在出现唧泥后。无传力杆的接缝由于板边挠度大而容易迅速产生板块断裂。此外, 接缝无传力杆的旧混凝土面层在考虑设置沥青加铺层时.往往会因接缝传荷能力差易产生反射裂缝而不得不加大加铺层的厚度。为了改善混凝土路面的行驶质量, 保证混凝土路面的使用寿命, 便于在使用后期铺设加铺层, 新规定了在承受特重和重交通的普通混凝土面层的横向缩缝内必须设置传力杆。另外, 新规范仅强调了在邻近桥梁或其他固定构造物处设置胀缝, 取消了变坡点、小半径曲线设胀缝的限制, 使行车更顺畅。
2 路面接缝处理的设计
水泥混凝土路面接缝多, 易于损坏, 尤其是胀缝位置面板破损较为普遍和严重。有的道路在通车l~3年后逐步破碎损坏。破损率高达50%~90%以上。究其原因是多方面, 影响因素也复杂, 但笔者认为主要是胀缝的构造问题、施工工艺及管理问题。从胀缝设计构造的角度主要解决位置设置、构造型式、传力杆设置和面板局部加强。要尽可能少设或不设胀缝, 特别是平纵线形标准较高的平原微丘地形设置长间距胀缝, 或只在结构物衔接处。这一点已经在国外工程中得到证实。其次一般常用的胀缝型式为设传力杆和不设传力杆两大类, 不设传力杆的胀缝其传荷能力较差, 在重车反复作用下, 胀缝的两侧容易发生错台。而设传力杆的胀缝, 其传荷性能较好, 从实际的应用效果来看, 设传力杆的胀缝能较好的抑制胀缝病害, 因此建议对于交通量大、重载车多的公路和城市道路采用传力杆的胀缝为最佳;反之可采用不设传力杆的枕梁式胀缝。但为了减少车辆反复冲击作用, 枕梁上最好设置一层缓冲橡胶垫。根据传荷受力的需要设置传力杆。传力杆宜用直径为32~35较粗的光园钢筋, 同时胀缝两侧30~40mm面板范围内因传力杆存在而受力复杂, 应在胀缝两侧30~40cm水泥混凝土板内布置加强钢筋。
3 结语
综上所述, 在公路水泥混凝土路面设计中, 还有许多问题, 只有认真研究设计规范, 并结合生产实际, 才能设计出经济合理的路面结构
参考文献
[1]JTG D40-2002公路水泥混凝土路面设计规范.
水泥混凝土路面改造 篇10
1 旧水泥混凝土路面改造设计
1.1 病害调查与分析
详实的板块病害调查和分析是“白改黑”工程的基础。水泥板块的病害受到气候、车辆荷载、排水状况、基层强度等影响, 出现断板、裂缝、错台、板角脱空、沉陷、坑洞等现象, 只有正确判别现有板块的病因才能提出科学合理的加铺方案。
1.2 道路处理方案
针对病害特点, 提出道路处理措施。“白改黑”工程的板块处理方案总体可分为板块的移除、修补、破碎、再生四种, 需要综合考虑板块的破损情况和道路特点选用适合的种类, 且每种方案的处理标准和指标与道路和气候特点紧密相关。
1.3 防止反射裂缝措施
“白改黑”的关键技术是防止反射裂缝措施。现有多条道路“白改黑”反射裂缝处理效果不明显, 裂缝较多, 路面渗水, 影响工程质量。反射裂缝主要受交通荷载和温度应力影响, 必须结合道路和气候特点合理采用处理措施。
2 水泥砼板块处理
在目前的水泥砼路面改造中, 通常采用的板块处理方式有以下四种。
2.1 修补方案
先修复旧水泥砼板块, 然后在其上加铺沥青砼面层。该方法适用于路面破损不严重、断板率较低、脱空等路面病害较少的情况, 采用灌缝、压浆、换板等方式进行板块维修。
2.2 破除方案
破碎并移走旧水泥砼板块, 然后再加铺新面层。该方法适用于路面破坏过于严重或路面高程受限的情况。
2.3 破碎方案
先破碎旧水泥砼板块, 然后在其上加铺沥青砼面层。该方法适用于路面破损比较严重, 并且有明显的板底脱空、错台的情况。根据破碎工艺的不同, 通常又分为打裂与碎石化。该法是最有应用前景的一种处置方法。
2.4 再生方案
采用合适的破碎机械和破碎工艺, 将旧砼板破碎为再生集料。采用厂拌法或冷再生法将再生集料混合部分天然集料拌合成为再生基层, 然后加铺沥青面层。
3 沥青加铺层设计
3.1 沥青路面加铺厚度设计
我国旧水泥砼路面改造工程日益增多, 但目前尚没有明确的理论设计方法, 现行的《公路水泥混凝土路面设计规范》、《公路沥青路面设计规范》中均提出对各级道路罩面厚度的最小要求。实际设计中, 水泥砼路面加铺层厚度更多地是依据经验和实体工程实践结果来确定。
3.2 路面材料设计
SMA+Superpave结构:SMA+Superpave结构是目前在江苏省公路、市政工程中应用越来越多的路面结构, 设计施工经验成熟。
上面层SMA-13表面性能优越, 骨架嵌挤, 使其具备较好的高温稳定性和抗车辙能力;粗集料用量多, 压实后构造深度较大, 表面粗糙抗滑, 有利行车安全;空隙率较小, 抗水损害, 同时较厚的沥青膜也保证了路面的耐久性;沥青用量多, 沥青玛蹄脂具备良好的柔韧性, 与集料粘结较好, 提高了路面的抗裂与抗疲劳性能。使用SMA路面能够减少养护维修费用, 延长使用寿命, 对于多雨地区的重及超重交通高速公路, SMA路面是较好的选择。
AC结构:对传统AC型结构改进后, 使级配呈“S”型, 沥青混合料施工中较少离析, 矿料间隙率VMA较大, 混合料呈嵌挤结构, 提高了路面抗车辙能力。但其高温稳定性相对欠佳, 在炎热气候及渠化、超重交通荷载的作用下路面可能出现车辙现象。
4 旧水泥混凝土路面改造施工方法
4.1 处理原有旧水泥砼路面
4.1.1 灌缝
采用新型改性沥青材料对原有的旧水泥砼路面的接缝进行灌缝处理, 进一步确保基层有足够的强度和稳定性。
4.1.2 修补严重破碎板
(1) 由于冲击锤冲击力影响周围板块基层, 所以在选择破碎机械时, 最好通过人工配合空压机的方式进行破碎。 (2) 与原来板块的设计强度相比, 新浇筑的混凝土板块的强度比较小。因此, 需要按照有关设计与施工规范的规定要求, 进一步确定材料要求、配合比、施工工艺质量标准等。 (3) 保留或恢复行车道与超车道之间纵缝内的传力杆钢筋。 (4) 对于连续换板需要旧板留出纵、横缝。 (5) 将早强剂加入到混凝土配比中。
4.1.3 修补一般断板
对于板块来说, 如果断裂情况较轻, 对裂缝开槽通过注胶的方法来处理。
4.1.4 处理脱空板块
通过板底压浆的方式对脱空板块进行处理。通过预先钻好的孔洞, 将水泥浆液借助灰浆泵的压力直接压入板下, 进而在一定程度上增加基层的稳定性。
4.1.5 其他形式损坏
表面起皮、露骨、剥落、麻面等其他一些非结构性破坏, 通常情况下, 只对原有路面行车的舒适性产生影响。当对老路进行改建时, 这些损坏对整个路面结构承载力、行车舒适性产生的影响比较小, 因此, 对于这些损坏不予以特殊的处理。
5 加铺沥青砼面层施工
5.1 土工布施工
将沥青混凝土这种路面结构加铺到水泥混凝土路面上时, 反射裂缝及其产生的反射应力会对沥青加铺层产生不同程度的影响。
5.1.1 预防反射裂缝的措施
在预防反射裂缝方面, 虽然玻璃纤维土工格栅具有较强的抗拉强度, 但是其防水性能比较差;对于改性沥青油毛毡来说, 在铺设过程中存在一定难度, 需要在熔融后进行压粘跨缝粘贴;虽然土工布的抗拉强度相对比较低, 但是综合性能优于改性沥青油毛毡, 因此在目前施工过程中得到广泛的应用。
5.2 沥青砼面层施工
5.2.1 拌和、运输沥青混合料
在拌和沥青混合料的过程中, 为了进一步提高混合料的摊铺效果, 通常情况下, 需要从混合料级配、沥青用量、拌和温度等方面进行控制。在运输沥青混合料的过程中, 需要利用遮盖物对其进行充分的覆盖。
5.2.2 摊铺沥青混合料
(1) 控制平整度。在高速公路工程施工过程中, 通常采用基准钢丝绳法、浮动基准梁法等方法对基准面 (线) 进行控制。 (2) 控制摊铺温度。在施工过程中, 可以通过目测的方式判断摊铺温度。通常情况下, 过热的混合料表面会冒青烟, 并且色泽不均匀;反之表面粗糙, 存在结块现象等。 (3) 控制摊铺速度。利用摊铺机进行摊铺作业时, 需要保持匀速缓慢前进, 中途不得停顿。
5.2.3 碾压沥青混和料
(1) 在碾压过程中, 需要配有钢轮压路机、大吨位轮胎压路等设备, 根据压实工艺进行碾压。 (2) 完成摊铺和刮平后, 需要检查路面, 及时用人工的方式对不规则之处进行调整。 (3) 在压实时, 如果接缝处的混合料温度不符合压实温度要求, 可通过加热器提高混合料的温度, 然后再进行压实处理。 (4) 处理接缝。 (1) 在安排铺筑工作的过程中, 将纵、横缝控制在最小数量。 (2) 对于相邻两幅, 以及上下层的横向接缝, 通常情况下其错位超过1m时, 采用垂直的平接缝对横向接缝进行处理。 (3) 对于平接缝要充分压实, 可以采用切缝机对接头进行处理, 然后洒粘层油后进行铺设。 (4) 利用压路机对横向接缝进行横向碾压, 在碾压过程中, 压路机位于压实的面层上。 (5) 当纵向冷接缝难以避免时, 需要加设挡板或者切齐, 但是, 不能利用切割机在冷却后进行切缝处理。 (6) 上下层之间的纵缝, 通常情况下热接缝 (冷接缝) 需要错开150mm (300~400mm) , 同时确保表层纵缝的顺直性, 一般在车道标线位置处设置冷接缝。
6 结语
“白改黑”施工法从开始到现在已经逐渐走向成熟, 随着城建改造规模的日益扩大, 其因施工方便及低廉造价越来越受到关注, 并被广泛接受。通过合理的施工组织与严密的技术措施, 可有力地保证施工质量与施工进度。在南京周边道路的维修工程等已完工程中进行了施工探索与经验总结, 这项技术逐渐成熟, 将促使其得到更加广泛的应用, 使人们受益。
参考文献
[1]中华人民共和国交通部.JTG D40-2011.公路水泥混凝土路面设计规范[S].北京人民交通出版社.
[2]中华人民共和国交通部.JTG F80/1-2004.公路工程质量检验评定标准[S].北京人民交通出版社.
水泥混凝土路面的裂缝防治 篇11
关键词:水泥;混凝土路面;裂缝;防治;措施
水泥混凝土路面具有强度高、承载能力强、维护费用低、稳定性好等特点,逐步在道路建设及城市道路工程中广泛使用。与此同时国家加大基础设施建设的力度,水泥混凝土路面施工在乡村也较以往增加。因此,应该注重公路路面的工程质量,尽量减少水泥混凝土路面的裂缝。裂缝是水泥混凝土路面常见的问题之一,水泥混凝土路面的损坏,80%是由裂缝引起的。但水泥混凝土的裂缝又是一个难以根除的难题,要想延长公路的使用寿命,必须在施工中提高施工质量,尽量减少裂缝(根除裂缝不可能)的产生;在道路投入使用后,控制车辆的荷载重量[1]。现将减少混凝土路面裂缝的措施总结如下。
1.水泥混凝土路面裂缝的三个阶段
一般情况下,水泥混凝土路面在它建造之初就形成微裂缝,公路投入使用后,由于荷载作用,微裂缝变成宏观裂缝;宏观裂缝继续发展,最后造成公路断板。这个过程大致可以分三个阶段:第一阶段是在浇筑和凝结过程中产生的初期损伤和开裂,形成微裂缝;第二阶段是使用期间荷载造成的损伤加剧和裂缝扩展,形成宏观裂缝;第三阶段是断裂破坏阶段。
2.水泥混凝土路面裂缝的几种类型
A.沉降裂缝
可分为两种情况:一是混凝土浇筑后,水泥和骨料自然下沉,同时产生泌水,在沉降过程中发生的裂缝;二是混凝土浇筑后,水泥和骨料在下沉阶段,如受到钢筋和其它预埋件的局部阻碍及模板移动,使该处混凝土产生拉应力和剪应力时,该处就会产生沉降裂缝。裂缝一般均在浇筑后1~3h发生,属硬化前裂缝[2]。待沉降终止时迅速进行处理,重新加压抹平,使裂缝闭合。
B.温度裂缝
混凝土浇筑后,表面没有及时覆盖,在炎热或大风天气,表面游离水分蒸发过快,混凝土体积急剧收缩,导致开裂。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。防止温度裂缝应合理选择级配,采用水化热较低的水泥,减少水泥用量及用水量,降低混凝土膨胀值。在施工管理中应重视人工降温措施,切缝要及时。
C.干缩裂缝
水泥混凝土浇筑后,在硬化的过程中,由于水泥水化生成物的体积比原来物质的体积小,加上游离水在空气中蒸发及凝胶体失水而紧缩,随着混凝土体积收缩产生拉应力,当拉应力大于当时混凝土的抗拉强度,而产生干缩裂缝。干缩裂缝多发生在高温炎热季节,混凝土表面水分散失快,体积迅速收缩,而内部温度变化小,收缩小,表面收缩变形受到内混凝土的约束,也会引起表面裂缝。
D.超载裂缝
由于交通运输业的迅速发展,超载车辆越来越多,造成水泥混凝土路面损坏,致使路面开裂断板。据有关资料记载,汽车超载情况相当普遍,超载率达到了40%~80%,超出限载吨位2~3倍,车载重量达到了60t,相当于一节火车的载重量,汽车超载严重损害了公路。
3.防治混凝土路面裂缝的措施
A.根据车辆流量进行道路设计
为了减少水泥混凝土路面的裂缝,公路设计、施工、管理等相关部门应认真及时地组织设计人员和有关专家,对水泥混凝土路面的设计理论及规范要求,进行深入细致地研究和讨论。根据当地的地理位置,环境、地形、沿线工程地质和水文地质,特别是交通量的组成和车辆的类别以及地方材料的供应情况,提出符合实际的轴载设计参数、路面结构、材料组成、路基填料、碾压方案和要求,以设计出适宜的水泥混凝土面板以及完善的排水系统,提出合理经济的水泥混凝土配比设计及要求[3]。
B.严格控制混凝土材料质量
严格做好材料管理工作,杜绝在水泥混凝土路面施工中使用不合格材料。合格的原材料是保证混凝土质量的必要条件。对于安定性差,游离氧化钙(CaO)超标及强度不足的水泥应禁止使用;不同标号、不同厂家、不同种类、不同批产的水泥严禁混合使用;尽量采用旋转窑生产的发热量少、收缩量小的硅酸盐道路水泥或普通硅酸盐水泥。选择合格的含泥量较少的材料,集料(砂、碎石)含泥量超标时应更换料源或将其认真冲洗至达到要求方可使用;对有机质含量超标的集料应严格禁止使用。按混凝土配合比准确配料,单位水泥用量要精确称量,误差值控制在1%以内。集料的含水量要及时测定,以便控制适宜的用水量,保持水灰比准确;为减少用水量,改善和易性可使用合适的外掺剂;用水量误差不得超过1%,外加剂控制在2%以内。采用电子称或其他现代配料机械设备准确配料,尽量不采用人工手推车按车计量的配料方法,集料称量误差控制在3%以内[4]。
C.施工中严把每道工序质量关
混凝土拌和时,如果集料温度过高,应采用降温措施后再配料拌和的办法。如果采用撒水降温方法的方法,应及时测定含水量,调整拌和用水量,以保证水灰比值不变。注意混凝土施工操作方法,减少从搅拌到成型之间的时间和运输路程,避免混凝土过早凝聚而致微裂。必须坚持做到使混凝土相互粘结密实稳定,有效消除界面裂缝和砂浆裂缝。
D.严格禁止超载超重车辆上路
超载超重车辆已成为破坏水泥混凝土路面的首要因素。路面板荷载拉应力的大小,取决于荷载的大小。汽车荷载是冲击荷载,其与车辆轮胎对路面的静止压力有关。要减小轮胎对路面的静止压力,就要对车辆实行限载管理,禁止超载的车辆上路。同时要采取限速措施,降低车辆荷载的震动频率;对于路方面,要提高路面的平整度,降低车辆的震动幅度。
参考文献
[1]中国建筑科学研究院.GBJ50204—92混凝土结构工程施工质量验收规范[S]北京:中国建筑工业出版社.2002
[2]中华人民共和国交通部.GBJ97—87水泥混凝土路面施工及验收规范[S]北京:中国计划出版社.2000
[3]郑永辉.浅谈水泥混凝土路面裂缝的原因及预防措施[J]运输经理世界.2004.07
水泥混凝土路面裂缝探析 篇12
1 路面自身原因导致面板开裂
1.1 原材料因素
施工中严格把住材料关,是保证混凝土质量的前提。材料是构成混凝土路面的主体,如果原材料不合格,混凝土路面面板的弯拉应力就达不到设计要求,很容易在施工期间产生不规则断裂,或在使用过程出现更多的病害。因此水泥采用强度高、收缩性小、耐磨性强、抗冻性好,其物理性能和化学成分符合国家有关标准规定;碎石应由坚硬岩石加工而成,针片状含量小于12%,洁净、干燥、无分化、不含土块及植物等杂质;砂应采用洁净、坚硬,符合规定级配,细度模数在2.5以上的粗、中砂;水采用清洁的饮用水,如果使用非应用水时,应经过化验,其中硫酸盐含量不得超过2700mg/L,含盐量不得超过5000mg/L, PH值不得小于4。
1.2 混凝土配合比因素
严格控制混合料组成配合比,在施工中要经常检查骨料的级配是否与原试验级配相符,并及时调整施工配合比,同时还要检查含泥量,使其不能超标。水泥混凝土的强度主要取决于其内部起胶结作用的水泥石的质量,水泥石的质量取决于水泥的特性和水灰比,水灰比对强度的影响是很大的,因此在施工中最应注意的是水灰比的控制。如果水灰比忽大忽小,在摊铺时又不注意摊铺的均匀性,在其交界结合处由于收缩率或受热膨胀率不同,容易形成裂缝和断板的情况;如果水灰比过大,混合料便偏稀,在其凝固成型时,收缩率就大,一旦缩缝设置和施工仍按正常进行,就会造成缩缝间距相对过长,从而易在较大的收缩应变作用下形成裂缝,如果进一步发展,还可以形成贯通的混凝土路面断板。
1.3 施工工艺因素
施工现场温度差、湿度差较大时,水泥混凝土易产生收缩裂缝。因此合理地安排作业时间,尽量避免在中午气温高峰时间进行施工,尽可能地把施工时间安排在早上或傍晚。这样水泥进行水解固化反应时,不会因周围环境的气温骤变而产生较大的影响。
搅拌时间不够,混凝土拌和不均匀,振捣不密实,有漏振或过振情况都将形成承受应力薄弱部位或区域,在温度应力和车辆荷载的重复作用下易使面板产生断板,因此在施工中水泥混凝土必须振捣均匀密实。
在混凝土浇筑过程中,要始终保持施工作业的连续性,一旦出现间断作业,必须设置一道施工缝,并布置传力杆,以防止因不设施工缝而出现断板的现象。在施工中突然遇到雷阵雨气候的情况,应及时采取措施,对已形成强度的混凝土板应加快切缝进度,减少冷收缩裂缝现象的产生。
正确安装传力杆可以防止断板。传力杆的安装必须遵照规范要求,按设计进行,使传力杆与道路中心线及路面平行。如果传力杆安装偏斜,则在传力过程中会将混凝土顶破,从而形成裂缝造成断板。正确地在纵坡变化处、平曲线及构造物结合部设置胀缝,是预防断板的有力措施。纵坡变化处、平曲线及构造物结合部都是应力应变集中的位置,在此处设置胀缝,是减少或释放应力应变的最佳方案,它可以大大降低此处的断板率。
施工中及时正确地切缝是预防断板的有力措施。因混凝土拌和后水化热较高、初凝早、收缩大,在夏季施工时,热量散失慢,会形成较大的温度应力,此应力会迅速集中于薄弱环节,当水泥达到终凝后,水泥混凝土即告凝固成型,这时水泥混凝土体收缩变形也在不断进行,并产生了较大的拉应力,当混凝土路面面板与基层之间的摩擦力大于这个成型凝固产生的收缩拉应力时,混凝土面板承受拉应力最薄弱的位置就会被拉断而产生断板。一旦强度允许,及时切缝能有效地引导裂缝在预定的切缝位置上断裂,故避免了不规则的断板。
1.4 养生不规范
夏季气温高,风力大使水分损失较快,加上洒水不及时、不均匀,造成混凝土强度降低,水析出速度过快造成拉应力迅速增加,在未到切缝时间时,产生断板。所以在养生期间防止混凝土的水分蒸发和风干,采取措施减少温度变化以免混凝土产生过大的温度应力。开始用草帘或养生毯在混凝土终凝后覆盖顶板表面,每天均匀洒水,使混凝土的表面始终保持潮湿,阳光强烈时需采用遮阳措施,确保混凝土温度变化不至太大,以预防面板产生裂缝。
严格控制开放交通的时间,加强养生和养护。交通管制对混凝土路面的施工质量有很大的关系,交通管制不到位而使车辆驶入养护期未到的面板,就会使混凝土面板产生裂缝。
2 基层方面的原因
路面基层材料拌和不均匀会使路面基层的强度差异较大,沉降大小不一,极易造成路面面板开裂。基层平整度不符合要求,必然使水泥混凝土路面厚度不等,达不到设计厚度的地方为薄弱点,在荷载作用下该处很容易开裂。路基软弱或路面基层强度不足,沉降量过大和在构造物与路堤衔接处、新旧路结合部位的较大沉降差都会使水泥混凝土路面出现裂缝。
养生条件差,早期通车,致使基层强度降低,基层产生裂缝。在车辆荷载的重复作用下这种裂缝会反射到面层,从而导致混凝土面板产生裂缝,因此路面基层的施工质量同样要严格控制。
其它情况如车辆增长速度过快,超载和超限车增多使混凝土路面在使用期内超过规范要求,从而导致断板。这就需要设计部门在设计时充分考虑各方面不利因素对使用期道路的影响,建设部门加大资金投入,提高道路等级,各职能部门加大公路运营综合治理力度。
3 道路排水系统方面的原因
“百害水为先”,对水泥混凝土道路来说,首先要考虑的问题是对水的防治。路基及基层排水不良,长期受水浸泡,引起路基及基层失稳或强度不足,就使路面产生不规则的断裂。如果排水系统存在缺陷,使本应及时排走的水大量滞留在路上无法外排,势必造成路面积水下渗至路基,导致路基强度的局部软弱,从而出现大面积的严重病害。
4 结束语
为了减少水泥混凝土路面裂缝的产生,应从施工材料选择、基层强度、施工及道路排水等多方面控制,严把质量关,控制好每个环节每道工序,严格按照国家有关规范、技术标准进行施工,确保工程质量。
参考文献
[1]邓学钧.路基路面工程[M].北京:人民交通出版社, 2000.1.
[2]符芳.建筑材料[M].南京:东南大学出版社, 2001.1.
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