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        与传统的水泥混凝土路面相比,露石混凝土路面不仅具有强度高、耐久性好以及稳定性高等特点,同时由于其路面上的粗集料露出表面,因此具有抗滑性能好、噪音低和防眩光能力强等特点。露石混凝土路面的基本原理是在新铺筑的水泥混凝土表面喷洒露石剂,这样可以在确保混凝土正常固结的情况下,延缓表层1~2mm厚度的砂浆的凝结时间,当路面混凝土的强度达到设计强度之后,即可将表面的砂浆去除,这样即可让混凝土路面的粗集料露出表面。本文笔者将结合具体的高速公路施工实例,简要探讨露石混凝土路面的关键施工技术,希望能对露石混凝土路面的推广应用起到促进作用。

工程概况

        本工程为某一高速公路施工建设项目。在该公路的某一路段内采用了露石混凝土路面。该路面采用三辊轴铺筑混凝土路面形式。以下将对露石混凝土路面的关键施工技术进行探讨。

露石混凝土配合比设计

原材料

        (1)水泥。在露石混凝土中应采用高标号的水泥,一般其标号应在42.5以上,同时不得采用快硬水泥。

        (2)粗集料。在露石混凝土中的粗集料应满足抗磨光、耐磨性和坚固性等性能要求,同时还应严格控制其内的针片状颗粒含量。

        (3)细集料。在露石混凝土中一般宜选用中粗砂,砂的细度模数应控制在2.5~3.3之间,同时砂率应控制在35%以内。

        (4)外加剂。在露石混凝土中宜采用减水率大、坍落度损失小的复合型减水剂。具体减水剂的选择应先与水泥进行相应的适应性试验,满足要求方可使用。

配合比设计

        本工程中所采用的水泥为P.O52.5散装水泥、细集料采用0~4.75mm的河砂,减水剂采用萘系高效减水剂。石料采用9.5~19mm和4.75~9.5mm两档的碎石。经过相关的试验,原材料的各项性能均满足相关的要求。综合考虑各个方面的因素,最终所确定的露石混凝土的最佳配合比为C∶S∶G∶W=375∶758∶1137∶150kg/m3。减水剂的减水率可以达到20%,掺加量为0.8%。

露石混凝土施工工艺

        在本工程中进行露石混凝土路面的施工,主要采用的是三辊轴铺筑的形式。露石混凝土路面施工的具体步骤与普通的水泥混凝土路面相同。如图1所示为露石混凝土路面的具体施工工艺流程图。

双层铺筑露石路面

        露石混凝土路面采用双层铺筑的施工方式。水泥混凝土一共分成2层进行摊铺,上面层与下面层之间采用湿接的方式。当下层混凝土摊铺成型之后40min的时间即可进行上层混凝土的摊铺。下层混凝土为普通混凝土层,集料的公称粒径控制在20mm。根据设计要求,下面层的厚度为路面设计厚度减去表层露石混凝土的厚度。在进行下面层混凝土的摊铺施工时,采用排式振捣机对混凝土进行振捣,对于局部振动机无法达到的部位,采用振动棒进行单独处理。通过振动作业以确保混凝土的连续、均匀。

        在上面层混凝土中,所采用的集料的最大公称粒径控制在20mm以内,其设计厚度为5cm。为了防止上面层混凝土出现提浆过厚的问题,在对上面层混凝土进行摊铺作业时,不得采用振动棒进行振动,本工程中采用三辊轴振动压实的方法进行上面层混凝土的压实。

        在本工程中采用双层铺筑露石混凝土路面的方法具有非常重要的意义。这种施工方法不仅可以有效的节省资金投入,降低能源消耗,同时还可以改善路面的使用性能和提高路面使用寿命。

        (1)下层混凝土施工。下层混凝土的铺筑具体施工过程与普通混凝土路面相同。当下层混凝土铺筑完成之后,其表面应确保平整,不得出现明显的凹凸问题。

        (2)上层混凝土的摊铺施工。上层混凝土层即为露石层。在上层混凝土层进行铺筑施工采用的施工方式为:三辊轴滚压振实,静压整平路面。当采用三辊轴铺筑施工工艺时,应确保满足以下几点施工要求:①混凝土的坍落度不宜过大,一般情况下应控制在30mm以内,同时每层混合料坍落度应确保均匀一致,避免坍落度波动过大。②在上层混凝土铺筑施工过程中,对于局部位置存在厚度不均的问题时,应采用均匀的混凝土对厚度过小的位置进行填补,不得采用砂浆填补的方式。这是因为如果局部砂浆过厚,在进行刷洗时,石料的露出具有较大的难度,这会影响露石混凝土路面的外观效果。③在进行上层混凝土铺筑施工中,采用前进振动、后退静棍的施工方式。④当三辊轴铺筑施工完成之后,应对混凝土路面进行进一步的整平处理,将路面的坑槽、凹凸等问题彻底消除,这样才能有效的确保露石剂喷洒均匀。

露石剂喷洒

        (1)露石剂准备。采用自制优质露石剂,露石剂PH值为中性,具有很好的粘性和渗透性。在露石剂正式使用之前,应先进行相关试验以测试其与水泥之间的相容性,并且还应进行现场露石工艺试验,以保证露石剂应用效果,并根据试验的实际情况来对露石剂的浓度进行调整。

        (2)露石剂喷洒。从水泥混凝土抹面施工之后开始到混凝土表面水膜消失时即可开始进行露石剂的喷洒作业。本工程进行露石剂的喷洒采用的是自行式喷洒机。经过喷洒机喷出的露石剂应达到雾化的效果。一般情况下应将露石剂的喷洒量控制在300±25g/m2。露石剂的喷洒应确保均匀。

喷洒后覆盖养生

        当露石剂喷洒完成之后,应立即进入到养生的环节。在混凝土的第一次养护过程中,应采用横向滚动覆膜的方式进行养生。在覆膜养生中,所采用的薄膜厚度较薄,经过横向滚动的方式即可有效的确保薄膜与混凝土表面之间的粘结效果,这样就可以达到封闭养生的目的。在覆膜养生中需要特别注意的是应尽量减小覆盖的自重,这样可以避免在滚动过程中薄膜在混凝土表面产生压痕,同时也可以避免露石剂出现流失的问题。

刷洗时间的确定

        路面刷洗一般采用试冲法或者干刷法。试冲法是采用水直接小面积对水泥混凝土表面进行冲洗,通过冲洗情况以确定是否达到适宜的刷洗时间。但是如果路面并没有达到适宜的刷洗时间时,采用试冲法进行刷洗时间的判断,一方面会改变路表混凝土的水灰比,另一方面露石剂被稀释从而影响路面的质量。

        干刷法是采用钢丝刷对混凝土路面未凝固的砂浆进行小面积擦除,通过擦除的情况以确定砂浆的软化程度和软化厚度。当砂浆擦除时露出粗集料的高度为1.5m左右,同时集料粘结牢固,没有出现松动的问题时,即可认为已经达到最佳的刷洗时间。之后即正式进入路面刷洗作业环节。

路面刷洗

        在本工程中进行露石混凝土路面的刷洗作业采用的是人工刷洗的方法。对于路面上过厚的砂浆,应采用高压水枪进行清理,并安排专人进行辅助作业。高压水枪清理过程中,需要特别注意的是水枪的压力不宜过高,一般情况下水压的控制标准为尽量确保刷洗深度在最佳露石深度(1.5±0.5)mm。在路面刷洗施工过程中,应安排专人对路面的刷洗效果进行检查,如果发现没有进行刷洗或者刷洗深度不足的位置处,应及时采用钢丝刷或者扫帚进行处理,以确保达到刷洗深度要求。

        当路面刷洗完成之后,还应对路面进行二次的清洗,将路面上残留的水泥砂浆等全部清除干净,以确保路面的露石效果和美观效果。

切缝、养护

        在路面刷洗作业完成之后,应对路面进行切缝和养生处理。露石混凝土路面的切缝和养护施工与普通水泥混凝土路面的施工方法相同。在养护过程中,应根据要求及时封闭交通,避免车辆上路通行。当养护达到设计强度要求之后即可正式开发交通。

结语

        从以往工程实践经验表明,露石混凝土路面相比传统的水泥混凝土路面,具有强度高、耐久性好以及稳定性高等优势。其通过在新铺筑的水泥混凝土表面喷洒露石剂,延缓表层1~2mm厚度的砂浆的凝结时间,当路面混凝土的强度达到设计强度之后,即可将表面的砂浆去除,这样即可让混凝土路面的粗集料露出表面。文章通过结合某一高速公路施工建设项目,对该公路的某一路段内采用了露石混凝土路面,系统地探讨了对露石混凝土路面的关键施工技术。从工程实施效果表明,露石混凝土路面具有抗滑性能好、噪音低和防眩光能力强等优势,所提出的施工技术措施可在露石混凝土路面推广应用。

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    [2018.12.06]

    露石混凝土路面在高速公路施工中的应用