广东省高速公路水泥溷凝土路面施工指南
山岭重丘区高速公路水泥混凝土路面设计施工成套技术 广东省高速公路水泥混凝土路面施 工 指 南 广东省交通集团交通部公路科学研究院 二OO七年十二月 80
1 总 则···12 高速公路路面工程质量管理实施办法···22.1 管理体系···22.2 人员要求···52.3 施工质量过程控制要求···73 试验检测及交验管理办法···124 水泥稳定土施工···154.1 一般规定···154.2 路基交验···154.3 材料···164.4 混合料组成设计···174.5 厂拌法施工···184.6 养生及交通管制···224.7 施工组织与作业段划分···224.8 质量管理及检查验收···234.9 半刚性基层裂缝处治···255 路面工程原材料技术要求···275.1 水 泥···275.2 粉煤灰及其他掺合料···325.3 粗集料···335.4 细集料···375.5 水···395.6 外加剂···405.7 钢筋···425.8 钢纤维···435.9 接缝材料···445.10 其他材料···456 混凝土配合比···486.1 普通混凝土配合比设计···486.2 钢纤维混凝土配合比设计···536.3 贫混凝土配合比设计···576.4 配合比确定与调整···597 施工准备···627.1 施工机械及施工组织···627.2 搅拌场设置···637.3 摊铺前材料与设备检查···6580
7.4 路基、基层和封层的检测与修整···677.5 贫混凝土基层铺筑与质量检验···708 混凝土拌合物搅拌和运输···738.1 搅拌设备···738.2 拌和技术要求···738.3 运输车辆···778.4 运输技术要求···779 混凝土面层滑模机械铺筑···7910 钢筋及钢纤维混凝土路面和桥面铺筑···9010.1 钢筋混凝土路面铺筑···9010.2 钢筋混凝土桥面铺装···9410.3 钢纤维混凝土路面和桥面铺筑···9810.4 隧道内混凝土路面与钢纤维混凝土路面的滑模铺筑···9911 面层接缝、抗滑与养生···10211.1 接缝施工···10211.2 抗滑构造施工···10811.3 混凝土路面养生···11012 特殊气候条件下的施工···11212.1 一般规定···11212.2 雨季施工···11212.3 风天施工···11312.4 高温季节施工···11412.5 低温季节施工···11513 施工质量检查与验收···11713.1 一般规定···11713.2 铺筑试验路段···11713.3 施工质量管理与检查···11813.4 交工质量检查验收···12213.5 竣工验收前的质量检查和修整···12213.6 工程施工总结···12614 安全生产及施工环保···12714.1 一般规定···12714.2 安全生产···12714.3 施工环境保护···128 80
1 总 则1.0.1 为加强广东省高速公路水泥混凝土路面工程的施工技术水平,进一步明确有关监理程序、质量管理程序和奖罚措施,使路面工程质量管理规范化、制度化、标准化,保证水泥路面工程的施工质量及运营时的安全性、舒适性和可靠性。制定本指南。1.0.2 本指南适用于采用滑模摊铺机新建或改建高速公路水泥混凝土路面工程。1.0.3 混凝土路面的施工应根据合同及设计文件、施工现场所处的气候、水文、地形等环境条件,选择满足质量指标要求、性能稳定的原材料,确定配合比、设备种类和施工工艺,进行详细的施工组织设计,建立完备的施工质量保障体系。这是从材料和设备两方面贯彻质量第一的原则;其次,才考虑就近取材和经济合理性。1.0.4 水泥路面施工不应过分强调经济效益,忽视新技术的应用,而应积极采用新材料、新装备、新工艺,不断提高混凝土路面工程质量和施工技术水平。1.0.5 混凝土路面施工除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。但技术要求不宜低于本指南的规定。 2 高速公路路面工程质量管理实施办法2.1 管理体系2.1.1 高速公路路面工程采用三级质量管理体系,即承包人质量控制体系(QualityControl,简称QC)、监理工程师质量保证体系(QualityAssurance,简称QA)和业主质量验证体系(QualityVerification,简称QV)。(1)业主方负责督促监理工程师、承包人分别建立起QC、QA体系,并监督其正常运行。业主将委托专业技术单位(以下简称技术单位)作为技术咨询服务检测结构,负责协助业主进行路面工程的质量管理工作。技术单位主要工作内容包括:在承包商的QC试验与监理的QA试验发生矛盾时开展仲裁试验和其它确认性质试验;开展原材料、混和料的抽检以及路面中间交验主要指标的检测工作,协助业主审核与工程质量管理相关的技术文件;协助业主监督和开展与工程质量管理相关的技术工作;完成业主交给的其它路面工程技术咨询工作。技术单位所取得的检数据应及时报送业主,必要时由业主转送监理工程师或承包人。(2)监理工程师作为监理方,负责建立起监理工程师内部相应的路面工程质量管理体系,并确保该体系的正常运行,负责进行路面工程的日常质量管理工作以及现场监督承包人质量管理体系的正常运行,出现质量问题及时向业主通报。主要工作内容包括:制订施工规范和其它相关文件并督促承包人遵照执行、对主要施工过程进行旁站监督、施工过程质量抽检验证、组织进行交工或完工项目的验收、根据计量与工程质量挂钩的原则开展基础计量和支付工作等。当监理工程师发现路面工程在诸如原材料、混和料、现场施工和中间交验产品等有关方面和环节存在的质量问题,应及时向承包人下发整改指令,并抄送业主。(3)承包人作为施工方,负责建立起施工方相应的路面工程质量管理体系,并确保该体系的正常运行,主要工作包括:进行集料、水泥等原材料质量控制,投入满足质量和生产要求的机械设备,进行生产配合设计、过程控制试验、产品中间交验自检以及施工生产过程的必要调整。为了做好QC工作,承包人应该制订和维护好自己的QC系统,以保证材料、产品满足合同(规范)要求(包括分包和外购的部分)。同时,必须配备有资质的人员担任QC负责人(经理)、试验室试验员和路面质检员。80
2.1.2 路面工程监理模式应由原来路基桥涵工程施工阶段的总监办和驻地办二级监理模式逐步过渡到总监办直接领导下的路面工程现场监理组、路面工程中间交验组和中心试验室的监理模式。(1)在路基桥涵工程收尾阶段和路面基层前期施工阶段可由相应的驻地办负责,原材料质量控制、试验检测工作由总监办中心试验室负责,路基交验和路面各结构层交验工作由路面工程中间交验组负责,路面基层现场监理逐步过渡到基层施工后期和面层施工阶段的由总监办总监、副总监直接领导下的现场监理组、中心实验室、路面中间交验组各自独立负责、互相监督的监理模式。(2)路面工程现场监理组至少应包括组长和副组长各一名(要求是路面专业工程师,具有监理工程师证),成员包括基层拌和站监理员(每一个拌和站至少一人)、水泥面层现场监理员(每一水泥施工点前场和后场各一人)等。对路面承包人材料进场、试验、拌和、摊铺及桥头搭板、排水工程等其它具体工程实施全过程旁站监理,督促承包人按规范施工,确保施工过程的规范和隐蔽工程质量,督促承包人施工进度,协调承包人与路基标之间关系,签认承包人质量、进度、变更、计量等相关资料。(3)总监办中心试验室包括试验室主任一名和试验员若干名,负责检查和监督路面施工承包人工地试验室工作,负责进行验证试验、标准试验、平行试验和抽样试验,协助路面中间交验组对路面工程实施中间交验,并向路面承包人水泥面层石场派驻驻场监理(至少一人,要求常驻石场),负责进行原材料质量抽检和控制。(4)路面工程中间交验组至少应包括组长(路面专业工程师,具有监理工程师证)、测量工程师和试验工程师各一名(测量工程师要求专职、试验工程师可由中心试验室人员兼职),其余人员结合检测项目要求具体安排。路面工程中间交验组对承包人自检合格路段的垫层、底基层、基层、面层按《公路工程质量检验评定标准》和业主制定的有关规定组织进行检测并验收评定,提交《路面分项工程中间交验报告》,作为路面工程现场监理组签认工程计量的主要依据。2.1.3 承包人和监理工程师应重视原材料质量控制,从原材料加工源头开始严格进行质量控制,对原材料加工生产——运输——到场等各个环节严格进行质量监控,按照有关要求进行抽检。业主也将委托技术单位进行抽检。(1)承包人应严格按照合同要求和施工需要投入保证完好率和功率的设备,同时根据水泥路面技术的现状和要求,投入试验检测新设备。(2)承包人和监理工程师应重视各结构层的配合比设计工作。承包人在向监理工程师上报各分项工程生产配合比设计的同时,应抄送业主一份。业主将委托技术单位进行配合比验证试验,并对配合比设计提出意见。监理工程师在征求业主的意见后审批生产配合比设计,审批的配合比设计应报备业主一份。(3)承包人在监理工程师审批生产配合比设计后,组织进行试验路段的施工。在进行试验路段的施工前,应组织生产一线的有关人员召开技术交底会,并通知监理工程师、业主和技术单位有关人员参加。(4)承包人应按照有关要求认真组织试验路段的施工,并邀请监理工程师、业主和技术单位有关人员进行指导。(5)试验路段施工完成后,经过承包人、监理工程师、业主三方的有关检测后,由监理工程师组织召开试验路段的总结会。总结会由承包人、监理工程师、业主以及业主委托的技术咨询服务单位参加,必要时应邀请上级有关领导和专家参加。应通过试验路的铺筑,发现问题,解决问题,消除隐患,提高质量。(6)试验路段铺筑成功后,承包人才能正式进行该结构层的施工。对于试验路铺筑发现的问题,承包人应通过小规模的施工进行整改,在有关质量问题未得到彻底解决前,不能大面积展开该结构层的施工。监理工程师应重点监控承包人的整改情况。(7)在路面底基层、基层、面层各层一定路段完工后,承包人按《公路工程质量检验评定标准》和本手册有关规定进行自检,路面工程现场监理组进行旁站,并签认有关资料。承包人提交《路面分项工程中间交验申请报告》,经路面工程现场监理组批准后,递交路面工程中间交验组组织交验。(8)路面工程中间交验组在收到路面工程监理组批准的《路面分项工程中间交验申请报告》后,应及时组织有关人员进行交验。交验由路面工程中间交验组组织,按《公路工程质量检验评定标准》和本手册有关规定进行,交验时中间交验组应知会业主,业主将派人参加,同时委托技术单位等有关单位对平整度、强度、厚度等指标进行检测。80
(9)中间交验结束后,由路面工程中间交验组收集有关资料,组织进行评定,评定达到有关要求后,由路面工程中间交验组签发《路面分项工程中间交验证书》,递交路面工程现场监理组。路面工程现场监理组根据此报告决定是否对该分项工程进行计量和进入下一工序。(10)业主将委托有关单位参与路面工程中间交验有关指标的抽检,若抽检指标达不到有关要求,将对承包人实施罚款或要求承包人进行返工处理,并视情况是否给予计量。2.2 人员要求2.2.1 监理工程师人员要求如下:(1)满足合同以及本办法总则所规定的有关要求,并满足路面工程监理工作开展的需要。(2)各总监办必须按照路面监理模式和现场监理工作的实际需要,配备足够的路面监理工程师和监理员。对于其中的现场监理组组长、中心试验室主任、中间交验组组长、主要旁站监理工程师等,业主将会同省交通工程质量监督站进行考核,考核不合格的,总监办应予以及时更换。(3)总监办应组织路面监理人员进行各种形式的培训学习,以掌握路面工程有关规范、规程、标准以及本手册,了解和掌握路面工程新技术的发展动态。(4)实行路面工程监理工程师岗位责任制,业主将制定各总监办监理人员岗位一览表(参见表2.2.1-1),以便业主有关人员对监理工程师工作进行现场监督和考核,并每季度对各总监办的工作进行考核评价(参见表2.2.1-2)。表2.2.1-1 广东省 高速公路 总监办路面工程监理人员岗位登记表部门岗位姓名性别学历毕业学校专业监理年限职称监理资格负责监理内容电话总监办总监 副总监 工程技术负责 计划合同负责 现场监理组组长 副组长 监理员 中间交验组组长 测量工程师 试验工程师 监理员 中心试验室主任 试验员 80
表2.2.1-2 广东省 高速公路路面工程监理人员评价登记表总监办: 编号:姓名 性别 出生年月 照片毕业院校 文化程度 专业 毕业时间 技术职称 在本项目担任职务 监理年限 监理资格 具体监理职责范围 工作简历 监理工作记录:(包括受表扬、受通报、所负责工程项目出现质量情况记录等) 评价记录季度评价具体评价 综合评价 说明:①本表一式二份,业主、总监办各一份;②本表用于业主、各总监办对监理人员工作情况进行考核、评价登记,各总监办应用此表对监理人员定期进行内部考核、评价。(5)必须坚持监理挂牌旁站制度。在路面底基层、基层、面层施工等重要分项工程的施工工点,监理工程师必须坚持全过程旁站监理,其中,每个底基层、基层施工工点旁站监理不得少于一人,每个面层施工工点旁站监理不得少于二人(其中拌和场和施工现场旁站监理各不得少于一名),否则将扣发有关监理人员当月奖金或进行其它处罚。同时必须挂牌上岗,否则视为不在岗。(6)业主将建立监理人员的档案,将监理人员的工作表现、监理旁站情况、工作业绩等一一记录在案,以便于对监理人员评优等考核评价。若监理人员工作表现严重失职或职业道德败坏的,业主将将其档案上报省质监站。2.2.2 承包人人员要求如下:(1)承包人应按照合同要求和承诺为本项目投入管理技术人员。(2)实行施工技术员挂牌上岗制度,每个正在进行底基层、基层、面层施工的工点必须有四名以上的施工技术人员在现场(其中现场施工主管一名、试验和测量技术员各一名,拌和场主管一名),没有足够合格的施工技术员在场而继续施工的工点将被处以5000元/人的罚款。施工技术员必须挂牌上岗,否则视为不在岗。(3)监理工程师应对承包人主要管理技术人员和施工技术员建立管理档案。(参见表2.2.2)将其出勤情况、工作表现、质量管理意识、工作配合态度等进行考核评价,并记录在案。若不能胜任其所担任岗位工作的,或质量意识淡薄,拒不执行监理指令的,监理工程师应报备业主,并要求承包人予以及时更换。80
表2.2.2 广东省 高速公路路面工程施工管理技术人员登记表标段: 编号:姓 名 性 别 出生年月 照 片毕业院校 文化程度 专 业 毕业时间 技术职称 担任何职 具体负责范围 总监办考核意见 总监办(盖章)年 月 日 工作情况记录 处理记录 说明:①本表一式三份,总监办签署考核意见后,业主、总监办、路面承包人各存一份,分别进行考核;②施工技术员包括项目部主要管理人员、现场施工技术人员、测量技术员、试验技术员等;③工作情况记录主要为其所负责的工地的施工质量情况记录。2.2.3 人员培训和技术支持要求如下:(1)业主将邀请有关专家对有关人员进行技术培训工作。监理工程师、承包人应采取组织集中学习、邀请有关专家授课、开展现场交验技术观摩学习等多种方式提高有关人员的路面工程技术水平。(2)各路面承包人应聘请不少于两名路面技术专家作为本项目路面工程施工的技术顾问,并定期邀请其到工地现场进行技术指导,解决施工中存在的技术问题。2.3 施工质量过程控制要求2.3.1 工程建设应建立质量巡查和抽检体系。业主和其委托的技术咨询服务结构将加强对施工过程的质量巡查,质量巡查的主要内容是检查承包人和监理人员的人员到位和工作情况,检查原材料质量情况,检查施工设备和机械运行情况,检查施工过程是否规范,检查试验检测工作的开展,检查中间交验检测工作的开展等等。在质量巡查过程中若发现问题,将向承包人和监理工程师发出《工程质量监督通知书》(参加表2.3.1-1),承包人和监理工程师应按照通知书的要求进行整改,发现监理工程师工作存在问题的,将向监理工程师发出《监理工作监督意见书》(参加表2.3.1-2),监理工程师应继续进行整改。80
表2.3.1-1 广东省 高速公路工程质量监督意见通知书工程名称: 合同段:质量情况: 处理建议: 签发人: 年 月 日总监办处理意见及结果: 总监办: 年 月 日工程部处理意见: 年 月 日注:①本监督书由业主工程技术人员签发后,交工程部督促总监办处理;②总监办在接到本监督书七天内,签署处理意见反馈给工程部;③工程部签署处理意见后,再反馈给监督书签发人。 表2.3.1-2 广东省 高速公路监理工作监督书总监办:监理工作情况: 处理建议: 签发人: 部门: 年 月 日总监办处理结果: 总监办: 年 月 日工程部处理意见: 年 月 日注:①本监督书由业主工程技术人员签发后,交工程部督促总监办处理。②总监办在接到本监督书七天内,签署处理意见反馈给工程部。80
③工程部签署处理意见后,再反馈给监督书签发人。在进行工程质量巡查的同时,若发现施工过程不规范,且承包人拒不采用有效措施及时补救或改正的,将对路面承包人处于5000元/次的罚款。若对原材料或混合料的有关技术指标有怀疑时,将对该技术指标进行抽查,抽查不合格的,除对已施工路面进行返工外,对水泥、粗集料、细集料按10000元/次,混合料20000元/次的标准进行罚款。2.3.2 开展路面各分项工程的树样板工程活动。为确保路面工程各分项工程质量,促进各承包人之间施工工艺交流,调动承包人和监理工程师进行质量管理的积极性,业主应开展路面底基层、基层、面层各层(均为全幅500m,半幅1Km)、桥头搭板(1处)等的树单项样板工程活动。要求路面各标段在上述各分项试验路完成,大面积展开施工以前,必须树立本标段的样板工程。业主将组织全线的样板工程评比,并对评为全线样板工程的给予该样板工程价款10%的奖励。样板工程申报工作需按以下程序进行:承包人向总监办提交样板工程申报材料,同时抄送业主司→总监办组织检测验收→总监办进行评定,签署意见→认为达到样板工程要求,上报业主→业主组织验收评比→召开现场会,颁发奖金,总结推广。2.3.3 开展路面工程质量创优活动,严格实施奖罚制度。(1)路面工程质量管理目标:分项工程合格率100%,优良率100%,路面工程交工验收评分93分以上,竣工验收评分90分以上;杜绝发生重大质量事故和一级一般质量事故,有效防止发生二、三级一般事故,尽可能少发生质量问题;消除质量通病。(2)路面工程创优活动组织安排:为加强创优活动的领导,保证创优活动的进行,业主应成立路面工程创优活动领导小组:路面承包人和总监办也应成立相应的创优活动领导小组,明确路面工程质量控制度的岗位和责任人,制定相应的奖罚制度,承包人还应制定对相应施工工点和班组的质量管理奖罚措施,上报监理工程师和业主。(3)路面承包人的实施措施路面工程承包人应建立健全强有力的施工质量保证体系,组建以专业人员与兼职人员相结合的工程质量自检网络。建立健全工程质量管理岗位责任制及奖罚办法,要求从项目部到施工班组、从领导到工人,每个团体、每个人都明确在工程质量管理上自己所承担的责任和义务。组织技术人员认真学习和熟悉设计图纸,有关施工规范、规程、标准,了解和掌握业主高速公路质量管理的体系、施工标准以及要求,并组织各种形式的学习讨论,找出路面工程施工过程中存在的质量问题以及原因,依靠第一线的生产技术人员予以克服。建立施工技术交底制度,技术人员要认真写好技术交底书,对施工员、班组长或全体工人进行现场技术交底,同时交代清楚确保工程质量的措施;加强施工过程质量控制,充分发挥现场施工技术员在现场施工质量控制的作用,树立现场施工技术员的威信,使现场施工技术员对现场施工过程具有控制能力。同时应加强对现场施工技术员的管理,对责任心不强、自以为是、不听从监理工程师指令的应及时予以撤换。以试验路段施工和树单项样板工程活动的开展为契机,组织标段内部或标段之间的相互参观学习,促进施工工艺水平和质量意识的提高,克服标段内部班组之间质量发展不均衡的现象。承包人创优活动领导小组应定期组织进行质量检查活动,定期和不定期召开质量分析会,虚心听取业主、技术咨询服务单位和监理工程师的意见,并制定改进措施。对于质量发展滞后的班组,应由承包人项目部主要领导蹲点解决。(4)监理工程师的实施措施:监理人员应严格按工程建设的法律、法规、标准、规范、规程以及业主制定的有关管理办法、方法、技术指南,严格履行监理合同,监督施工合同的实施。80
坚持以预防为主、防患于未然的原则做好事前监理,加强对路面工程各种原材料质量、设备进场、试验室建设、拌和场建设等环节的质量控制,对于易出差错的施工难点或事先预料到的某些技术问题,应预先向承包人交底,采取有效的事前措施,把质量问题清除于萌芽状态。严格执行路面基层、面层施工的监理旁站制度,同时现场监理人员应及时发现问题,并向上级汇报,防止“站而不监”现象的发生。总监办总监、副总监、现场监理组组长、中心试验室主任等主要监理工程师应经常巡查工点,原则上每天不少于一次,发现质量隐患,并予以消除。监理工程师应按监理合同规定和业主要求配备必要的检测试验设备,完成本手册规定频率的质量抽检,并对承包人试验人员所进行的试验检测工作进行旁站,以确保试验检测结果的真实性。监理工程师应定期对路面工程质量进行检查(原则上每月一次),并将检查结果上报业主,同时对上级单位或业主检查发现的问题应及时督促承包人进行整改,并将整改情况书面向业主报告。(5)建设单位的实施措施:制定路面工程质量管理有关办法、方法和技术指南等,并督促承包人和监理工程师遵照执行。树立监理工程师的权威,支持监理工程师开展质量监理工作,真正赋予监理工作“三权”即质量监督权、工序批准权和计量支付权,为监理工程师开展工作创造有利条件。同时督促监理工程师工作的开展,运用经济杠杆调动监理工程师的积极性和主动性。定期对监理人员构成、数量、技术资格是否满足监理合同和业主要求,以及监理工程师组织体系、工作程序、试验检测方法、数据处理、监理人员旁站等进行监督检查。委托技术咨询服务单位——技术单位参与业主高速公路面质量管理控制,负责定期对原材料和混和料质量进行抽检,参与路面工程中间交验,负责进行有关指标的抽检,并对承包人质量状况进行评价。负责组织创优活动的开展,组织树样板工程活动的实施,定期进行路面工程质量检查,对路面承包人和监理工程师的质量管理情况进行评价,从而给予奖罚。 3 试验检测及交验管理办法3.0.1 试验检测要求如下:承包人和监理工程师应重视试验检测工作,按合同和本手册要求建设工地试验室和总监办中心实验室,配备先进的试验仪器和检测设备,同时加强试验人员的培训,提高试验人员的业务能力,按有关规定开展试验检测工作,保证试验频率,确保试验数据的准确性和可信性。为了检验承包人工地试验室和监理工程师中心试验室试验操作是否规范,试验数据是否可信,业主将定期开展试验室之间的比对试验,对于比对试验结果差异性大的试验室将要求其进行整改。3.0.2 路面工程中间交验制度包括:(1)依据各总监办应依据《公路工程质量检验评定标准》及《公路工程国内招标文件范本》(1999年版)等有关规范、规程、标准要求,对路面工程每一结构层次组织进行中间交工验收。路面各结构层(包括垫层、底基层、基层、面层)中间交工验收由各总监办组织进行。业主将委托技术单位等单位对基层整体性、厚度,基层弯沉、高程,水泥面层厚度、平整度等指标进行业主检测。(2)中间交验的申请80
各路面承包人对拟申请交验路段自检合格后,向总监办申请验收前应上报的材料包括:路面工程中间交验申请报告;申请交验路段各指标的现场检测记录及汇总表(对于上基层,强度指标资料可以在达到七天强度后再补齐);申请交验路段施工日期、施工配合比以及各相关指标的试验记录。总监办在审查路面承包人上报的申请材料后(参见表3.0.2-1),安排进行交验。上基层、水泥面层的交验,各总监办需提前与业主联系,并将已审查的申请交验资料抄送一份至业主工程主管部门,由业主工程部统一安排交验时间。(3)拟申请交验的路段需达到以下标准:结构层已清扫干净;裂缝及其它缺陷已按业主和监理工程师的要求进行有效处理;各路面承包人在施工控制、自检,监理工程师在中间交验过程中须按要求进行高程控制,并在总监办组织交验前进行放样恢复。(4)中间交验的检测各总监办按《公路工程质量检验评定标准》和业主的有关要求进行检评。各路面承包人、各总监办应积极主动配合、协助业主开展业主检测工作。各总监办应向高程检测单位提供高程控制点的设计高程坐标。(5)中间交工证书的签发各总监办在进行中间交验,认为工程质量达到有关标准要求后,签发中间交工证书(参见表3.0.2-2)。业主工程部将根据业主检测结果下发有关中间交验处理通知单,对于检测不合格的路段提出处理意见,并根据附表有关标准提出处罚意见。在承包人根据中间交验处理通知单意见进行处理后,总监办签发中间交工证书,才予以计量。各总监办在签发中间交工证书时,将中间交工证书报备业主工程部。表3.0.2-1 广东省 高速公路路面交验申请报告项目名称 承包人 监理单位 交验范围 合同段 自检情况:(各主要指标合格率等情况) 申请交验时间: 承包人(签字盖章): 年 月 日现场监理组意见: 现场监理组组长(签字): 年 月 日交工验收组意见: 交工验收组组长(签字): 年 月 日 批复交验时间: 总监办(签字盖章): 年 月 日发送单位:总监办、业主单位 表3.0.2-2 广东省 高速公路路面工程中间交验处理函80
承包单位: 合同号:监理单位: 编 号:交验范围 层 次 交验日期 检测指标 检测结果及处理意见弯沉 高程 取芯 厚度 压实度 平整度 其它 处理意见 签发人 签发日期 总监办处理结果 处理监督人 日 期 4 水泥稳定土施工4.1 一般规定4.1.1 水泥稳定石屑经压实后的7d无侧限饱水抗压强度代表值不得小于2MPa,水泥剂量不宜超过4%,应采用均匀密实型级配。水泥稳定级配碎石经压实后的7d无侧限饱水抗压强度宜控制在3.5MPa之间,上基层水泥剂量不宜超过6%,下基层水泥剂量不宜超过5%,应采用嵌挤密实型级配。4.1.2 水泥剂量以水泥质量占全部粗细土颗粒(即碎石、砂、石屑)的干质量的百分率表示,水泥剂量=水泥质量/干土质量。4.1.3 水泥稳定土结构层宜在气温较高季节组织施工,气温低于5℃时不得施工。在雨季施工水泥稳定土时,应特别注意气候变化,勿使水泥稳定材料遭受雨淋。降雨时应停止施工,但已经摊铺的水泥混合料应尽快碾压密实。雨后重新开始施工时,应彻底排除下承层表面积水。4.1.4 水泥稳定土结构层施工时必须遵守下列规定:水泥稳定土应使用连续式拌和机集中拌和,使用大型运输车运送至现场。底基层应使用平地机摊铺并以推土机辅助作业,基层应使用沥青摊铺机或基层摊铺机摊铺。底基层与基层应使用18-20t重型震动压路机或轮胎压路机压实,其压实厚度不得小于15cm,20cm。应通过试铺试压确定松铺系数,严格控制高程,路拱横坡应与面层一致;80
应在水泥稳定土材料处于最佳含水量时进行碾压,并达到重型击实法确定的压实度要求。对于基层,压实度应大于98%,对于底基层,压实度应大于96%。底基层和基层均应使用塑料薄膜保湿养生。水泥稳定土结构层上未铺封层或面层时,除施工车辆外,禁止一切机动车辆通行。水泥稳定土结构层施工时,严禁用薄层贴补法找平。4.2 路基交验路基应由监理工程师与路基施工承包人、路面施工承包人三方联检签字后转交给路面施工承包人。交验的路基应无过干、过湿现象,表面平整、无积水、无松散现象,经水准测量,标高符合验收标准。路面施工承包人在铺筑底基层前应对路基进行日常维护,使路基在路面施工过程中保持良好状态,无表面积水,无边坡明显冲刷或滑塌。应按四等水准精度敷设路面施工控制用的水准基点系统。水准点应按照200-300m间隔布设,并与路基、桥涵施工中正确使用的水准点完整、正确地衔接。桥面标高也应进行三方联验。4.3 材料4.3.1 集料的性能要求如下:(1)底基层水泥稳定土中颗粒最大粒径不应超过37.5mm,其颗粒组成应符合下表所列范围。表4.3.1-1 底基层水泥稳定土的集料颗粒组成范围筛孔尺寸(mm)37.54.750.60.075通过百分率(重量)10040~10017~1000~15(2)基层水泥稳定土的最大粒径不应超过31.5mm,其颗粒组成应符合下表所列范围。集料的粒径均以方孔筛为准。表4.3.1-2 基层水泥稳定土的集料颗粒组成范围筛孔尺寸(mm)31.526.5199.54.752.360.60.075通过百分率(%)10090-10072-8947-6729~4917-358~220~6(3)施工前应对各种集料进行调查试验,经选择确定的材料在施工过程中应保持稳定,未经批准不得变更。(4)底基层和基层下层的集料至少分为3个等级,碎石,石屑,天然砂。基层集料至少分为4个等级,9.5-31.5mm(碎石),4.75-9.5mm(碎石),0-4.75mm(石屑),天然砂。(5)各档集料必须满足《公路路面基层施工技术规范》规定的物理力学性能要求,并满足粒径规格要求。其中0-4.75mm集料为石屑,其规格必须满足下表要求:表4.3.1-3 石屑颗粒组成范围公称最大粒径(mm)通过各筛孔的质量百分率(%)9.54.752.360.60.30.0750-510085-10030-60-20-400-15(基层)0-30(底基层)(6)集料堆放场地必须硬化。集料进场应办理质量检验单和计量单。集料应采用分层堆放以避免离析。细集料堆放必须注意防雨防潮。4.3.2 水泥的性能要求如下:普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥均可使用,但应优先选用终凝时间长(宜在6h以上)的水泥。不应使用快硬水泥、早强水泥以及已受潮变质的水泥。80
宜采用标号较低的水泥。对于底基层,宜采用普通32.5级水泥。对于基层,宜采用硅酸盐32.5级水泥。4.3.3 拌合用水的性能要求如下:饮用水均可用于水泥稳定土施工。遇有可疑水源时,应进行试验鉴定。4.4 混合料组成设计4.4.1 一般规定水泥稳定混合料的组成设计包括原材料质量检验,矿质混合料级配组成设计,确定必需的水泥剂量和混合料的最佳含水量等。拌合厂开始生产水泥稳定土前,应根据现场集料进行设计配合比复验,复验合格的配合比作为标准配合比控制生产。水泥稳定土的各项试验,应按《无机结合料稳定材料试验规程》进行。原材料的试验包括水泥标号和终凝时间、集料颗粒分析、细颗粒的液限和塑性指数、集料相对密度、碎石的压碎值试验等,必要时应测定有机质含量和硫酸盐含量。4.4.2 混合料的设计步骤如下:(1)调配矿质混合料级配,配制不同水泥剂量的水泥稳定土混合料,一般情况按下列水泥剂量配制:基层3%,4%,5%,6%,6.5%;底基层3%,3.5%,4%,4.5%,5%。(2)在可能估计合适剂量的情况下,允许将五个不同剂量的试验缩减到三个或四个,但不得少于3个剂量。(3)确定各种混合料的最佳含水量和最大干(压实)密度,至少应做三个不同水泥剂量混合料的击实试验,即最小剂量,中间剂量和最大剂量。其他两个剂量混合料的最佳含水量和最大干密度用内插法确定。(4)按设定的压实度分别计算不同水泥剂量的试件对应的干密度。(5)按最佳含水量和计算得到的干密度制备试件。进行强度试验时,平行试验的试件数量应符合下表4.4.2规定。如试验结果的偏差系数大于表中规定的值,则应重做试验,并找出原因,加以解决。如不能降低偏差系数,则应增加试验数量。表4.4.2 试件数量表偏差系数小于10%10%~15%15%-20%最少试件个数6913 (6)试件在25±2℃温度下保湿养生6天,浸水1天后,进行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。按下式计算平均抗压强度: (4.4.2)式中:Rd——设计抗压强度;Cv——试验结果的偏差系数(以小数计);Za——标准正态分布表中随置认度而变的系数:高速公路取1.645。(7)水泥稳定土的7天浸水抗压强度应符合底基层不小于2MPa,基层不小于3.5-4MPa的规定。(8)按上述试验结果确定水泥剂量与最佳含水量。但水泥的最小剂量对于底基层应为3%,对于基层应为4%。工地实际采用的水泥剂量应比室内试验确定的剂量增加0.5%。(9)现场使用的标准配合比设计应采取工程实际使用的材料,计算各档集料的用量比例,配合成符合配合比设计要求的矿料级配。为了保证现场取样的代表性,应自现场料堆不同位置多次(50-100次)抽取集料样品,以其平均值作为代表值进行标准配合比设计。80
(10)应反复调整并确定各档集料的用量比例,供拌和机确定各冷料仓的供料比例、进料速度及试拌使用。(11)有条件时,应测定基层材料的干缩系数和温缩系数。4.5 厂拌法施工4.5.1 水泥稳定土的拌合要求如下:(1)水泥稳定土可以在中心站用强制式拌和机、卧式叶片拌和机等厂拌设备进行集中拌和。每个施工断面拌合能力不宜低于400t/h。(2)采用连续式的稳定土厂拌设备拌和,应保证集料的最大粒径和级配符合配合比设计要求,配料应准确。拌和机应配备相应于水泥稳定土最大粒径的筛网,以筛除集料中不符合粒径要求的大颗粒。(3)为确保水泥稳定土在最佳含水量下碾压,拌合厂的用水量应略高于最佳含水量。增加的用水量应根据气温、风力和空气湿度经试验确定,底基层使用自动平地机摊铺时,其增加用水量应略多于基层材料。应尽快将拌成的混合料运送到铺筑现场。(4)在正式拌制稳定土混合料之前,必须先调试所用的厂拌设备,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,应重新调试设备或重新进行标准配合比设计。(5)雨季施工时宜采用有效措施防止集料含水量增加,细集料应予棚盖以免遭雨淋。细集料出料孔堵塞时应停止拌合,排除故障后方可继续生产。应根据集料和混合料含水量的大小,及时调整拌和室中添加的水量。4.5.2 水泥稳定土的运输应符合如下要求:(1)拌好的水泥稳定土应采用较大吨位的自卸汽车运输、车厢应清扫干净,不得有水积聚在车厢底部。(2)从拌和机向运料车上放料时,应分3次挪动汽车位置,以减少粗细集料的离析现象。(3)运料车应用篷布覆盖,用以保湿和防止污染,直至卸料时方可取下覆盖篷布。(4)运输车的运量应较拌和能力或摊铺速度有所富余。对于基层,施工过程中摊铺机前方应有运料车2~3部在等候卸料。开始摊铺时在施工现场等候卸料的运料车不宜少于5辆。(5)使用摊铺机连续摊铺时,运料车应在摊铺机前10~30cm处停住,不得撞击摊铺机。卸料过程中运料车应挂空档。靠摊铺机推动前进。(6)水泥稳定土运到摊铺地点后应凭运料单接收,并检查拌和质量。不符合质量要求,或已经结成团块、已遭雨淋湿的混合料不得铺筑在道路上。4.5.3 水泥稳定土的摊铺工艺如下:(1)铺筑底基层前应检查路基的质量。当路基质量不符合设计规范要求时,应采取有效措施使之满足规范要求,否则不得铺筑底基层。(2)在路基上恢复中线,直线段每隔15-20米、平曲线段每隔10-15米设一个桩,并在两侧路基边缘外设指示桩。在两侧指示桩上标记底基层设计标高。(3)依据拌和厂拌和能力划分每工作日施工段落。根据各路段水泥稳定土底基层的设计宽度、厚度和干密度以及运料车装料数量,设计卸料位置与间隔。按设计的卸料位置与间隔指挥运料车卸料。应将混合料均匀地卸在路幅中央,路幅宽时,也可将混合料卸成两行。用平地机将混合料按松铺厚度摊铺均匀;(4)用平地机对摊铺均匀的水泥稳定土地基层整形。底基层材料松铺厚度应通过试验段试铺确定,通常为1.30-1.35。对于未达到设计标高的局部低洼处,应用齿耙将表面5cm以上厚度的材料耙松,加入新拌的水泥稳定土后找平。(5)摊铺基层时,每个作业面应配备两台以上摊铺机实现梯队联合作业。(6)相邻两幅摊铺时应有10~20cm左右宽度的水泥稳定土搭接。相邻两台摊铺机宜前后相距10~20m作业。80
(7)摊铺机宜采用一侧钢丝绳引导的高程控制方式自动找平。(8)水泥稳定土的松铺系数应根据混合料类型、施工机械和施工工艺等,由试铺试压确定。摊铺过程中应随时检查摊铺层厚及路拱、横坡,并按使用的混合料总量与摊铺面积校验平均厚度,不符要求时应根据铺筑情况及时进行调整。(9)基层用水泥稳定土应缓慢、均匀、连续不间断地摊铺。摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿。拌和机与摊铺机的生产能力应互相协调。如拌和机的生产能力较低,在用摊铺机或摊铺箱摊铺混合料时,应采用最低速度摊铺,减少摊铺机停机待料的情况。(10)摊铺机应具有自动或半自动方式调节摊铺厚度及找平的装置。在熨平板按所需厚度固定后,不得随意调整。(11)应预先标定摊铺机行走速度与螺旋布料器转速的传动关系,摊铺过程中,应保持螺旋布料器全范围内物料分布均匀,保证在摊铺机全宽度断面上不发生离析。螺旋布料器端部距物料挡板间距应在10-30cm之间,此间距超过30cm时必须加装叶片。摊铺过程中应在摊铺机后面设专人观察螺旋布料器布料是否均匀,一旦发现离析、卡料或虚铺,应启动摊铺机全速旋钮迅速补料。(12)严禁空仓收斗。水泥稳定土施工时应避免每车料收斗一次的做法,仅当料斗内沾附较多混合料时方需收斗。收斗应在运料车离去、料斗内尚存较多混合料时进行,收斗后应立即连接满载的运料车向摊铺机内喂料。(13)对离析产生的局部粗集料窝应予铲除,并用新拌混合料填补。4.5.4 水泥稳定土结构层的压实工艺如下:(1)压实后的水泥稳定土底基层或基层应符合压实度及平整度的要求,采用重型压路机时,分层压实厚度不得小于10cm,不得大于20cm。(2)水泥稳定土底基层和基层摊铺后,应首先使用轻型双钢轮压路机紧跟摊铺面及时进行碾压,后使用18-20t的重型振动压路机、三钢轮压路机或轮胎压路机继续碾压至规定的压实度,并无显著轮迹。碾压次数通常为6-8遍,相邻碾压带应重叠1/3~1/2的碾压轮宽度。重型压路机配备数量至少1台。(3)压路机应以缓慢而均匀的速度碾压,碾压速度应符合表4.5.4的规定。表4.5.4 压路机碾压速度(km/h)压路机类型初压复压终压适宜最大适宜最大适宜最大钢筒式压路机1.5~232.5~3.552.5~3.55轮胎压路机——3.5~4.584~68振动压路机1.5~2(静压)5(静压)4~5(振动)4~5(振动)2~3(静压)5(静压)(4)压路机应从外侧向中心碾压,最后碾压路中心部分,压完全幅为一遍。当边缘有档板、路缘石、路肩等支档时,应紧靠支档碾压。当边缘无支档时,可用耙子将边缘的混合料稍稍耙高,然后将压路机的外侧轮伸出边缘10cm以上碾压。也可在边缘先空出宽30~40cm,待压完第一遍后,将压路机大部分重量位于已压实过的混合料面上再压边缘,以减少向外推移。(5)振动压路机的振动频率和振幅应经试验段试验确定,并根据混合料种类和层位选用。振动压路机倒车时应先停止振动,并在向另一方向运动后再开始振动,以避免混合料形成鼓包。(6)碾压时应将驱动轮面向摊铺机。碾压路线及碾压方向不应突然改变而导致混合料产生推移。压路机起动、停止必须减速缓慢进行。(7)钢轮压路机碾压时不应洒水。仅当碾压面干涩且出现较多微小裂纹时,方可少量洒水碾压。4.5.5 厂拌法施工时的横向接缝要求如下:(1)用摊铺机摊铺混合料时,中间不宜中断。如因故中断时间超过2小时,应设置横向接缝。横向接缝处理不良是水泥稳定土基层施工中存在的主要技术问题,应注意提高施工接缝技术,保证基层质量。80
(2)需要设置横向接缝时,摊铺机应驶离混合料末端。(3)用人工将末端混合料型整齐,紧靠混合料放两根方木,方木的高度应与混合料的压实厚度相同。整平紧靠方木的混合料,方木的另一侧用砂砾或碎石回填约3m长,其高度应高出方木几厘米。将混合料碾压密实。(4)在重新开始摊铺混合料之前,将砂砾或碎石和方木除去,并将下承层顶面清扫干净。摊铺机返回到已压实层的末端,重新开始摊铺混合料。(5)如摊铺中断时未按上述方法处理横向接缝,而中断时间已超过2~3小时,则应将摊铺机附近及其下面未经压实的混合料铲除,并将已碾压密实且高程和平整度符合要求(用3m直尺确定)的末端挖成一横向(与中心路线垂直)垂直向下的断面,然后再摊铺新的混合料。4.6 养生及交通管制4.6.1 水泥稳定土施工时每一段碾压完成并经压实度检查合格后应立即开始养生,不应延误。底基层、基层应采用不透水薄膜进行养生。薄膜应有一定厚度,两幅间应相互搭接20cm以上。覆盖薄膜后应以砂等重物压边,不得采用土颗粒或基层废料等污染性材料压边。4.6.2 养生期不宜少于7天。如养生期少于7天就做其上层,则应限制重型车辆通行,其他车辆的车速不应超过30km/h。4.6.3 同一种类的水泥稳定土分层施工时,下层水泥稳定土碾压完后,经过一天就可以铺筑上层水泥稳定土,不需经过7天养生期。在铺筑上层稳定土之前,应始终保持下层表面湿润。4.6.4 为增加上下层之间的粘结性,在铺筑上层稳定土时,宜在下层表面撒少量水泥或水泥桨。基层分两层施工时,上基层施工时必须在下基层顶面撒少量水泥或水泥浆。4.7 施工组织与作业段划分4.7.1 水泥稳定土施工时,必须采用流水作业法,使各工序紧密衔接。特别是要尽量缩短从拌和到完成碾压之间的延迟时间。应预先进行水泥稳定土的延迟时间对其强度影响的试验,以确定合适的延迟时间,并使此时水泥稳定土的强度仍能满足设计要求。4.7.2 确定使用自动平地机铺筑底基层作业段的合理长度时,须综合考虑下列因素:(1)水泥的终凝时间;(2)延迟时间对混合料密实度和抗压强度的影响;(3)施工机械和运输车辆的效率和数量;(4)操作的熟练程度;(5)尽量减少接缝;(6)施工季节和气候条件。一般情况下,每一流水作业段以200m为宜。4.8 质量管理及检查验收4.8.1 材料的标准试验80
在组织现场施工以前以及在施工过程中,原材料(包括土)或混合料发生变化时,必须对拟采用的材料进行规定的基本性质试验,评定材料质量和性能是否符合要求。对用做底基层和基层的原材料,应进行表4.8.1-1所列的试验。表4.8.1-1 底基层和基层材料的试验项目试验项目材料名称目的频度仪器和试验方法含水量土、砂砾、碎石等集料确定原始含水量 每天使用前测2个样品烘干法、酒精燃烧法、含水量快速测定仪颗粒分析砂砾、碎石等集料确定级配是否符合要求,确定材料配合比每种土使用前测2个样品,使用过程中每2000m3测2个样品筛分法液限、塑限土、级配砾石或级配碎石中0.5mm以下的细土求塑性指数,审定是否符合规定每种土使用前测2个样品,使用过程中每2000m3测2个样品液限塑限联合测定法测液限;滚搓法塑限试验测塑限相对毛体积密度、吸水率砂砾、碎石等评定粒料质量,计算固体体积率使用前测2个样品,砂砾使用过程中每2000m3测2个样品,碎石种类变化重做2个样品网篮法或容积1000ml以上的比重瓶压碎值砂砾、碎石等评定石料的抗压碎能力是否符合要求同上集料压碎值试验水泥标号和终凝时间水泥确定水泥的质量是否适宜应和做材料组成设计时测1个样品,料源或标号变化时重测水泥胶砂强度检验方法,水泥凝结时间检验方法初步确定使用的底基层和基层混合料,包括掺配后不用结合料稳定的材料,应进行表4.8.1-2所列的试验。表4.8.1-2 底基层和基层混合料的试验项目试验项目目的重型击实试验求最佳含水量和最大干密度,以规定工地碾压时的合适含水量和应该达的到最小干密度,确定制备强度试验和耐久性试验的试件所应该用的含水量和和干密度;确定制备承载比试件的材料含水量承载比求工地预期干密度下的承载比,确定材料是否适宜做基层或底基层抗压强度进行材料组成设计,选定最适宜于用水泥稳定粒料;规定施工中所用的结合料剂量;为工地提供评定质量的标准延迟时间对已定水泥剂量的混合料,确定延迟时间对混合料密度和抗压强度的影响,并据此确定施工允许的延迟时间4.8.2 铺筑试验段在底基层和基层正式开工之前,应铺筑试验段。以便确定以下主要项目:(1)用于施工的集料配合比例。(2)材料的松铺系数。(3)确定标准施工方法:包括集料数量的控制;集料摊铺方法和适用机具;合适的拌和机械、拌和方法、拌和深度和拌和遍数;集料含水量的增加和控制方法;整平和整形的合适机具和方法;压实机械的选择和组合、压实的顺序、速度和遍数;拌和、运输、摊铺和碾压机械的协调和配合;密度度的检查方法、初定每一作业段的最小检查数量。(4)确定每一作业段的合适长度。(5)确定一次铺筑的合适厚度。(6)确定控制结合料数量和拌和均匀性的方法。80
对于水泥稳定土基层,还包括通过严密组织和拌和、洒水、整形、碾压等工序,缩短延迟时间,规定允许的拌和时间。4.8.3 质量管理施工过程中质量管理包括外形尺寸的控制和检查以及质量控制和检查。外形尺寸检查项目、频度和质量标准应符合表4.8.3-1的要求。80
表4.8.3-1 外形尺寸检查项目、频度和质量标准工程类别项目频度质量标准底基层纵断高程(mm)每20延米1个断面,每个断面3~5个点+5,-15厚度均值每1500~2000m26个点-10单个值-25宽度(mm)每40延米1处+0以上横坡度(%)每100延米3处±0.3平整度(mm)每200延米2处,每处连续10尺(3m直尺)12基层纵断高程(mm)每20延米1个断面,每个断面3~5个点+5,-10厚度均值每1500~2000m26个点-8单个值-10宽度(mm)每40延米1处+0以上横坡度(%)每100延米3处±0.3平整度(mm)每200延米2处,每处连续10尺8 连续式平整度仪的标准差(mm)3.0质量控制的项目、频度和标准应符合表4.8.3-2的要求。表4.8.3-2 质量控制的项目、频度和质量标准工程类别项目频度质量标准水泥稳定土级配每2000m21次在规范规定范围内集料压碎值据观察,异常时随时试验不超过规范规定值水泥剂量每2000m21次,至少6个样品,用滴定法或用直读式测钙仪试验,并与实际水泥或石灰用量校核不小于设计值-1.0%含水量据观察,异常时随时试验在规范规定范围内拌和均匀性随时观察无灰条、灰团,色泽均匀,无离析现象压实度每一作业段或不超过2000m2检查6次以上底基层96%,基层98%抗压强度每一作业段或每2000m2检查6个或9个试件符合规范规定要求取芯完整性每1Km三个,每一作业段不少于2个基层7天龄期后能取出完整芯样(无横向或纵向断裂,松散体积不超过四分之一) 80
4.9 半刚性基层裂缝处治为减少或延缓半刚性基层对水泥路面面层的反射裂缝,采用玻纤网对水泥稳定碎石上基层收缩裂缝进行处治,采用土工布对水泥稳定碎石底基层和下基层收缩裂缝进行处治。对于底基层、基层收缩裂缝平均间距小于10mm,裂缝宽度大于2mm以上且贯通整个结构层的必须返工处理。4.9.1 材料要求(1)用于上基层裂缝防治的玻纤网材料技术指标应满足表4.9.1-1规定。表4.9.1-1 玻纤网材料技术要求指标内容指标要求测试温度(℃)抗拉强度(kN/m)≥5020±2最大负荷延伸率(%)≤320±2网孔尺寸(mm×mm)20×2020±2网孔形状矩形20±2注:网孔尺寸为内边至内边净距。采用幅宽为1.5m的玻纤网,玻纤网应能耐170℃以上的高温,宜采用自粘式玻纤网。(2)用于底基层、下基层裂缝防治的土工布材料技术指标应满足表4.9.1-2规定。建议采用幅宽为2m的土工布。表4.9.1-2 土工布材料技术要求指标内容指标要求测试温度(℃)抗拉强度(kN/m)≥820±2单位面积质量(g/m2)≤20020±2(3)AH-90沥青,PC-2、PC-3乳化沥青、3~5mm石屑应满足有关要求。4.9.2 施工工艺(1)检查裂缝分布情况。对半刚性基层进行全面检查,在路边标明收缩裂缝位置,统计裂缝数量和总长度。(2)对裂缝两侧各1m范围底基层或基层进行清扫、吹尘和清洗。(3)凿开合适1cm宽度和2cm深度的沟缝。用森林灭火器吹除裂缝内灰尘。(4)向裂缝灌AH-90热沥青。(5)喷洒乳化沥青。在裂缝二侧各0.75m(上基层)或1m(底基层、下基层)范围内,按0.5kg/m2沥青用量喷洒PC-2乳化沥青。(6)布设土工布或玻纤网(7)若是底基层、下基层产生的裂缝,则将土工布平铺在裂缝二侧各1m范围内,用固定器固定。(8)若是上基层产生的裂缝,则将玻纤网平铺在裂缝二侧各0.75m范围内,用固定器固定。必要时,用小型压路机碾压。(9)在处治上基层产生的裂缝时,在裂缝二侧各0.75m范围内按0.3kg/m2沥青用量洒布PC-3乳化沥青,待乳化沥青破乳后,按10kg/m2洒布3~5mm石屑,将玻纤网复盖。(10)后续工程施工。处治底基层或下基层产生的裂缝后,可直接进行铺筑下基层或上基层。处治上基层产生的裂缝后,应立即进行下封层施工。下封层施工时应首先将玻纤网上的石屑进行清扫,然后按有关下封层施工指导意见进行下封层施工。下封层施工期间,施工车辆不得在玻纤网上刹车、转弯、调头。80
5 路面工程原材料技术要求在路面工程质量控制中,必须加强对水泥、集料、外加剂等主要原材料的质量控制,承包人是原材料质量的主要控制者和责任人,承包人应对使用于本工程的原材料质量负责,不论原材料是采用何种形式进行供应的。承包人应严格自检,确保质量。不得将不合格的原材料用于工程。因使用不合格原材料而出现的集料调运、退货、返工等费用由承包人自行承担。面层使用的水泥、集料、外加剂等外购材料,在签订订货合同前,应按业主有关要求,取样将样品送监理工程师和有CMA资质的单位进行检测,并经监理工程师同意后,方可签订购货合同。5.1 水 泥水泥是路面混凝土中最重要的胶凝材料,其质量直接影响混凝土的弯拉强度、抗冲击振动性能、疲劳循环周次、体积稳定性和耐久性等关键路用性能。因此,必须引起重视。5.1.1 路面所使用的水泥品种、生产方式及强度指标应符合下述要求:(1)特重、重交通路面宜采用旋窑道路硅酸盐水泥,也可采用旋窑硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥;低温天气施工的路段可采用R型水泥。工程表明,高温季节施工,运到搅拌场的水泥温度有时高达70~100℃,再加上使用水化热高的R型水泥,由于铝酸三钙含量偏高,不仅收缩大,而且水化热峰值高,造成了严重的温度裂缝。温度裂缝为板内部裂缝,轻微时潜伏在板内不易发现,严重时会上下贯通反映到表面上,危害很大,应严格限制使用。而广东省在冬季施工,或在粤北、粤东山区的夜间施工存在低温施工问题。可使用水化热高的R型水泥,这主要从低温施工的蓄热早强出发,有利于水泥路面尽早达到抗冻临界强度。(2)禁止使用立窑水泥。立窑水泥的游离氧化钙和氧化镁含量较高、水泥体积稳定性较差。水泥在烧成过程中,窑中间和边缘、窑上部与下部的烧成温度不同。研究表明:即使安定性合格的水泥,当水泥中的游离氧化钙含量在1%~1.8%之间变化时,其对路面混凝土在动载交通条件下的疲劳循环周次也有3~5倍的影响,这是影响水泥路面能否达到20~30年使用寿命的关键因素。(3)水泥抗折强度、抗压强度应符合表5.1.1的规定。表5.1.1 路面水泥强度要求交通等级特重交通重交通龄期(d)328328抗压强度(MPa)≥15.547.512.042.5抗折强度(MPa)≥4.57.54.07.0水泥的3d强度要求是从施工便利角度提出的,水泥路面铺筑前,必须了解所用水泥的3d强度特性。另外,无论水泥强度等级为多少,路面混凝土均应以实测水泥抗折强度为准来选择和使用。首先,现行水泥规范中所规定的强度等级是由抗压强度确定,并不完全代表水泥的抗折强度,而水泥路面的第一力学指标是混凝土弯拉强度;其次,在相同水灰比条件下,水泥的抗折强度是混凝土弯拉强度不可逾越的上限。水泥的抗折强度不高,即使强度等级满足要求,也无法保证按可靠度理论配制28d弯拉强度均值的要求。5.1.2 水泥进场时每批量应附有符合表5.1.2规定的化学成分、物理、力学指标合格的检验证明。80
表5.1.2 水泥的化学成分和物理指标性能指标特重、重交通路面铝酸三钙不宜>7.0%铁铝酸四钙不宜<15.0%游离氧化钙不得>1.0%氧化镁不得>5.0%三氧化硫不得>3.5%碱含量Na2O+0.658K2O≤0.6%混合材种类不得掺窑灰、煤矸石、火山灰和粘土出磨时安定性雷氏夹法检验必须合格标准稠度需水量不宜>28%烧失量不得>3.0%比表面积宜在300~450(m2/kg)细度(80μm)筛余量不得>10%初凝时间不早于1.5h终凝时间不迟于10h28d干缩率不得>0.09%耐磨性不得>3.6(kg/m2)(1)水泥的矿物组成说明满足水泥混凝土路面较高抗折强度最主要的是硅酸三钙和铁铝酸四钙,应该保证特重、重交通公路混凝土路面用水泥的硅酸三钙不小于50%,铝酸三钙不大于5%,铁铝酸四钙不低于15%。但铁铝酸四钙的含量也不宜过高,铁铝酸四钙过大时,水泥的烧成温度提高较多,而且回转窑容易结圈。另一方面,当铁铝酸四钙过高时,水泥在低水灰比时的粘聚性过大,混凝土拌合物的振动粘度系数过高,振实能耗高,影响路面密实度和强度;抹面困难,不易做好平整度。(2)安定性要求应明确的是水泥中的游离氧化钙、氧化镁和碱度这三项指标不合格,或超出过多,水泥路面即使不行车也会自动崩溃。对高速公路要用雷氏夹进行水泥的安定性检验。(3)掺合料的限制要求路面工程所用水泥对掺合料的限制是为了满足变形小、抗开裂、耐疲劳、抗磨性等的要求。当水泥熟料确定后,影响这几项性能的主要因素是水泥中掺入的混合材,特别是非活性混合材。实践证明,凡掺有粘土、火山灰、煤矸石和窑灰的水泥,体积收缩率相当大,极易造成路面的开裂和断板。(4)烧失量水泥中能够烧失的物质主要是碳,其次是混合材中的轻物质,主要影响水泥混凝土的干缩,水灰比、弯拉强度与抗磨性等路用性能,因此要适当限制。(5)水泥的干缩率干缩是水泥变形的主要原因。干缩率大的水泥易产生塑性收缩开裂和断板。影响水泥干缩的主要因素有:铝酸三钙含量;粘土、煤矸石、火山灰和窑灰等混合材的掺量;水泥用量、水泥的细度、标准稠度用水量和水泥的烧失量。广东省地处沿海,经常受台风影响。为了防止在台风天气施工时发生塑性收缩开裂,需要检验水泥的干缩率。(6)水泥凝结时间80
在夏季热天施工、远距离运输混凝土时,由于水泥的初凝时间过短,不得不强制使用缓凝剂来保障混凝土路面的正常摊铺。高速公路滑模机械施工要求水泥和混凝土在任何气温下的初凝时间不应短于1.5小时。否则将无法完成混凝土搅拌、运输、卸料、摊铺、抹面、切缝、养生、防裂等一系列施工操作。(7)水泥细度水泥的细度与强度、收缩、水化热量、凝结时间、标准稠度、需水量及泌水量关系密切。细度细,强度高,收缩大,水化热大,凝结时间短,标准稠度大,需水量大,泌水少。在实际工程中发现当水泥比表面积≥4500m2/kg时,在高温天气完成路面摊铺后即使始终用湿麻袋覆盖,混凝土表面仍有微细裂缝出现。所以,水泥的细度应适中,并非越细越好。(8)水泥的耐磨性耐磨性是水泥混凝土路面耐久性中的一项重要的指标,混凝土路面的28d磨耗量应在1.5~2.5kg/m2之间。混凝土路面的耐磨性除了与水泥本身的耐磨性有关外,还与表面水灰比、养生条件等有关,即使控制了混凝土本体水灰比,表面水灰比也会因为施工振捣分层、拌合物泌水和蒸发等发生变化。5.1.3 路面开工前,必须进行混凝土配合比试验,根据试配弯拉强度、耐久性和工作性确定适宜的水泥品种。水泥品种一经选定,不得随意变更。5.1.4 采用机械化铺筑时,水泥的包装形式、出厂温度和搅拌时的温度应符合下述要求:(1)宜选用散装水泥。在散装水泥供应不上时,可采用吨包装水泥,但应配备拆包和泵送设备。实践证明,机械摊铺时,50kg一袋小包装水泥往往因用量过大,拆包不及,一般不能满足使用要求。(2)散装水泥的夏季出厂温度不宜高于65℃。限制水泥温度的主要目的是为了降低水化反应速度,严防温差开裂。温差裂缝出现与否,不仅与水泥温度有关,而且取决于当地的基础平均气温及降温速率,即取决于温差值的大小。在广东省,基础平均气温高而稳定,基本没有夜间冷冲击,即使水泥温度较高,比如70℃,但温差不大,不足以引起温差开裂。通过改进水泥装卸工艺,水泥在出磨后先采用吨包装,静置一段时间后,再将吨包装水泥吊起卸入水泥罐车中。通过这些间接方法,可以将水泥温度降低到60℃以下,以便施工顺利进行。5.1.5 当使用贫混凝土基层时,可使用各种硅酸盐类水泥。不掺用粉煤灰时,为防止基层开裂,不得单独使用R型水泥,不宜使用无混合材的纯硅酸盐水泥,宜使用强度等级32.5级以下的水泥。掺用粉煤灰时,只能使用道路水泥、硅酸盐水泥、普通水泥。5.1.6 高等级混凝土路用水泥的供销签约要求在业主或承包人与水泥厂签署的高等级公路混凝土路用水泥的供销合同中,除了签署供应量外,还要在供销合同中签定路用品质的各项技术指标。若业主随意放松对水泥路用品质的要求,没有在水泥供销合同中签署关键技术指标,由此造成的质量问题,应由业主负责。相反,若水泥厂没有遵循签约双方的技术约定,由此造成的质量问题,应由水泥厂承担。5.1.7 水泥存储管理及抽检方法供应商提前一周知会承包人运输车到达日期,到达时记录编号、贮存数量等相关资料,并收集该批水泥的出厂证书、相应运输过程记录等资料。业主人员会同供应商代表在车上按交通部颁标准方法取样,按1组/每批,每组样品分5份,其中2份由业主送往广东交通集团试验检测中心、技术单位做合同文件规定的试验项目;另外1份由供应商保存,2份由业主保存。只有上述试验机构的试验项目全部符合相关合同文件的技术要求,水泥材料供应商才可以将水泥材料送往工地(但此并不代表到达工地的水泥材料为合格产品)。若上述试验机构的试验项目全部或部分不符合相关合同文件的技术要求,供应商应退回相关数量的水泥材料,重新供应符合有关技术要求的水泥材料。5.1.8 水泥的汽车装运及运输管理(1)供应商承诺并保证工程项目所用水泥在业主指定封存的贮存罐中装运。80
(2)供应商应向业主提供水泥运输专用车的有关资料(车号、司机姓名等),完善各种签认手续后,每半月向业主提供1份原件。参见表5.1.8所示。(3)供应商对运输车装毕水泥后,用专用封条进行封闭。(4)水泥运输应在运输车辆到达现场后,由路面承包人指定专人对随车运送单封条、运输车号、到货时间、司机等各种情况进行检查,确认并作相应记录,承包人留取每车样品进行试验。各总监办试验监理工程师负责抽查本项工作。承包人会同监理工程师按交通部颁标准方法对每车取样,在每天运输到现场的水泥为同一批次、同一存储罐的前提下,每车水泥抽取一组,每组样品分2份,并保证每天抽取的样品不少于6份。对于每天抽取的样品,承包人采用其中1份进行水泥物理力学性能试验;监理工程师采用其中1份按照30%的频率进行水泥物理力学性能抽检试验,剩余样品由监理工程师保存一份,其它由承包人保存。若每天运输到现场的水泥为不同批次或不同存储罐,则应保证每一批次或每一存储罐抽取的样品各不少于6份。只有承包人的试验项目全部符合相关合同文件的技术要求,承包人才可以将相关水泥材料使用到路面工程中。若承包人的试验项目全部或部分不符合相关合同文件的技术要求,则由相应总监办中心试验室对相应水泥样品进行水泥物理力学性能试验。只有总监办中心试验室的各项指标试验结果符合相关合同文件的技术要求,承包人才可以将水泥使用到路面工程中。若总监办中心试验室的水泥物理力学性能试验结果不符合相关合同文件的技术要求,供应商应退回相关数量的水泥材料,重新供应符合有关技术要求的水泥材料。若供应商对总监办中心试验室的试验结果存有异议,应由业主会同监理工程师、供应商将由承包人保存的样品送往广东交通集团试验检测中心作水泥物理力学性能试验,只有的试验项目全部符合相关合同文件的技术要求,承包人才可以将相关水泥材料使用到路面工程中,否则供应商应退回相关数量的水泥材料,重新供应符合有关技术要求的水泥材料而不得持有异议。(5)各承包人每半个月对进场水泥记录进行汇总,总监办审查后送业主1份,以作宏观监控。表5.1.8 广东省 高速公路水泥材料采购运送单格式1装运日期 11水泥装载经手人 2水泥规格 12装载现场负责人 3水泥批号 13封条编号 4装载罐号 14汽车始发时间 5水泥温度 6水泥净重 7车牌号码 15汽车到达工地时间 8始装时间 16水泥卸货具体地点 9终装时间 17接收单位经手人 10运载车司机 18工地试验室负责人 注:①此单必须全部填满,1~14项由水泥库填写,15~18项由承包人填写;②此单1式3份,水泥库、承包人、总监办各执1份;③供应商应每半月汇总后,向业主工程部提供1份原件;④总监办应每半月汇总后,向业主工程部提供1份原件。 80
5.2 粉煤灰及其他掺合料5.2.1 混凝土路面在掺用粉煤灰时,应掺用质量指标符合表5.2.1规定的电收尘Ⅰ、Ⅱ级干排或磨细粉煤灰,不得使用III级粉煤灰。贫混凝土基层应掺用III级以上粉煤灰,不得使用等外粉煤灰。表5.2.1 粉煤灰分级和质量指标等级细度筛余量(%)烧失量(%)需水量比(%)含水量(%)Cl-(%)SO3(%)砂浆活性指数7d28dⅠⅡⅢ≤12≤20≤45≤5≤8≤15≤95≤105≤115≤1.0≤1.0≤1.502<0.02-≤3≤3≤3≥75≥70-≥85(75)≥80(62)-注:①细度筛余量采用45μm气流筛;②混合砂浆的活性指数为掺粉煤灰的砂浆与水泥砂浆的抗压强度比的百分数,适用于所配制混凝土标号≥C40的混凝土;当配制的混凝土标号
2500kg/m3松散堆积密度>1350kg/m3空隙率<47%(2)石料强度和压碎指标粗集料的强度采用两种强度指标来表示。一是直接采用岩石制成5×5×5cm立方体(或Φ5×5cm圆柱体)试件,在水饱和状态下测得的极限抗压强度。二是以粗集料在圆筒中抵抗压碎的能力间接推测其强度。用压碎指标评定粗集料强度时,经常会发现与块体抗压强度不对应的问题,这是由于岩石的抗压强度越高脆性越大的缘故。一般要求岩石的抗压强度值与混凝土标号之比不宜小于1.2~1.5。高速公路路面混凝土满足设计弯拉强度5.0MPa,加上施工保证率为5.75MPa时,对应混凝土的抗压强度约C40左右。所对应粗集料的抗压强度火成岩不宜低于100MPa,变质岩不宜低于80MPa,沉积岩不宜低于60MPa。碎石和卵石压碎指标和对应混凝土标号见表5.3.1-2。表5.3.1-2 碎石和卵石压碎指标和对应混凝土标号岩石种类混凝土标号压碎指标(%)碎石卵石沉积岩C60-C4010~12≤9变质岩或深成火成岩C60-C4012~1912~18喷出火成岩C60-C40≤13-根据我国特重和重交通量现状,高速公路水泥混凝土路面粗集料的抗压强度应≥60MPa,沉积岩应控制压碎指标在12%以内,无论用何种岩石集料作路面时,其压碎指标均不得大于15%;做基层或下面层不得大于20%。实践证明,若集料强度过低,风化程度过大,粗集料本身有微细裂缝,即使使用再多的水泥和再低的水灰比也无法保障5.0MPa以上的弯拉强度,弯曲断裂破坏将首先从粗集料开始。应对压碎指标严格控制。(3)针片状含量针片状含量对混凝土工作性、增加密实度、提高弯拉强度和平整度均有不利影响。其主要与粗集料的破碎生产方式有关。简易鄂式一级破碎,针片状颗粒一般在10%-16%之间,4.75-9.5mm的小碎石偏大,9.5mm以上粒径针片状含量较小。针片状颗粒≤10%的优质碎石必须采用两级破碎方式生产,第一级粗破碎可采用鄂式,第二级应采用反击式、冲击式、锤击式或对流撞击式进行生产。(4)软弱颗粒和含泥量80
软弱颗粒主要有泥块、土、石粉、严重风化石、夹杂的砂岩和泥岩等。其在路面混凝土中不仅严重影响弯拉强度,而且会在短期内使路面形成小坑洞,极易被冲击压坏,使平整度和抗磨性急剧劣化。因此,必须从采石开始严格控制,剔除表面风化岩石和泥块。否则对弯拉强度、塑性收缩开裂和干缩有重大影响。因此要求雨天不得进行碎石破碎生产,且搅拌站料堆底部必须硬化处理,严防砂石料发生二次污染。水泥路面面层石料生产时,首先应去除山口表层土、风化岩层或不合格的岩层,确保开采的块石不混杂泥土、风化岩石或不合格岩石。碎石加工线设备,筛分设备满足碎石生产的规格要求。承包人和监理工程师应派专人至面层石料加工场(每个石场至少各一名),对石料加工源头进行全过程监督和必要检测。应把好加工现场进料斗块石源头关,确保块石符合要求,督促石料加工商对块石进行分拣和验收,同时督促石料加工商自检,防止成品料污染,确保出场质量。同时在石料加工现场对碎石进行筛分,每个生产日不少于一次,并对筛分检测结果进行如实记录。做好碎石生产监督记录,每天对碎石生产起止时间、停顿时间、停顿原因、生产数量、质量情况、碎石运输情况等做如实记录,发现问题及时向承包人和总监办反映。水泥路面面层石料运输应加盖篷布,防止运输过程中碎石被污染。石料进场后,承包人应向监理工程师提交有关要求进行检测的合格证书,证明石料符合有关要求,经监理工程师批准石料方可运输至拌和站。5.3.2 应按最大公称粒径的不同采用2~4个粒级的集料进行掺配,并应符合表5.3.2合成级配的要求。卵石最大公称粒径不宜大于19.0mm;碎卵石最大公称粒径不宜大于26.5mm;碎石最大公称粒径不应大于31.5mm。贫混凝土基层粗集料最大公称粒径不应大于31.5mm;钢纤维混凝土粗集料最大公称粒径不宜大于19.0mm。碎卵石或碎石中粒径小于75μm的石粉含量不宜大于1%。表5.3.2 粗集料级配范围级配要求方筛孔尺寸(mm)2.364.759.5016.019.026.531.537.5累计筛余(以质量计)(%)合成级配4.75~1695~10085~10040~600~10 4.75~1995~10085~9560~7530~450~50 4.75~26.595~10090~10070~9050~7025~400~50 4.75~31.595~10090~10075~9060~7540~6020~350~50 粒 级4.75~9.595~10080~1000~150 9.5~16 95~10080~1000~150 9.5~19 95~10085~10040~600~150 16~26.5 95~10055~7025~400~100 16~31.5 95~10085~10055~7025~400~100方孔筛4.75~19mm粗集料累计筛余对比和方孔筛孔径4.75~31.5mm与国际的对比如下图所示。图5.3.2-1 4.75~19mm粗集料累计筛余对比图5.3.2-2 4.75~31.5mm孔径与国际的对比粗集料级配的优劣首先影响新拌混凝土的工作性、粘聚性、匀质性和可振动密实度。良好级配所提供的较大嵌锁力直接关系到弯拉强度大小和单位水泥用量多少,粗集料级配好坏还影响水灰比和单位用水量的多少,同时决定着塑性收缩和硬化混凝土的干缩变形性能和抗冻耐久性。所以,级配优良是优质水泥混凝土路面的先决条件之一。80
由于认为水泥水化后是水泥石,与石头一样具有较强承载力和抗压强度,因此国内外的水泥混凝土路面的级配要求一般比沥青路面的规定要宽松很多。但在一般条件下,施工后形成的水泥石强度,总是低于粗集料岩石的强度,因此在高速公路水泥混凝土路面上,其级配不能过于宽松。此外,严格规定级配,一是可以通过增强嵌锁力提高弯拉强度;二是可减少水泥石的干缩变形;三是可提高混凝土抗渗性和抗冻性。所以,从严控制路面混凝土粗集料级配,使路面混凝土形成具有嵌锁力的骨架密实结构,对改善其路用品质和耐久性具有现实意义。图5.3.2-3 最大粒径16、19、26.5、31.5mm粗集料级配曲线图从严要求级配曲线范围的原因是:首先,路面混凝土级配对弯拉强度的影响很大,主要表现在其振实后,能否达到逐级充填密实结构,形成高弯拉强度所要求的嵌锁力;其次,粗集料的级配对于路面的干缩和温缩,即接缝开口位移量影响相当大,逐级充填的良好级配有利于减小收缩及接缝开口位移量;因此路面混凝土振捣密实后,应坚持密实充填理论和保证振实后的粗集料骨架密实结构。用作路面和桥面混凝土的粗集料不得使用不分级的统料。防止在施工时出现麻面、倒边及大量塌边等病害。统料容易堆积离析,边缘大都是粗料,中间多是细料,装载机的每铲砂石料粒径差别很大,导致拌合物的稠度变化过大,即使水灰比不变,大料塌边,小料大面积麻面,甚至导致无法正常摊铺的程度。5.4 细集料5.4.1 细集料应采用质地坚硬、耐久、洁净的天然砂,并应符合表5.4.1的规定。高速公路混凝土路面使用的砂应不低于Ⅱ级,贫混凝土基层可使用Ⅲ级砂。特重、重交通混凝土路面砂的硅质含量不应低于25%。表5.4.1 细集料技术指标项 目技术要求Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级氯化物(氯离子质量计%)<0.01<0.02<0.06坚固性(按质量损失计%)<6<8<10云母(按质量计%)<1.0<2.0<2.0含泥量(按质量计%)<1.0<2.0<5.0泥块含量(按质量计%)0<1.0<2.0机制砂MB值<1.4或合格石粉含量(按质量计%)<3.0<5.0<7.0机制砂MB值≥1.4或不合格石粉含量(按质量计%)<1.0<3.0<5.0有机物含量(比色法)合格合格合格硫化物及硫酸盐(按SO3质量计%)<0.5<0.5<0.5轻物质(按质量计%)<1.0<1.0<1.0表观密度>2500kg/m松散堆积密度>1350kg/m空隙率<47%碱集料反应经碱集料反应试验后,由砂配制试件无裂缝、酥裂、胶体外溢等现象,在试验龄期的膨胀率应小于0.10%(1)河砂经长期水流冲洗,粒形较圆、较洁净,质量最好,高速公路水泥路面应优先采用。海砂的氯离子含量、含盐量和贝壳含量等较高,会腐蚀路面中的传立杆、拉杆、钢筋网、钢纤维,故禁止使用。(2)含泥量和泥块含量的要求如砂中的含泥量和泥块含量达不到要求,必须全部进行筛除,以保证达到规定的施工弯拉强度。(3)硬度及磨光值硅质含量不应低于25%的规定,主要是考虑抗滑安全和耐磨性能,水泥路面的横向力系数实际上是通过水泥浆磨损后凸起的砂颗粒来提供的。砂的硬度对行车安全和耐磨有很大的影响。广东省年降雨量较大,雨季较长,路面长期处于湿滑状态;而且广东省地势起伏较大,遍布山岭重丘,在线型设计上不可避免地设置长距离纵坡,因此必须强调抗滑安全性。80
(4)云母含量砂中的云母含量主要是岩石风化后,残留下的石英与云母矿物是很难再风化分解的。结晶良好的石英立方晶体是构成天然砂的主要成分;而在砂中混杂的云母的形态是层片状颗粒,层片极薄,层间连接极差,因此对混凝土物理力学性能、抗滑安全性及耐磨等耐久性非常有害。5.4.2 砂按细度模数(Mx)分为三个区:1区粗砂(Mx=3.1~3.7)、2区中砂(Mx=2.3~3.0)、3区细砂(Mx=1.6~2.2)。细集料的级配要求应符合表5.4.2的规定,路面和桥面用天然砂宜为中砂。施工中应将细度模数变异超过0.3的砂、来源或产地不同的砂,分别堆放,并按不同细度模数调整配合比砂率后再使用。表5.4.2 细集料级配范围分 级方筛孔尺寸(mm)0.150.300.601.182.364.75累计筛余(以质量计)(%)粗 砂90~10080~9571~8535~655~350~10中 砂90~10070~9241~7010~500~250~10细 砂90~10055~8516~400~250~150~10对细度模数的规定,主要是从提高混凝土路表面的抗滑、抗磨性考虑的,并不是3区细砂都不能用于水泥路面,尽管细砂的比表面积较大,需水量较大,水灰比较高,但在目前广泛使用高效减水剂的技术条件下,使用引气高效减水剂,减少用水量,降低水灰比,完全能够做到低水灰比和弯拉强度满足要求的水泥路面。虽然强度能够得到保证,但由于砂过细,表面水泥浆磨损后,细砂所能提供的路面安全性指标(横向力系数)却较低。实际上,水泥路面在通车运行1~2年后,路面轮迹部位的抗滑性能与横向力系数主要取决于砂的硬度及细度模数,因为路表在水泥浆磨损后才暴露出凸起的砂颗粒,正是凸起的砂颗粒为路面提供了足够的横向力系数和抗滑性能。因此,当砂的细度模数小于2.0时,特别是小于1.6的特细砂,即使是较低的水灰比,也难以提供足够的横向力系数和抗滑性能。为保证行车安全,新建路面的摩擦系数,应不小于0.40~0.45,实际运营中应不小于0.30~0.35。实践证明细度模数在3.5以内的偏细粗砂,除了静态3m直尺平整度指标的合格率不高外,在使用上没有问题。粗砂的主要问题是拌合物泌水较严重,静态平整度不佳。泌水问题可通过使用引气剂,以达到足够的含气量来解决。而平整度不佳的问题就难以解决。粗砂中,毫米级以上的砂数量较多,在表面上的一个3mm以上砂粒,就足以影响到3m直尺3mm平整度。山区高速公路水泥路面用粗砂的施工实践表明,在没有中砂的条件下,使用细度模数不大于3.5的粗砂,尽管3m直尺的静态平整度不佳,较难达到90%以上小于3mm的合格率,但可以达到85%以上。若使用动态平整度指标来衡量,也能达到δ≤1.0~1.2的要求。5.5 水5.5.1 饮用水可直接作为混凝土搅拌和养护用水。对于含泥沙较多的浑水、海水和严重污染的河水、湖水、沼泽水不得作为混凝土拌和用水。对水质有疑问时,应检验下列指标,合格者方可使用。(1)硫酸盐含量(按SO42-计)小于0.0027mg/mm3;(2)含盐量不得超过0.005mg/mm3;(3)pH值不得小于4;(4)不得含有油污、泥和其他有害杂质。5.6 外加剂5.6.1 外加剂的产品质量应符合表5.6.1的各项技术指标。供应商应提供有相应资质外加剂检测机构的品质检测报告,检验报告应说明外加剂的主要化学成分,认定对人员无毒副作用。表5.6.1 混凝土外加剂产品的技术性能指标试验项目普通减水剂高效减水剂早强减水剂缓凝高效减水剂缓凝减水剂引气减水剂缓凝剂引气剂减水率(%)≥815815812-6泌水率比(%)≥959095100100701007080
含气量(%)≤3.0≤4.0≤3.0<4.5<5.5>3.0 >3.0凝结时间min初凝-90~+120-90~+120-90~+90>+90>+90-90~+120>+90-90~+120终凝-- 抗压强度比(%)不小于1d-140140-----3d115130130125100115100957d1151251151251101101009528d11012010512011010010090收缩率比(%)28d不大于120120120120120120120120抗冻标号505050505020050200对钢筋锈蚀作用应说明对钢筋无锈蚀危害注:①除含气量外,表中数据为掺外加剂混凝土与基准混凝土差值或比值;②凝结时间指标“-”表示提前,“+”表示延缓。鉴于水泥路面工程的重要性,外加剂的产品质量应达到一等品的要求,以保证水泥路面和桥面工程质量。5.6.3 路面、桥面混凝土宜选用减水率大、坍落度损失小、可调控凝结时间的复合型减水剂。高温施工宜使用引气缓凝高效减水剂;低温施工宜使用引气早强高效减水剂。5.6.4 处在海水、海风、氯离子、硫酸根离子环境的路面或桥面钢筋混凝土、钢纤维混凝土中宜掺阻锈剂。5.6.5 在选用外加剂品种前,应检验其与水泥的适应性或几种外加剂之间的可共容性。化学成分上不适应,不得使用,必须更换减水剂品种。(1)外加剂与水泥的适应性检验表5.6.1中的减水剂性能均是在基准水泥、标准温度和标准砂石料的基础上测出的,当采用当地的水泥和砂石料时,性能会有很大的变化,有的减水剂的减水率可能远高于规范中的数据,有的则可能根本不减水反而增加单位用水量,甚至出现假凝现象。经检验即使符合上表中一等品外加剂,也存在上述问题,这是外加剂使用技术中的最大难点。对于外加剂的适应性,无论是化学上的还是剂量上的,都需通过试验检验。以证明其对某项工程所用的水泥是适应的。遇到剂量不适应问题时,生产厂家提供的最优外加剂掺量对工程用水泥而言自然也发生了变化,这时应首先根据外加剂厂家提供的剂量实验,检验化学上适应与否。如果基本适应,而效果远小于厂家提供的数据,就必须变换剂量,找到与该水泥适应的最优掺量。所谓外加剂的最优掺量,如减水剂的最优掺量是指其与混凝土减水率之间曲线关系中的上升段与水平段之间的拐点所对应的掺量(见图5.6.5)。图5.6.5 外加剂掺量与混凝土减水率关系(2)同时使用几种外加剂时的可共溶性滑模摊铺水泥混凝土路面在高温天气施工中,要求同时掺高效减水剂、缓凝剂和引气剂。在大型混凝土搅拌楼上,加入各种外加剂时要求将各种外加剂同时溶解于一个稀释池中,这时可能会遇到几种外加剂不能混溶的问题,如糖钙与松香皂混合时,钙化糖蜜的过量钙离子,会将松香皂化的钠离子离解或置换出来,使松香皂还原为松香或松香钙,造成大量絮状漂浮物或沉淀,这不仅会使引气剂几乎完全失效,而且这些絮状物或沉淀物会堵塞滤网,使外加剂溶液无法泵送拌和使用。解决办法一是改用可共溶的外加剂品种;二是在搅拌楼上配备两套外加剂的稀释池和泵送设备。(3)外加剂的沉淀及其危害大型混凝土路面施工适合使用化学反应合成后,喷雾干燥前的高浓度液体外加剂原液,不适合使用喷雾干燥后的粉末外加剂,然后在工厂或现场加水配制成一定浓度的液体。由于喷雾干燥,部分外加剂已经焦化或碳化,不可能在常温下再溶解了。使用粉末外加剂时,应20吨一批,在水中稀释,检测其不溶物和沉淀含量。外加剂稀释溶解池,如果几天不清除,就会在池中累计很厚的一层沉淀物,若这个沉淀层搅拌起来,则池中的外加剂浓度就大大超出施工规定的浓度,更为有害的是直接抽取外加剂沉淀物拌和混凝土。因此如果外加剂沉淀过多,势必造成正常施工时的外加剂用量过小,达不到预期的减水效果,对混凝土强度不利;而抽取底部溶液时,浓度又很高,影响工程质量。所以,施工1~3天对外加剂池必须进行彻底清底,丢弃池中的沉淀物。(4)外加剂的原液浓度和剂量控制80
使用液体外加剂,每20吨为一批,在稀释以前,用比重计或烘干法测量其浓度或含固量是否满足使用要求,不满足的应坚决退货。比样品浓度大的外加剂,使用时应稀释到规定浓度。外加剂的使用量是根据搅拌楼容量、水泥的剂量百分比、外加剂计量筒体积及液体外加剂的浓度计算确定的,其用量波动不得超过2%。如果原液浓度有较大变化而没有及时调整,势必造成外加剂掺量的很大变化,掺量过小,则减水率不够,影响弯拉强度;过大,则会带来严重的质量事故。同时复合使用几种比重不同的液体外加剂时,必须在使用过程中不停地搅拌,防止形成分层现象,因为分层的外加剂在外加剂水泵抽吸的过程中,有可能只抽取了其中某一层的外加剂,造成对工程的危害。各种外加剂的稀释用水和原液中的水量,在混凝土搅拌中,应从加水量中扣除。5.7 钢筋5.7.1目前钢筋在路面工程中的应用广泛:水泥混凝土路面要求所用缩缝都插传力杆,纵缝中都必须使用拉杆。高速公路基层强度不足或路基沉降差较大的部位,应采用钢筋混凝土路面。工程所用钢筋必须满足相关的国家标准。5.7.2 钢筋外观很大程度上影响其使用性能,路面、桥面和搭板所用钢筋应顺直,不得有裂纹、断伤、刻痕、表面油污和锈蚀。由于传力杆在路面使用过程中,会随着面板伸缩和接缝的开合而抽动,因此传力杆钢筋加工应锯断,且断口应垂直、光圆,用砂轮打磨掉毛刺,并加工成2~3mm圆倒角。不能挤压切割,因为挤压截面会损坏接缝两侧的混凝土。5.7.3 路面钢筋施工要求(1)传力杆的加工传力杆为光圆钢筋,其尺寸应符合表5.7.3-1的要求。在大于其1/2长度50mm的一端涂沥青或加塑料套,胀缝传力杆应在活动端加塑料套或电镀后加活节钢套帽,套端留30mm间隙并填纱头封闭。最外侧传力杆与自由边间距在150~250mm之间。安装时可在轮迹部位加密布置,最大间距300mm。表5.7.3-1 传力杆尺寸及间距(mm)面层厚度传力杆直径传力杆最小长度备注22020400传力杆横向最大间距均为300mm。240224002602545028028450300285003203050035030500(2)传力杆施工设置方式和精度高速公路水泥混凝土路面全缩缝传力杆设置,有钢筋支架法和自动插入法(DBI)两种。传力杆的设置必须满足精度要求。如表5.7.3-2所示。表5.7.3-2 传力杆设置容许误差推荐值(mm) 项目水平倾斜竖向倾斜竖向移位纵向移位容许误差1010±20±30(3)拉杆设置的尺寸要求拉杆设在面板中间,采用螺纹钢筋,其尺寸及间距见表5.7.3-3。表5.7.3-3 拉杆尺寸及间距板厚h(mm)到自由边或未设拉杆纵缝的距离(m)3.003.503.754.506.007.50200~25014×700×90014×700×80014×700×70014×700×60014×700×50014×700×400260~32016×800×90016×800×80016×800×70016×800×60016×800×50016×800×400注:拉杆尺寸及间距数字为直径×长度×间距(mm)。5.8 钢纤维80
5.8.1 用于公路混凝土路面和桥面的钢纤维除应满足《混凝土用钢纤维》(YB/T151)的规定外,还应符合下列技术要求:(1)单丝钢纤维抗拉强度不宜小于600MPa。(2)钢纤维长度应与混凝土粗集料最大公称粒径相匹配,最短长度宜大于粗集料最大公称粒径的1/3,最大长度不宜大于粗集料最大公称粒径的2倍。钢纤维长度与标称值的偏差不应超过±10%。钢纤维长度必须与混凝土的最大公称粒径相匹配。混凝土最大公称粒径应为钢纤维长度的1/2~2/3,即跨越最大公称粒径粗集料的锚固长度不应小于1/3。同时钢纤维长度也不宜过长,过长的钢纤维不易搅拌均匀或难以搅拌。(3)考虑到路面桥面切开的缩缝中,锚固在缩缝两侧的钢纤维,在荷载作用下承受着较大的剪切弯折应力,其次在施工拌和振捣期间要求钢纤维弯折不断裂。所以钢纤维应满足其弯曲韧性的要求,即90%的钢纤维应能经受沿直径3mm钢棒弯折90度不断裂。(4)钢纤维表面不得有油污、锈斑、粘连及其他不利于与水泥粘结的杂质,钢纤维内的粘连片、铁屑、锈屑及杂质的总质量不应超过钢纤维总质量的1%。钢纤维在使用前应检验杂质,并不得超标。(5)钢纤维最少掺加量为45kg/m3。5.8.2 路面和桥面混凝土中,宜使用防锈蚀处理的、有锚固端的钢纤维。不得使用表面磨损前后裸露尖端导致行车不安全的钢纤维;不宜使用搅拌易成团的钢纤维。路面和桥面使用的钢纤维形状是从长期行车的安全性提出的特殊规定。钢丝切断形、两端带直角或弯钩形等钢纤维有轧轮胎的可能,一般不得使用。特别在临近表面位置,摊铺完后,表面摊铺完后,表面30~50mm深度内的钢纤维应基本上为平面分布。波浪状钢纤维在搅拌时自动挂接成团,其他易成团的钢纤维也不宜使用。成团钢纤维影响路面的平整度、密实度及钢纤维分布的匀质性。但是推荐使用不锈钢或经过抛兰等防锈处理的钢纤维和两端带锚固端的钢纤维,试验证明其对防锈蚀、增强其粘结力和锚固的效果显著。5.9 接缝材料5.9.1 应选用能适应混凝土面板膨胀和收缩,施工时不变形,弹性复原率高,耐久性好的胀缝板。高速公路、一级公路宜采用塑胶、橡胶泡沫板或沥青纤维板;其他公路可采用各种胀缝板。其技术要求应符合表5.9.1的规定。表5.9.1 胀缝板的技术要求试验项目胀缝板种类木材类塑胶、橡胶泡沫类纤维类压缩应力(MPa)5.0~20.00.2~0.62.0~10.0弹性复原率(%)≥55≥90≥65挤出量(mm)<5.5<5.0<3.0弯曲荷载(N)100~4000~505~40各类胀缝板吸水后的压缩应力不应小于不吸水的90%,木板应去除结疤,沥青浸泡后木板厚度应为(20~25)±1mm。5.9.2 填缝材料应具有与混凝土板壁粘结牢固、回弹性好、不溶于水、不渗水,高温时不挤出、不流淌、抗嵌入能力强、耐老化龟裂,负温拉伸量大,低温时不脆裂、耐久性好等性能。填缝料有常温施工式和加热施工式两种,其技术指标应分别符合表5.9.2-1、表5.9.2-2的规定。常温施工式填缝料主要有聚(氨)酯、硅树脂类,氯丁橡胶、沥青橡胶类等。加热施工式填缝料主要有沥青玛蹄脂类、聚氯乙烯胶泥类、改性沥青类等。高速公路应优选使用树脂类、橡胶类或改性沥青类的填缝材料,并宜在填缝料中加入耐老化剂。表5.9.2-1 常温施工式填缝料技术要求 试验项目性能要求失粘(固化)时间(h)3~16弹性复原率(%)≥90流动度(mm)0-10℃拉伸量(mm)≥25与混凝土粘结强度(MPa)≥0.4粘结延伸率(%)≥400表5.9.2-2 加热施工式填缝料技术要求80
试验项目低弹性型高弹性型针入度(0.01mm)<50<90弹性或复原率(%)≥30≥60流动度(mm)<5<2-10℃拉伸量(mm)≥10≥155.9.3 填缝时应使用背衬垫条控制填缝形状系数。背衬垫条应具有良好的弹性、柔韧性、不吸水、耐酸碱腐蚀和高温不软化等性能。背衬垫条材料有聚氨酯、橡胶或微孔泡沫塑料等,其形状应为圆柱型,直径应比接缝宽度大2~5mm。嵌入背衬泡沫塑料垫条目的是保持所灌的填缝材料具有均匀一致的厚度,使填缝材料承受的胀缩内张拉应力在同一接缝各处基本维持不变,从而保证灌好的填缝材料不开裂,经久耐用。5.10 其他材料5.10.1 用于修补基层裂缝的油毡、玻纤网和土工织物,其物理力学性能应符合《石油沥青玻璃纤维胎油毡》(GB/T14686)或《石油沥青玻璃布胎油毡》(JC/T84)的规定;玻纤网和土工织物的技术性能应满足《公路土工合成材料应用技术规范》(JTJ/T019)的规定。5.10.2 传力杆套(管)帽、沥青及塑料薄膜应符合下列要求:(1)用于滑模摊铺传力杆自动插入装置(DBI)缩缝传力杆塑料套管,其管壁厚度不应小于0.5mm,套管与传力杆应密切贴合,套管长度应比传力杆一半长度长30mm。(2)用于胀缝传力杆端部的套帽宜采用镀锌管或塑料管,厚度不应小于2.0mm;要求端部密封不透水,内径宜较传力杆直径大1.0~1.5mm,塑料套帽长度宜为100mm左右,镀锌套帽长度宜为50mm左右,顶部空隙长度均不应小于25mm。(3)用于滑动封层的石油沥青、改性沥青和乳化沥青,应符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)和《公路改性沥青路面施工技术规范》(JTJ036)的规定。封层沥青可使用A-100以上标号,乳化石油沥青可使用PC-1~PC-3或PA-1~PA-3等。由于封层材料在面板下部,一般不必采用进口重交通沥青,可使用国产沥青。(4)用于滑动封层的软聚氯乙烯吹塑或压延塑料薄膜厚度不应小于0.12mm,拉伸强度不应小于12.0MPa,直角撕裂强度不应小于400N/mm。用于混凝土路面养生塑料薄膜可为聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙稀等品种,厚度不宜小于0.05mm。5.10.3 用于混凝土路面养护的养生剂性能应符合表5.10.3的规定。表5.10.3 混凝土路面施工用养生剂的技术指标检验项目一级品合格品有效保水率,不小于(%)9075抗压强度比,不小于(%)7d959028d9590磨损量,不大于(kg/m2)3.03.5含固量,不小于(%)20干燥时间,不短于(h)4成膜后浸水溶解性应注明不溶或可溶成膜耐热性合格注:①有效保水率试验条件:温度38℃±2℃,相对湿度32%±3%,风速0.5±0.2m/s,失水时间72h; ②抗压强度比也可为弯拉强度比,指标要求相同,可根据工程需要和用户要求选测; ③在对有耐磨性要求的表面上使用养生剂时为必检项目; ④露天养生的永久性表面,必须为不溶;在要求继续浇筑的混凝土结构上使用,应使用可溶,该指标由供需双方协商。(1)养生剂耐磨性混凝土路面是承受车轮磨损的结构,必须满足耐磨性的要求。要求使用养生剂养护后路面的磨损量与标准养护和覆盖保湿养护时相当。对于这一点,使用有些养生剂(例如水玻璃养生剂)是可以做到的。施工实践表明:只要养生剂的保水率达到90%以上,耐磨性就无问题;当使用75%以上保水率的养生剂时,加大喷洒剂量也可满足耐磨性的要求。(2)抗雨水冲刷性80
养生剂的抗雨水冲刷性即成膜后浸水溶解性,这项性能对于露天施工的混凝土路面的性能相当重要。因为雨水会将成膜的养生剂冲刷干净,使路面无法养生。在路面施工中,已经遇到过数公里以上的路面喷洒的聚合物类养生剂被雨水冲掉的情况,由于路线太长,不可能重新喷洒养生剂,会对表面弯拉强度和耐磨性造成较大的不利影响。(3)成膜耐热性成膜耐热性指养生剂薄膜在太阳曝晒下,表面温度达到60℃时不融化流淌,在施工中遇到过用油蜡生产的养生剂,其薄膜在太阳曝晒下温度达到45℃时即融化流淌的现象。造成表面变为黑色,如同洒上废旧机油一样。这种情况下,表面不仅没有养生,反而很脏。因此成膜耐热性差的养生剂不得在路面上使用。(4)养生剂的储存稳定性养生剂的储存稳定性不好、结皮沉淀时会使其堵塞喷头,造成无法继续喷洒使用。(5)养生剂的使用要求高速公路混凝土路面宜选用一级品,最小喷洒剂量不得少于0.30kg/m2。由于高速公路水泥混凝土路面是粗糙的表面,而养生剂喷洒时是液体,因此其只能充满低洼部分,无法覆盖住凸起的砂粒,再加上我国的养生剂产品很难达到保水率90%以上的要求。所以目前采用同时喷洒两种养生剂或只喷洒一种养生剂,同时加盖塑料薄膜的办法来保证高速公路水泥混凝土路面的养生效果。在喷洒两种养生剂时,先喷洒可增强表面硬度的水玻璃基养生剂,再喷洒只起养生作用的石腊基养生剂。覆盖塑料薄膜时,要加强保护,避免风或人损坏塑料薄膜。养生剂的喷洒方式有拉毛养生机喷洒和人工加水压机喷洒两种。压力视喷头高低在1~3MPa之间选择。6 混凝土配合比6.1 普通混凝土配合比设计6.1.1 普通混凝土配合比设计适用于滑模摊铺机施工方式。当混凝土的抗压强度满足桥面铺装设计强度时,不需调整配合比,可直接使用。否则,应事先设计好桥面所需要的配合比,施工至桥面铺装层时,及时变换。实际应用中,大多数路面与桥面连续机械铺筑的工程,都不需要变换配合比,这是因为施工水灰比,并不是由弯拉强度控制的,而是由耐久性决定的,一般均能满足要求。6.1.2 普通混凝土路面的配合比设计在兼顾经济性的同时应满足下列三项技术要求:(1)弯拉强度高速公路面板混凝土的28d设计弯拉强度标准值fr应符合《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40)的规定。28d弯拉强度的均值应按式(6.1.2)计算配制。 (6.1.2)式中 fc——配制28d弯拉强度的均值(MPa);fr——设计弯拉强度标准值(MPa);s——弯拉强度5MPa试验样本的标准差为0.25~0.50MPa;t——保证率系数应按表6.1.2-1确定。cv——弯拉强度变异系数,高速公路允许变化范围是0.05~0.1。在无统计数据时,弯拉强度变异系数应按设计取值。如果施工配制弯拉强度超出设计给定的弯拉强度变异系数上限,则必须改进机械装备和提高施工控制水平。表6.1.2-1 保证率系数t公路等级判别概率p样本数n(组)691520高速0.050.790.610.450.39(2)工作性。滑模摊铺机前拌合物最佳工作性及允许范围应符合表6.1.2-2的规定。表6.1.2-2 混凝土路面滑模摊铺最佳工作性及允许波动范围指标坍落度SL(mm)振动粘度系数η(Ns/m2)卵石混凝土碎石混凝土最佳工作性20~4025~50200~50080
允许波动范围5~5510~65100~600路面混凝土工作性必须满足振捣棒(组)对路面板的振捣密实要求;还应满足路表面施工高平整度、抗滑构造和规则外观的要求。为了提高路面的匀质性,就需要保证表面的平整度一致和表面砂浆的厚度均一。新拌混凝土排气密实的振动粘度系数要适宜,并应与摊铺速度和振捣频率形成最佳匹配,表6.1.2-2中振动粘度系数最佳工作性对应的施工速度为1~2m/min;振捣频率6000~10000rpm;另摊铺机施工后,能保证表面砂浆厚度在4mm左右,路面中不形成砂浆厚层,边缘稳定,不溜角塌边。(3)耐久性。含气量和耐久性密切相关,路面混凝土含气量宜符合表6.1.2-3的规定。表6.1.2-3 路面混凝土含气量及允许偏差(%)最大公称粒径(mm)含气量及允许偏差(%)19.04.0±1.026.53.5±1.031.53.5±1.0最大水灰(胶)比和最小单位水泥用量应符合表6.1.2-4的规定。最大单位水泥用量不宜大于400kg/m3;掺粉煤灰时,最大单位胶材总量不宜大于420kg/m3。将满足耐久性要求的水灰比定得很低,水泥用量定得很高,主要是基于以下原因:表6.1.2-4 高速公路满足耐久性要求的水灰(胶)比和单位水泥用量最大水灰(胶)比0.44最小单位水泥用量(kg)42.5级30032.5级310掺粉煤灰时最小单位水泥用量(kg)42.5级26032.5级280①抗滑性:普通混凝土的抗滑性不依赖于粗集料,而依靠表面足够低水灰比的水泥浆、砂的硬度及其磨光值。若水泥用量少,表面砂浆偏少,很快就会露骨,而路面和桥面混凝土粗集料没有磨光值要求,很不安全,需要罩面改善抗滑性。普通混凝土对粗集料不可能像沥青路面抗滑表层(50mm)一样,对大用量的粗集料均具有高砂浆磨光值(PMV)要求。②抗磨性:普通混凝土的抗磨性是抗滑性能保持的前提,就抗磨性本身而言,一是需要表面高硬度及高强度;二是需要表面有一层厚度适宜的全封闭砂浆包裹层;三是需要表面不脱层、脱皮,不成坑。这些均要求较大水泥用量及低水灰比,来提高强度,保障表面适当的包裹层厚度、表面硬度及良好的表面平整度。③抗冲击性:抗冲击韧性也要求较大水泥用量及低水灰比。否则,集料不能被水泥浆充分裹覆,孔隙及尖锐的裂缝尖端多,抗冲击韧性会很差。④耐疲劳性:除了水泥成分中体积不安定的游离氧化钙及碎石尖角具有较大的影响外,水泥用量低、水灰比较大时,集料未被水泥浆充分包裹,界面孔隙及内部尖锐的裂缝引发尖端多,耐疲劳循环周次会大幅度下降。⑤满足抗海水、海风、酸雨、硫酸盐等腐蚀介质的渗透破坏,需要表面具有足够高的防水渗透性,这也通过低水灰比和较大胶材总量来控制。由此看来,路面混凝土仅仅满足弯拉强度的要求,对其20~30年耐久性和使用寿命至关重要。在海风、酸雨或硫酸盐等腐蚀环境影响范围内的混凝土路面和桥面,在使用硅酸盐水泥时,要求水泥具有高化学稳定性,应掺加粉煤灰、磨细矿渣或硅灰掺合料,不宜单独使用硅酸盐水泥,可使用矿渣水泥或普通水泥。6.1.3 外加剂的使用应符合下列要求:(1)高温施工时,混凝土拌合物的初凝时间不得小于3h,否则应采取缓凝或保塑措施;低温施工时,终凝时间不得大于10h,否则应采取必要的促凝或早强措施。(2)外加剂的掺量应由混凝土试配试验确定。引气剂的适宜掺量可由搅拌机口的拌合物含气量进行控制。(3)引气剂与减水剂或高效减水剂等其他外加剂复配在同一水溶液中时,应保证其共溶性,防止外加剂溶液发生絮凝现象。如产生絮凝现象,应分别稀释、分别加入。6.1.4 配合比参数的计算应符合下列要求(1)水灰(胶)比的计算和确定。根据粗集料的类型,水灰比可分别按下列统计公式计算:碎石或碎卵石混凝土: (6.1.4-1)80
卵石混凝土: (6.1.4-2)式中 W/C——水灰比; fs——水泥实测28d抗折强度(MPa);掺用粉煤灰时,应计入超量取代法中代替水泥的那一部分粉煤灰用量(代替砂的超量部分不计入),用水胶比代替水灰比。应在满足弯拉强度计算值和耐久性(表6.1.2-4)两者要求的水灰(胶)比中取小值。大量的施工实践证明,由于满足弯拉强度要求的水灰比较满足耐久性的大,即满足耐久性要求的水灰比,一定满足弯拉强度,反之,不一定成立。路面混凝土的水灰比最终由耐久性控制。工程中,实测的弯拉强度会超过设计值很多,而承包人无法测定耐久性指标,因此,就有人提出放大水灰比,并减小水泥用量。断裂力学的研究表明:弯拉强度与断裂韧性呈线性关系。弯拉强度高,则混凝土抗断裂能力更强。富余的弯拉强度可留作抵抗超轴载的早期破坏。(2)按总表面积原理优选砂率,并根据砂的细度模数和粗集料种类,查表6.1.4取值。在软作抗滑槽时,砂率在表6.1.4基础上,可增大1%~2%。表6.1.4 砂的细度模数与最优砂率关系砂细度模数2.2~2.52.5~2.82.8~3.13.1~3.43.4~3.7砂率Sp(%)碎石30~3432~3634~3836~4038~42卵石28~3230~3432~3634~3836~40注:碎卵石可在碎石和卵石混凝土之间内插取值。(3)根据粗集料种类和表6.1.2-2中适宜的坍落度,分别按下列经验式计算单位用水量(砂石料以自然风干状态计):碎石:Wo=104.97+0.309SL+11.27C/W+0.61SP (6.1.4-3)卵石:Wo=86.89+0.370SL+11.24C/W+1.00SP (6.1.4-4)式中 Wo——不掺外加剂与掺合料混凝土的单位用水量(kg);SL——坍落度(mm);SP——砂率(%);C/W——灰水比,水灰比之倒数。掺外加剂的混凝土单位用水量应按式(6.1.4-5)计算: (6.1.4-5)式中 Wow——掺外加剂混凝土的单位用水量(kg); β——所用外加剂剂量的实测减水率(%)。单位用水量应取计算值和式6.1.2-3或6.1.2-4的规定值两者中的小值。若实际单位用水量仅掺引气剂不满足所取数值,则应掺用引气(高效)减水剂。(4)单位水泥用量应由式(6.1.4-6)计算,并取计算值与表6.1.2-4规定值两者中的大值。 (6.1.4-6)式中为Co单位水泥用量(kg)。按同时满足弯拉强度、耐久性和工作性三者要求的水灰比确定,满足弯拉强度和工作性要求的单位水泥用量通过公式(6.1.4-6)计算。按耐久性表6.1.2-4进行校核。(5)砂石料用量可按密度法或体积法计算。按密度法计算时,混凝土单位质量可取2400~2450kg;按体积法计算时,应计入设计含气量。采用超量取代法掺用粉煤灰时,超量部分应代替砂,并折减用砂量。经计算得到的配合比,应验算单位粗集料填充体积率宜不小于70%。混凝土振捣形成骨架密实结构后,粗集料能提供强有力的嵌锁作用,这对保证路面混凝土弯拉强度相当重要。①密度法可按下列两公式联立计算:式中:CO、WO、SO、GO——分别为水泥、水、砂和石子的单方用量(kg); S——砂率(%); γc——假定混凝土的密度,可取2400~2450(kg)。②体积法可按下式与上式联立计算:80
式中:γcc、γw、γs、γg——分别为水泥、水、砂和石子单位质量(kg); α——含气量(%)。(6)高速公路工程应采用正交试验法进行配合比优选。设计正交表时,应有水泥用量、水灰比、砂率或单位粗集料毛体积几个影响混凝土路用品质的关键变量。6.1.5 路面混凝土掺用粉煤灰时,其配合比计算应按超量取代法进行。粉煤灰掺量应根据水泥中原有的掺合料数量和混凝土弯拉强度、耐磨性等要求由试验确定。Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰的超量系数可按表6.1.5初选。代替水泥的粉煤灰掺量:Ⅰ型硅酸盐水泥宜≤30%;Ⅱ型硅酸盐水泥宜≤25%;道路水泥宜≤20%;普通水泥宜≤15%;矿渣水泥不得掺粉煤灰。表6.1.5 各级粉煤灰的超量取代系数粉煤灰等级ⅠⅡⅢ超量取代系数k1.1~1.41.3~1.71.5~2.0此外,若粉煤灰掺量小于10%以下,则微珠含量过少,这对增加和易性、降低碱度、提高后期强度等作用并不显著,而且还在施工中占用一个水泥罐仓,影响施工效率。因此,在大型机械施工中不宜采用过小掺量,例如当滑模摊铺高速公路水泥路面工程使用42.5级普通水泥时,正常粉煤灰掺量宜在10%~15%之间。在普通水泥中,当粉煤灰掺量超过20%时,路面的6~8年以上长期耐磨性将无法保证,室内试验表明:导致耐磨性显著降低的最大粉煤灰掺量大致为25%。两者的差异是由于实际路面上的保湿养生条件要相对差一些。因此,单从保证耐磨性的角度考虑,通过各种不同途径掺入路面混凝土中的粉煤灰不能超过水泥总量的30%。6.2 钢纤维混凝土配合比设计6.2.1 本配合比设计适用于采用滑模摊铺机铺筑的钢纤维混凝土路面。钢纤维混凝土有塑性、半干硬性及分层洒布等三种,本节的配合比设计仅适用于第一种,不适用于后两种。6.2.2 钢纤维混凝土的配合比应满足下列技术要求:(1)弯拉强度钢纤维混凝土路面板28d设计弯拉强度标准值frf应符合设计规范的规定。钢纤维混凝土配制28d弯拉强度的均值应按式(6.1.2)计算,以fcf和frf代替fc和fr。钢纤维混凝土弯拉强度的提高程度与钢纤维种类、长径比及体积率有关。弯拉强度变异系数与普通混凝土路面相同。(2)工作性钢纤维混凝土的坍落度可比表6.1.2-2规定值小20mm。禁止随意加大单位用水量或在混凝土表面加水抹面,以保障路面和桥面耐磨性及抗滑性能。钢纤维混凝土掺高效减水剂时的单位用水量可按表6.2.2-1初选,再由拌合物实测坍落度确定。表6.2.2-1 钢纤维混凝土单位用水量选用表拌合物条件粗集料种类粗集料最大公称粒径Dm(mm)单位用水量(kg/m3)Lf/df=50;ρf=0.6%坍落度20mm中砂,细度模数2.5水灰比0.42~0.50碎石9.5、16.021519.0、26.5200卵石9.5、16.020819.0、26.5190注:①钢纤维长径比每增减10,单位用水量相应增减10kg; ②钢纤维体积率每增减0.5%,单位用水量相应增减8kg;③坍落度为10~50mm变化范围内,相对于坍落度20mm每增减10mm,单位用水量相应增减7kg;④细度模数在2.0~3.5范围内,砂的细度模数每增减0.1,单位用水量相应减增1kg。(3)耐久性钢纤维混凝土满足耐久性要求的最大水灰(胶)比和最小单位水泥用量应符合表6.2.2-2的规定。钢纤维混凝土严禁采用海水、海砂,不得掺加氯盐及氯盐类早强剂、防冻剂。处在海风、酸雨及硫酸盐等环境中的钢纤维混凝土路面宜掺用Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰,桥面宜掺用硅灰与S95和S105级磨细矿渣。表6.2.2-2 高速公路钢纤维混凝土耐久性要求水灰(胶)比和单位水泥用量80
最大水灰(胶)比0.47最小单位水泥用量(kg)42.5级36032.5级370掺粉煤灰最小单位水泥用量(kg)42.5级32032.5级340钢纤维混凝土与普通混凝土有如下特征差异:①水灰比明显偏大为满足钢纤维混凝土工作性的要求,应使用大水灰比。但带来的问题是,虽然弯拉强度和抗压强度仍能够满足设计和使用的要求,但大水灰比易泌水,会造成钢纤维混凝土路面和桥面表面的耐磨性和抗滑安全性不足,必须采取相应的措施进行改进。②单位水泥用量显著增加由于钢纤维混凝土中的水泥浆既要包裹砂石料,又要包裹钢纤维,因此,水泥浆的用量较大。因此,钢纤维混凝土的单位水泥用量一般需要在400kg/m3以上,但不宜超过500kg/m3。③砂率显著增大由于钢纤维混凝土需要足够多的水泥砂浆。因此一方面促使单位水泥用量提高,另一方面也要求很高的砂率。钢纤维混凝土的砂率一般要求在36%~45%,最大可达50%。由于路面、桥面等是薄壁结构,且考虑到表面磨损后应避免钢纤维扎破轮胎,所以贴近表面的钢纤维极少,刚施工后的钢纤维混凝土路面和桥面表面几乎看不到钢纤维,因此从表面的微裂纹控制角度考虑,既要限制最大单位水泥用量,又要在满足工作性要求的前提下,不使用超大砂率。④最大公称粒径较小钢纤维混凝土的最大公称粒径应与钢纤维长度匹配,只有当钢纤维长度大于最大公称粒径时,其才能够发挥增强和抗裂的“微桥梁”作用,其增强、增韧、抗裂、抗冻,大变形等作用才能实现。因此,路面和桥面混凝土中使用的钢纤维最大公称粒径为19.0mm。(4)经济性首先,应在保证行车安全性和钢纤维质量的前提下,选择性价比优良的钢纤维。其次是掺高效减水剂,保证钢纤维路面和桥面不被提前磨损破坏。这样可发挥钢纤维混凝土路面使用寿命长的优势,而长寿命就是最好的经济性。(5)钢纤维掺量与板厚仅从提高弯拉强度和最大限度地减小板厚而言,钢纤维抗拉强度越高且掺量越大越有利;但应顾及施工难度,即保证在仅采用表面振捣条件下,达到要求的密实度。因此,钢纤维掺量并非越大越好。其次,仅用一个固定掺量和固定板厚折减系数铺筑钢纤维混凝土路面也有施工难度过大的问题。一般而言,采用大型机械施工时,当钢纤维掺量接近或超过1.0%,摊铺就相当困难了,正常使用范围在0.6%~0.8%才能方便机械摊铺。下表提出了钢纤维体积率和板厚折减系数的对应关系。表6.2.2-3 钢纤维体积率、板厚折减系数及板厚钢纤维体积率(%)0.40.60.81.0路面厚度折减系数0.800.750.700.65路面推荐厚度(mm)210200190180桥面推荐厚度(mm)12011010090分析表明:当钢纤维混凝土路面开裂或缩缝裂开后,钢纤维抗拉强度一定,钢纤维混凝土路面和桥面中的钢纤维所承担的应力与板厚密切相关。要保证钢纤维混凝土路面和桥面开裂后裂而不离,离而不散,钢纤维不得被拉断,只有适当增加面板厚度,采用较大的板厚折减系数。6.2.3 钢纤维混凝土配合比设计应按以下步骤进行:(1)计算和确定水灰比以钢纤维混凝土配制28d弯拉强度fcf替换fc,按式(6.1.4-1)或(6.1.4-2)计算出基体混凝土的水灰比。取钢纤维混凝土基体的水灰比计算值与表6.2.2-2规定值两者中小值。通过无钢纤维的普通混凝土弯拉强度来计算水灰比;再参照满足耐久性要求的水灰比,两者当中,取小值。(2)钢纤维掺量体积率宜在0.60%~1.0%范围内初选,当板厚折减系数小时,体积率宜取上限;当长径比大时,宜取下限;有锚固端者宜取较小值。80
钢纤维体积率应由钢纤维混凝土板厚设计折减系数(0.65~0.75)、钢纤维长径比(30~100)、端锚外形等按工程使用经验初选。最终由试验确定。实际工程中,多在设计规定范围内,按工程投资承受能力进行钢纤维掺量确定。(3)按不同摊铺方式要求的钢纤维混凝土拌合物坍落度查表6.2.2-1,由粗集料种类、最大公称粒径查出单位用水量Wof,或由试验确定。当使用减水剂时,应考虑高效减水剂对单位用水量和水灰比的影响。(4)掺用粉煤灰时,按超量取代法进行计算,取代水泥部分的粉煤灰与水泥相加,将水灰比转换为水胶比,超量部分代替砂,并折减用砂量。(5)钢纤维混凝土的单位水泥用量应按式(6.2.3-1)计算 (6.2.3-1)式中 Cof——钢纤维混凝土的单位水泥用量(kg);Wof——钢纤维混凝土的单位用水量(kg)。计算值和满足耐久性要求表6.2.2-2的规定值两者当中,取大值,保证弯拉强度和耐久性同时满足。路面与桥面钢纤维混凝土的单位水泥用量一般在360~450kg/m3,但不宜大于500kg/m3。(6)砂率可按式(6.2.3-2)计算,也可按表6.2.3-1初选。钢纤维混凝土砂率宜在38%~50%之间。Spf=Sp+10ρf (6.2.3-2)式中 Spf——钢纤维混凝土砂率(%);ρf——钢纤维掺量体积率(%)。表6.2.3-1 钢纤维混凝土砂率选用值(%)拌合物条件最大公称粒径19mm碎石最大公称粒径19mm卵石Lf/df=50;ρf=1.0%;W/C=0.5;砂细度模数Mx=3.04540Lf/df增减10ρf增减0.10%W/C增减0.1砂细度模数FM增减0.1±5±2±2±1±3±2±2±1砂率一般在38%~50%范围内,然后经试配进行调整。砂率的试验调整应以表面振捣密实,抹面中没有观察到裸露钢纤维为准。(7)砂石料用量可采用密度法或体积法计算。按密度法计算时,钢纤维混凝土单位质量可取2450~2580kg;按体积法计算时,应计入设计含气量。(8)砂石料用量计算:与普通混凝土基本相同,仅多钢纤维单方用量Fo。为了便于参照,特在此处列出密度法与体积法的砂石料用量计算公式。密度法可按下列两公式联立计算:Cof+Fo+Wof+Sof+Gof=γcf (4.2.3-1)Spf=Sof/(Sof+Gof)*100% (4.2.3-2)式中,Cof、Fo、Wof、Sof、Gof分别为水泥、钢纤维、水、砂和石子的单方用量(kg);γcf为假定钢纤维混凝土的单位质量,可取2450~2580(kg)。体积法可按下式与式(4.2.3-2)联立计算: (4.2.3-3)式中,γc、γf、γw、γs、γg分别为水泥、钢纤维、水、砂和石子单位质量(kg);a为含气量(%)。(9)重要路面、桥面工程应采用正交试验法进行钢纤维混凝土配合比优选。6.3 贫混凝土配合比设计6.3.1 基层贫混凝土配合比设计应符合下列三项技术要求:(1)强度基层贫混凝土设计强度应符合表6.3.1的规定。表6.3.1 贫混凝土基层的设计强度标准值交通等级特重重80
7d施工质检抗压强度fcu7(MPa)10.07.028d设计抗压强度标准值fcu,k(MPa)15.010.028d设计弯拉强度标准值fc,k(MPa)3.02.07d抗压强度用于施工质量检验;28d抗压强度用于配合比设计计算,也可用于质量控制和验收检验;28d弯拉强度主要用于双面层路面结构设计计算。当使用7d和28d抗压强度控制贫混凝土基层质量时,在相同的原材料和配合比下,所对应的弯拉强度波动并不大。试验表明:低弯拉强度的小梁试验数据稳定性较差,波动很大。另一方面,低弯拉强度贫混凝土所积累的经验和试验数据偏少,无法按弯拉强度直接确定配合比计算公式。因此,规定用28d抗压强度作为其配合比设计依据,钻芯抗压强度用作质量检验验收的依据。贫混凝土基层必须切出纵、横向缩缝,并进行灌缝。(2)工作性贫混凝土的坍落度应满足表6.1.2-2的要求。基层贫混凝土中应掺粉煤灰,粉煤灰的品质、掺量和超量取代系数应符合规定要求。(3)耐久性满足耐久性要求的贫混凝土最大水灰(胶)比为0.65。6.3.2 贫混凝土配合比可按下述步骤进行计算:(1)配制28d抗压强度fcu,o可按式(6.3.2-1)计算。fcu,o=fcu,k+t1s1 (6.3.2-1)式中 fcu,o——贫混凝土配制28d抗压强度(MPa);fcu,k——混凝土28d设计抗压强度标准值(MPa),按表6.3.1取值; t1——抗压强度保证率系数,高速公路应取1.645; s1——抗压强度标准差,宜按不小于6组统计资料取值;无统计资料或试件组数小于6组时,可取1.5(MPa)。(2)水灰比应按式(6.3.2-2)计算,取计算值与耐久性要求两者中的小值。 (6.3.2-2)式中 fce—水泥28d抗压强度(MPa);无实测值时,可按(6.3.2-3)式计算。A、B—回归系数,碎石及碎卵石A=0.46、B=0.07;卵石A=0.48、B=0.33。fce=γ×fcek (6.3.2-3)式中 fcek——水泥抗压强度等级(MPa); γ——水泥抗压强度富余系数,无统计资料时可取1.08~1.13。(3)贫混凝土单位水泥用量可按式(6.3.2-4)计算。Cp=0.5ζCo (6.3.2-4)式中 Cp——贫混凝土的单位水泥用量(kg); ζ——工作性及平整度放大系数,可取1.1~1.3; Co——路面混凝土单位水泥用量(kg)。贫混凝土基层的水泥用量一般为路面混凝土相应施工方式的50%,满足粘聚性、振捣密实度及平整度要求时,其用量一般会略高。(4)掺用粉煤灰时,单位胶材总量可按式(6.3.2-5)计算Jz=0.5Co(1+Fpk) (6.3.2-5)式中 Jz——单位胶材总量(kg); Fp——代替水泥的粉煤灰掺量,可取0.15~0.30; k——粉煤灰超量取代系数。(5)不掺粉煤灰贫混凝土的单位水泥用量宜控制在160~230kg之间;掺粉煤灰时,单位水泥用量宜在130~175kg之间;单位胶材总量宜在220~270kg之间。(6)根据水灰(胶)比和单位水泥(胶材)用量,计算单位用水量。(7)砂率可按表6.3.2初选。表6.3.2 基层贫混凝土的砂率砂细度模数2.2~2.52.5~2.82.8~3.13.1~3.43.4~3.7砂率碎石混凝土24~2826~3028~3230~3432~3680
Sp(%)卵石混凝土22~2624~2826~3028~3230~34注:碎卵石可在碎石和卵石混凝土之间内插取值。贫混凝土基层由于水泥用量较低,无面层抗滑的要求,但有表面抗冲刷性要求,因此,其砂率可比面层小一些,但也不能过小,否则容易使基层顶面出现麻面,影响其平整度。(8)砂、石料用量可用密度法或体积法计算。在采用体积法计算时,应计入含气量。6.4 配合比确定与调整6.4.1 由上述各经验公式推算得出的普通混凝土、钢纤维混凝土和贫混凝土配合比,应在实验室内按下述步骤进行试配检验和调整:(1)首先检验各种混凝土拌合物是否满足不同摊铺方式的最佳工作性要求。检验项目包括含气量、坍落度及其损失、振动粘度系数、外加剂品种及其最佳掺量。在工作性和含气量不满足相应摊铺方式要求时,可在保持水灰(胶)比不变的前提下调整单位用水量、外加剂掺量或砂率,不得减小满足计算弯拉强度及耐久性要求的单位水泥用量、钢纤维体积率。按工作性要求,优选外加剂品种和掺量,并应按水泥适应性要求试拌优选适宜的外加剂品种及最佳掺量。(2)按拌合物试拌试验得出的混凝土视密度及含气量,调整配合比。对于采用密度法计算的配合比,应实测拌合物视密度,并应按视密度调整配合比,调整时水灰比不得增大,单位水泥用量、钢纤维掺量不得减小,调整后的拌合物视密度允许偏差为±2.0%。实测拌合物含气量a(%)及其偏差应满足设计要求,不满足要求时,应调整引气剂掺量。(3)按水灰比、单位水泥用量或钢纤维掺量的规定增减幅度,制作试件,进行强度及耐久性检验。以初选水灰(胶)比为中心,按0.02增减幅度选定2~4个水灰(胶)比,制作试件,检验各种混凝土7d和28d配制弯拉强度、抗压强度、耐久性等指标。也可保持计算水灰(胶)比不变,以初选单位水泥用量为中心,按15~20(kg)增减幅度选定2~4个单位水泥用量;钢纤维混凝土还应以选定的钢纤维掺量为中心,按0.1%增减幅度选定2~4个钢纤维掺量,制作试件并作上述各项检验。(4)承包人通过上述各项指标检验提出的配合比,在经监理或业主中心实验室验证合格后,方可确定为实验室基准配合比。6.4.2 实验室的基准配合比应通过搅拌楼实际拌和检验和不少于200m试验路段的验证,并应根据料场砂石料含水量、拌合物实测视密度、含气量、坍落度及其损失,调整单位用水量、砂率或外加剂掺量。调整时,水灰(胶)比、单位水泥用量、钢纤维体积率不得减小。考虑施工中原材料含泥量、泥块含量、含水量变化和施工变异性等因素,单位水泥用量应适当增加5~10㎏。满足试拌试铺的工作性、28d配制弯拉强度、抗压强度和耐久性等要求的配合比,经监理或业主批准后方可确定为施工配合比。室内配合比确定后,实际路面铺筑前,还应进行大型搅拌楼配合比试拌检验,检验通过后,其配合比方可用于摊铺。主要原因是试配时所使用的是小型搅拌机(按试验标准,为单卧轴强制搅拌机),与大搅拌楼相比(多为双卧轴型搅拌机),不仅搅拌方式有差异,而且容积大小差别很大,对加水量、含气量、弯拉强度等均有一定影响。对于拌和时间,室内试验时,若拌和不好,可以延长时间,直到符合要求为止,而现场大搅拌楼有小时产量的限制,拌和时间由计算机程序提前设定并进行控制,因此,在相同引气剂掺量下,拌合物的含气量、容重差别较大。原材料含水量、清洁度的变异对加水量、砂石料称量、混凝土弯拉强度、收缩性、耐久性的影响较大。因此,试铺前搅拌楼的试拌试验是很有必要的,试拌时,应根据集料的清洁程度和变异情况,适当增大5~10kg的单位水泥用量。搅拌楼的试拌与试铺一般应分成两阶段分别进行。但在摊铺机械已经准备好的条件下,允许与摊铺试验路段一并进行。通过试拌对拌合物的有关参数进行调整后,即可投入试验路段试铺。这样就无需再调整加水量,同时还可以得到路面摊铺时相关技术指标是否合格的重要信息,并缩短了施工准备所耗费的时间。6.4.3 施工期间配合比的微调与控制应符合下列要求:(1)根据施工季节、气温和运距的变化,可微调缓凝(高效)减水剂、引气剂或保塑剂的掺量,保持摊铺现场的坍落度始终适宜于铺筑,但不允许大幅度调整。(2)降雨后,应根据每天不同时段的气温及砂石料实际含水量变化,微调加水量,同时微调砂石料称量,其他配合比参数不得变更,维持施工配合比基本不变。雨天或砂石料变化时应加强控制,保持现场拌合物工作性始终适宜摊铺。如果能按规范严格要求覆盖砂石料,且通过搅拌楼计算机的自动反馈控制,则无需进行微调。但在实际施工中,一般很少能对砂石料进行覆盖,当含水量较大时,自控检测探头易被湿砂包裹,使含水量检测失真,有时会产生一倍以上的误差,失去了自控反馈的意义。因此,应在试验室检测人员协助下,由搅拌楼机手进行微调。施工中,若因气温原因引起蒸发量变化较大或砂石料堆内、外含水量不同时,微调是一种必要的控制措施。微调时,应保持水灰比、水泥用量或钢纤维掺量不变。 80
7 施工准备7.1 施工机械及施工组织7.1.1 高速公路水泥路面施工应使用性能优良的机械摊铺,摊铺机应具有自动或半自动方式调节摊铺厚度及找平的装置。并有足够的功率推动运料车。摊铺机宽度可以调节,布料器长度应能调整。经试验段铺筑验证摊铺机的摊铺层符合规定要求后方可正式投入生产。施工设备的检验工作由监理工程师与业主技术咨询单位协同完成。检验形式为不定期抽查。检验中如发现施工设备不满足有关规定的要求,则视情况,通知承包方于1-5天之内对有关施工设备进行整改。直至符合规定要求。7.1.2 开工前,建设单位应组织设计、施工、监理单位进行技术交底。特别是组织设计部门向承包人、监理单位交待设计图纸上的具体设计细节,其中最主要的是:(1)设计概况,采用的主要技术参数、新材料、新结构等情况;(2)全线的地质、水文、气候等条件,及在路面设计中所采取的处置措施;(3)软基、水文地质不良、有可能产生冻害或腐蚀等特殊路段的配筋补强及对应的技术措施;(4)路面结构细部:如胀缝、桥台接缝、纵缝与车道划分等设计情况;(5)料场及材料可能来源及供应情况;(6)当地的水、电、燃料、运力等情况;(7)搅拌站建议设置位置与承包人的驻地等。7.1.3 承包人应根据设计图纸、合同文件、摊铺方式、机械设备、施工条件等确定混凝土路面施工工艺流程、施工方案,进行详细的施工组织设计。在施工组织设计中,最关键的是按公路等级投标装备的要求,按施工方式编制科学严谨的工艺流程,按流程配备好各项工艺环节的人员及辅助机具与工具,并预先储备充足的施工原材料。即编制切实可行的施工组织设计,并确定施工实施方案。7.1.4 开工前,承包人应对施工、试验、机械、管理等岗位的技术人员和各工种技术工人进行培训。未经培训的人员不得单独上岗操作。7.1.5 承包人应根据设计文件,测量校核平面和高程控制桩,复测和恢复路面中心、边缘全部基本标桩,测量精确度应满足相应规范的规定。7.1.6 施工工地应建立具备相应资质的现场实验室,能够对原材料、配合比和路面质量进行检测和控制,提供符合交工检验、竣工验收和计量支付要求的自检结果。7.1.7 各种桥涵、通道等构造物应提前建成,确有困难不能通行时,应有施工便道。施工时应确保运送混凝土的道路基本平整、畅通,不得延误运输时间或辗坏基层或桥面。施工中的交通运输应配备专人进行管制,保证施工有序、安全进行。新建或在改建时有通车要求的路面施工时,均应对混凝土及其原材料的运输车辆配备专人进行管制,保证施工有序、安全进行。交通管制对旧路面的加铺改建极其重要,特别是无疏导交通的山区公路改造或改建工程,应严格有效地进行交通管制,同时应考虑其对施工程序或施工设备选择等方面的影响。7.1.8 摊铺现场和搅拌场之间应建立快速有效的通讯联络,及时进行生产调度和指挥。采用机械化施工方式铺筑路面时,应建立快速有效的通讯联络与调度,以保障大型机械施工的效率、进度,在施工进行中,指挥台应有专人不间断值班,及时进行生产调度和指挥。7.2 搅拌场设置7.2.1 搅拌场宜设置在摊铺路段的中间位置。搅拌场内部布置应满足原材料储运、混凝土运输、供水、供电、钢筋加工等要求,并尽量紧凑,减少占地。搅拌楼应安装在上风位置,确因地形等条件限制,砂石料堆场面积不足时,可在搅拌站附近设置砂石料储备转运场。7.2.2 搅拌场应保障搅拌、清洗、养生用水的供应,并保证水质。供水量不足时,搅拌场应设置与日搅拌量相适应的蓄水池。蓄水量至少应满足半天以上摊铺工作的需要。一般的经验是大型滑模摊铺系统每天用于搅拌、清洗与养护的总水量为250~500m3。7.2.3 搅拌场应保证充足的电力供应。电力总容量应满足全部施工用电设备、夜间施工照明及生活用电的需要。80
施工所需电量,可从就近电网取用,或自备发电设备保证供电。从安全角度考虑,配电房或发电站应设在地势高处或进行架高。7.2.4 应确保摊铺机械、运输车辆及发电机等动力设备的燃料供应。离加油站较远的工地宜设置油料储备库。有些进口滑模摊铺机所需柴油、润滑油的品级较高,当地缺乏时需要提前预购。7.2.5 水泥、粉煤灰储存和供应要求(1)每台搅拌楼应至少配备2个水泥罐仓,如掺粉煤灰还应至少配备1个粉煤灰罐仓。当水泥的日用量很大,需要两家以上的水泥厂供应水泥时,不同厂家的水泥,应清仓再灌,并分罐存放。严禁粉煤灰与水泥混罐。(2)应确保施工期间的水泥和粉煤灰供应。供应不足或运距较远时,应储备和使用吨包装水泥或袋装粉煤灰,并准备水泥仓库、拆包及输送入灌设备。水泥仓库应覆盖或设置顶篷防雨,并应设置在地势较高处,严禁水泥、粉煤灰受潮或浸水。(3)大型滑模摊铺正常施工时,每天需要上千吨水泥,若按一车5~10吨的装载量计,1000吨水泥需要100~200车次的运输车辆,因此,需要对水泥的供应进行很好的生产调度、运输组织与现场管理。7.2.6 砂石料储备(1)大型滑模摊铺施工宜储备一个月以上的砂石料。(2)砂石料场应建在排水通畅的位置,其底部可用胶凝材料作硬化处置。不同规格的砂石料之间应有隔离设施,并设标识牌,严禁混杂,严防料堆积水或泥土污染。拌和站堆料场地硬化标准:土基达到路基90区标准,再加上20cm厚底基层料。所有堆料坪应搭建防雨篷,其空间应满足装载机等施工机械的作业要求。(3)在低温天、雨天、大风天及日照强烈的条件下,应在砂石料堆上部架设顶蓬或覆盖,覆盖砂石料数量不宜少于正常施工一周的用量。实践证明,这是保证水泥路面施工质量的必要措施,可有效防止混凝土原材料在搅拌场发生积水、二次污染或混杂;禁止使用淌水、夹雪、局部温度过高或表面尘土污染的砂石料配制混凝土,因为这将严重影响新拌混凝土的匀质性和弯拉强度。如果因覆盖不好而使用了雨后沥水的砂石料,自动反馈系统对砂石料的含水量无法测准,使搅拌加水量失控。集料表面所吸附的较厚的水膜中不易裹覆水泥,在摊铺机超高频振动下,板底会产生大量流浆现象,严重降低混凝土的弯拉强度。总监办应在面层拌和站设置专门的材料监理人员,负责检查、督促承包人按合同及有关文件要求进行备料,及时制止违反合同及其它要求的现象。承包人应在面层拌和站设置专门的材料管理人员,报总监办审核批准,挂牌上岗,负责拌和站原材料的质量、进度管理。材料管理员应负责建立材料管理台帐,每十天列表统计各种规格材料的进场数量、自检结果、料源生产情况及不合格材料的处理情况,并由驻地监理签认。材料管理员要求责任心强,质量意识强,熟悉相关的规范要求和试验方法。承包人不得随意改变碎石材料来源,未经批准的材料严禁用于工程。监理工程师应从石料生产到使用的全过程进行严格监理,认真履行职责。总监办根据承包人在加工场地、拌和站自检结果,按有关频率抽检合格后,才可对原材料进行计量。总监办每月将承包人自检、监理抽检情况统计报送业主。业主将对承包人和监理工程师进行全过程监督,对石料加工场和拌和站堆料场碎石进行不定期抽检。若抽检发现碎石指标达不到有关要求,而监理工程师未及时向业主反映,除将对承包人按照有关规定进行处罚外,还将追究石场和拌和场驻场监理人员和总监办的责任。7.2.7 原材料与混凝土运输车辆不应相互干扰。搅拌楼下宜采用厚度不薄于200mm的混凝土铺装层,并应设置污水排放管沟、积水坑或清洗搅拌楼的废水处理回收设备。为减少施工车辆之间的相互干扰,应设置车辆进出道口的环形路,每台或每两台安装在一起的搅拌楼应设相对独立的运料进出口,并有临时停车场。以提高运输效率,防止砂石料浸水或造成施工污染。7.2.8 拌和场的布置应高度重视环境的影响,远离居民区。7.3 摊铺前材料与设备检查7.3.1 在施工准备阶段,应依据混凝土路面设计要求、工程规模,对周边的水泥、钢材、粉煤灰、外加剂、砂石料、水资源、电力、运输等状况进行实地调研。确认符合铺筑混凝土路面的原材料质量、品种、规格、原材料的供应量、供应强度和供给方式、运距等。通过调研优选,初步选择原材料供应商。80
在满足路面工程质量的前提下,可积极利用地方材料,降低原材料价格,节省运费及土地占用费。这是控制工程造价的有效措施,同时也能切实带动地方经济发展。7.3.2 开工前,工地实验室应对计划使用的原材料进行质量检验和混凝土配合比优选,监理应对原材料抽检和配合比试验验证,报请业主正式审批。当原材料和配合比发生变化时应重新审批。原材料应通过投标确定,并与供应商签订供应合同。签署重要原材料(如水泥、粉煤灰、外加剂等)的供应合同时,除了规定供应总量、方式及日供给量外,还应明确质量技术指标、退货条件等条款。7.3.3 应根据路面施工进度安排,保证及时地供给符合原材料技术指标规定的各种原材料,不合格原材料不得进场。所有原材料进出场应进行称量、登记、保管或签发。施工实践表明,原材料进场时必须从质量和数量两个方面对其进行控制。原材料的质量决定着工程质量,原材料数量亏吨与否则影响着承包人的经济效益。所以,应加强对原材料的管理。路面工程量较大的标段必须设置地磅对每种原材料(特别是钢材、木材、外加剂等)进行过秤称量。7.3.4 原材料路用品质的好坏直接影响着工程质量,因此首要环节是把好原材料的质量检验关。应将相同料源、规格、品种的原材料作为一批,分批量检验和储存。原材料的检验项目和批量应符合表7.3.4的规定。表7.3.4 混凝土原材料的检测项目和频率材料检查项目检查频度水泥抗折强度、抗压强度、安定性机铺1500t一批凝结时间、标稠需水量、细度机铺2000t一批f-CaO、MgO、SO3含量、铝酸三钙、铁铝酸四钙、干缩率、耐磨性、碱度每标段不少于3次,进场前必测混合材料种类及数量、温度、水化热冬、夏季施工随时检测粉煤灰活性指数、细度、烧失量机铺1500t一批需水量比、SO3含量每标段不少于3次,进场前必测粗集料针片状、超径颗粒含量、级配、表观密度、堆积密度、空隙率机铺1000m3一批含泥量、泥块含量机铺1000m3一批坚固性、岩石抗压强度、压碎指标每种粗集料每标段大于2次碱集料反应怀疑有碱活性集料进场前测含水量降雨或湿度变化随时测砂细度模数,表观密度、堆积密度、空隙率、级配机铺2000m3一批含泥量、泥块、石粉含量机铺1000m3一批坚固性每种砂每标段不少于3次云母含量、轻物质、有机物含量目测有云母或杂质时测含盐量(硫酸盐,氯盐)必要时测,淡化海砂每标段3次含水量降雨或湿度变化随时测外加剂减水剂减水率、液体外加剂含固量和比重、粉状外加剂的不溶物含量机铺5t一批引气剂引气量、气泡细密程度和稳定性机铺2t一批纤维抗拉强度、弯折性能、长度、长径比、形状开工前或有变化时,每标段3次杂质、质量及其偏差机铺50t一批养生剂有效保水率、抗压强度比、耐磨性、耐热性、膜水溶性开工前或有变化时,每标段3次含固量、成膜时间试验路段测,施工每5t测1次水pH值、含盐量、硫酸根、杂质含量开工前和水源有变化时注:①开工前,所有原材料项目均应检验;当原材料规格、品种、生产厂、来源变化时,必检。②数量不足一批时,按一批检验。7.3.580
齐全的设备机具是开工的前提。对主要设备及各种易损零部件有适量储备。如滑模摊铺机的振捣棒、滑动侧模板、抹平板等;手工饰面工具和机具。同时施工前必须对机械设备、测量仪器、基准线或模板、机具工具及各种试验仪器等进行全面地检查、调试、校核、标定、维修和保养。7.3.6 必须建立工地试验室,对面层材料、配合比等进行质量检测。具有专业水平的试验人员不少于4人。试验设备应经过计量单位标定,质量可靠。主要试验检测项目和主要试验设备如下表:表7.3.6 主要试验检测项目和主要试验设备试验检测项目试验设备筛分试验标准筛(圆孔、方孔)各2套,台称1台、电子天平多台含水量烘箱1台针片状含量试验针片状规准仪1套压碎值试验100~200t压力机1台、压碎值试验仪1套强度试验100~200t万能材料试验仪1台抗滑性能铺砂仪1台平整度检测连续式平整度或颠颇仪1台、3米直尺1~2把测量水准仪和经纬仪各1套、30米皮尺2把取芯样钻芯取样机数据输出计算机、复印机各1台,及其它辅助器具若干 7.4 路基、基层和封层的检测与修整7.4.1 路基应稳定、密实、均质,对路面结构提供均匀的支承。对桥头、软基、高填方、填挖方交界等处的路基段,应进行连续沉降观测,并采取切实有效的措施保证路基的稳定性。根据我国十多年的施工实践,表明水泥路面通车3年之内,因路基不稳定、不均匀沉降造成的断板及沉陷破坏比例占多数,水泥路面必须有稳定、密实、均质的路基。(1)路基稳固措施:对在桥头、软弱路基段、高填方路段、填挖方交界路段的路基填筑,应进行连续沉降观测,采取切实有效的措施保证上述路段的路基稳固性。提高压实标准:这些特殊部位的路基填筑的压实度可比路基设计规范的要求提高一级:即将规定的93%区提高到95%;95%区提高到96%;97%区提高到98%。冲击强夯:使用冲击式压路机或强夯击实颗粒大于粉质土的土路基。中、高塑性粘土不能采用这两种方式,一般而言低塑性粘土、粉土、砂砾土方能够冲击或夯实;采用冲击式压路机要严防将一定覆盖土深度的通道和涵洞打裂或将周围建筑物振裂。改善土路床:石灰改善土或水泥改良土按1/2~1/3基层剂量使用,具体数据应通过试验确定,改善土的关键是要将胶凝材料与土拌和均匀。(2)其他技术措施过渡路面:为了避免和减少早期破损,当要求必须通车时,应做沥青路面或混凝土砌块过渡路面。等待路基稳定后再做水泥混凝土永久路面结构层。局部补强钢筋混凝土路面:此要求是根据路基稳定情况,增加水泥混凝土路面的施工图阶段的细化及深化设计。预裂小块“活”路面:在几十或上百米的高填方或软基路段,沉降观测或计算表明,未来3~5年达到路基基本稳定的沉降值仍相当大,即使钢筋混凝土路面也难于承受。这时可使用滑模摊铺机摊铺普通混凝土薄路面,采用1~2.5m的板块划分,即小块“活”路面,以此对付沉降不均路基,这种路面平整度较砌块路面优良,不仅可适应不均匀垂直沉降变形,也适应于较大水平位移。当沉降或位移影响行车时,将小块拔出,板底垫砂砾,再铺砌上,直至路基稳定,再重新铺筑大板混凝土路面。7.4.2 当基层铺筑完毕后,应对垫层、基层进行中间质量评定与验收,合格后方可铺筑水泥混凝土面层。(1)基层纵、横坡一般可与面层一致,但横坡可略大0.15%~0.20%,并不应小于路面横坡。这样就是允许将面板做成边缘行车道位置为加厚形式,面板设计厚度为内侧最薄部位的厚度。这实质上是要求将上基层顶面做成加大横坡形式。这是针对面板疲劳破坏最先从行车道低侧边缘开始提出的。80
(2)硬路肩厚度薄于面板时,应设排水基层或排水盲沟。缘石和软路肩底部应有渗透排水措施。确保渗入基层表面的水分顺利排出。硬路肩和土路肩切忌做成“蓄水槽”形式。实践表明:在交通量较大的高速公路上,即使相当抗冲刷的6.5%水泥稳定级配碎石基层也会发生严重的冲刷性断板破坏,且集中在大纵坡的底部,此处的承压水能够将粒径20mm的石子唧出路面。因此,上基层不宜采用抗冲刷性较差的石灰土、石灰粉煤灰土、水泥土、水泥粉煤灰土,但可用于底基层。水泥稳定类上基层的水泥用量不得小于4%(抗冲刷),亦不得大于6.5%(防开裂),并在其上做沥青封层。(3)面层铺筑前,宜至少提供足够机械连续施工10天以上的合格基层。这是保证机械摊铺路面和基层实施流水作业的要求。7.4.3 面板铺筑前,应对基层进行全面的破损检查,当基层产生纵、横向断裂、隆起或碾坏时,应采取下述方法进行修复:(1)挤碎、隆起、空鼓的基层应清除,并使用相同的基层料重铺,同时设胀缝板横向隔开,胀缝板应与路面胀缝或缩缝上下对齐,以防止面层对应部位的断板。基层拱胀的主要原因有两个:一是基层施工期气温相对低,到高温时,才摊铺面板,由于温度应力造成基层膨胀;二是基层水泥用量或胶材总量过大,基层强度过高,达到或接近贫混凝土基层强度及温度变形量,但未设接缝引起的。(2)当基层产生非扩展性温缩、干缩裂缝时,应灌沥青密封防水,还应在裂缝上粘贴油毡、土工布或土工织物,其覆盖宽度不应小于1000mm;距裂缝最窄处不得小于300mm。这是基层产生温缩和干缩裂缝后的处理办法,其目的是为了防止施工期间,面板强度正在发展过程中产生反射断板。(3)当基层产生纵向扩展裂缝时,应分析原因,采取有效的路基稳固措施根治裂缝,且宜在纵向裂缝所在的整个面板内,距板底1/3高度增设补强钢筋网,补强钢筋网到裂缝端部不宜短于5m。处理基层纵向裂缝的原则是:首先要判断裂缝是扩展裂缝与非扩展型裂缝,是单纯基层开裂还是路基引发的开裂,仅基层开裂,可粘覆防裂层或设置防裂钢筋网。若判断为路基持续扩展开裂,情况较复杂,原则上必须先处理并稳固路基:对于高填方湿软路基不均匀沉降引起的拉开型正在扩展的纵向裂缝,首先,采用与基层等厚的(贫)混凝土横梁截断裂缝前端,阻止裂缝继续延伸;然后,采用旋孔灌注桩、碎石桩、砂桩、反压护坦等措施处置到路基稳定。对于过湿土高填方路堤,纵向裂缝两端向外弯曲的,可判断为已经形成了滑移面,应采用打桩、铆栓或高压灌浆等方式锚固处置稳定。(4)基层被碾坏成坑或破损面积较小的部位,应挖除并采用贫混凝土局部修复。对表面严重磨损裸露粗集料的部位,宜采用沥青封层处理,防止早期断板。7.4.4 半刚性上基层表面,宜喷洒热沥青和撒石屑(2~3m3/100m2,并按规定压实处理)做滑动封层,或做乳化沥青稀浆封层。沥青封层或乳化沥青稀浆封层的厚度不宜小于5mm。所撒石屑应全部覆盖沥青,不得有沥青裸露的黑色表面,并尽量洒布均匀,确保行车不粘轮胎。7.4.5 过水、浸水或排水不畅的局部路段可使用塑料薄膜作防水封层。一般应采用较厚、较韧的塑料薄膜或密闭土工膜覆盖基层防水。膜两侧边缘宜与路基同宽,纵、横搭接宽度不应小于200mm,并采用粘结剂粘牢。在路面铺筑卸料过程中,应及时清扫遗漏在薄膜表面的混凝土或砂石颗粒,防止薄膜被车轮碾破。7.4.6 封层交验时必须完好,经过修复的,需确认质量合格。当封层出现局部损坏时,摊铺前应采用相同的封层材料进行修补,需经质量检验合格,并由监理签认后,方可铺筑水泥混凝土面层。7.5 贫混凝土基层铺筑与质量检验7.5.1 贫混凝土上基层宜采用与面板相同机械铺筑;可采用普通混凝土面层四种施工方式中的任一种。贫混凝土是水泥用量很低的经济混凝土,即低强度混凝土,属于刚性基层,在材料选择、配合比和施工技术要求等方面,均与半刚性基层存在较大差异。贫混凝土沿用了水泥混凝土的原材料检验、配合比设计、施工设备、铺筑技术及所有的试验检测方法和手段。7.5.2 贫混凝土基层的铺筑除应满足第9章的技术要求外,尚应符合下列规定:(1)贫混凝土基层应设纵、横向接缝,板块尺寸与面板一致,切缝深度不宜小于1/4板厚,最浅不宜小于50mm,并使用沥青灌缝。高速公路贫混凝土基层横缝可前错300~500mm,并在贫混凝土基层表面设置滑动封层、防裂层。(2)贫混凝土基层纵、横向缩缝中可不设拉杆和传力杆,胀缝中应设传力杆和胀缝板,胀缝位置应与面层胀缝对齐,板顶宜与贫混凝土基层表面齐平,传力杆、胀缝板设置精确度应与路面规定一致。(3)若一块贫混凝土板上纵、横向断板缝仅为一条,可不挖除重铺;否则应挖除重铺。7.5.3 贫混凝土基层的施工质量要求应符合表7.5.3的规定。表7.5.3 贫混凝土基层质量要求80
项次检查项目规定值或允许值检查方法和频率17d抗压强度(MPa)28d试件或28d~56d钻芯抗压强度(MPa)fcue-K1Sn≥0.9fcukfmin≥K2fcuefcue-平均抗压强度(MPa);fcuk-设计抗压强度(MPa);fmin-最小抗压强度(MPa);Sn-抗压强度标准差(MPa);小于0.06fcuk,取0.06fcuk标准立方体7d抗压强度用于施工期间的质量控制。28d弯拉强度试件或28d钻芯抗压强度用于质量验收,以钻芯抗压强度作为最终判定质量的标准。当要求返工时每车道每km不少于3个芯样。n10-1415-24≥25K11.701.651.60K20.900.852每块板平均板厚(mm)代表值-5;极值-10尺测:每100m左右各1处,参考芯样3平整度最大间隙(mm)高速公路≤4mm合格率应≥85%3m直尺:每车道200m2处10尺4纵断高程(mm)代表值±5,极值±10水准仪:每200m4点5相邻板高差(mm)≤43m尺测:每条横向胀缝、工作缝3点,每200m纵横缝2条,每条3点6连接摊铺纵缝高差代表值≤5mm;极值≤7mm3m尺测:200m2处,每处3尺7接缝顺直度(mm)≤10每500m,20m拉线测2处8中线平面偏位(mm)≤20经纬仪:每200m4点9路面宽度(mm)±20mm尺测:每200m4点10横坡度(%)代表值≤+0.20;极值≤+0.25水准仪:每200m4个断面11断板率(‰)≤2统计数断板量12坑穴拱包接缝缺边掉角≤20mm/m2尺测:每200m随机测4m213切缝深度(mm)≥50或≥1/4h尺测:每200m接缝4处14胀缝板连浆(mm)≤30尺测:每条胀缝安装时15胀缝传力杆偏斜(mm)≤13钢筋保护层仪:每5条胀缝抽测1条 (1)抗压强度:施工期按7d抗压强度控制施工质量,验收时按28d或56d以内钻芯抗压强度进行。以7d抗压强度进行施工控制,一方面沿用了基层7d抗压强度传统,也是施工进度的要求;另一方面,贫混凝土基层28d弯拉强度较低,仅有1.5~3.0MPa,7d弯拉强度更小,7d标准小梁试件极易受损,离差较大,不便于作为质量控制指标。28d标准小梁弯拉强度和28d~56d钻芯抗压强度作为质量检查和验收标准。(2)板厚,横坡与高程:要求与面板相同;(3)平整度:仅比相同等级面板的要求降低1mm,高速一级公路3m直尺4mm。(4)表面坑穴、拱包,接缝缺边、掉角:贫混凝土基层表面坑穴,鼓包,接缝缺边、掉角要加以限制,规定不大于20mm/m2,否则面板砂浆或混凝土将嵌入基层,影响面板膨胀位移和收缩,可能导致断板或隆起。面板摊铺前应对这些表面缺陷进行修补。(5)贫混凝土基层铺筑的其他几何参数和接缝要求与面板一致。8 混凝土拌合物搅拌和运输8.1 搅拌设备8.1.1 搅拌场的拌和能力配置应符合下列规定:(1)采用滑模摊铺时,搅拌场配置的混凝土总拌和生产能力可按式(8.1.1)计算,并按总拌和能力确定所要求的搅拌楼数量和型号。M=60μ·b·h·Vt (8.1.1)80
式中 M——搅拌楼总拌和能力(m3/h); b——摊铺宽度(m); Vt——摊铺速度(m/min); h——面板厚度(m); μ——搅拌楼可靠性系数,1.2~1.5。根据下述具体情况确定。搅拌楼可靠性高,μ可取较小值;反之,μ取较大值。拌和钢纤维混凝土时,μ应取较大值。坍落度要求较低者,μ应取较大值。(2)当摊铺单车道3.75~4.5m,搅拌楼生产能力应大于120方;双车道7.5~9m时;大于240方;整幅宽12.5m时,大于300方。一般可配备2~3台搅拌楼,最多不宜超过4台。搅拌楼的规格和品牌尽可能统一。8.1.2 应选配间歇式搅拌楼。(1)混凝土搅拌楼选配应以强制双卧轴或行星立轴为主要机型。(2)每台搅拌楼应配齐自动供料、称量、计量、砂石料含水率反馈控制、外加剂加入装置和计算机自控所需的各种内置设备。同时还应配齐生产所需的其它各种外置设备:包括3~4个砂石料仓,1~2个外加剂池,3~4个水泥及粉煤灰罐仓。使用袋装水泥时应配备拆包和水泥输送设备。搅拌场应配备适量装载机或推土机供应砂石料。8.2 拌和技术要求8.2.1 每台搅拌楼在投入生产前,必须进行标定和试拌。在标定有效期满或搅拌楼搬迁安装后,均应重新标定。施工中应定期校验,每15天校验一次搅拌楼计量精确度。拌和机至少应配置4个计量准确的冷料仓,严禁在一个冷料仓中混装2档以上集料。搅拌楼配料计量偏差不得超过表8.2.1的规定。不满足时,应分析原因,排除故障,确保拌和计量精确度。采用计算机自动控制系统的搅拌楼时,应使用自动配料生产,并按需要打印每天(周、旬、月)对应路面摊铺桩号的混凝土配料统计数据及偏差。严禁使用手动操作和配料生产。表8.2.1 搅拌楼的混凝土拌和计量允许偏差(%)材料名称水泥掺合料钢纤维砂粗集料水外加剂每盘拌合物±1±1±2±2±2±1±1累计每车±1±1±1±2±2±1±18.2.2 应根据拌合物的粘聚性、均质性及强度稳定性试拌确定最佳拌和时间。一般情况下,单立轴式搅拌机总拌和时间宜为80~120s,全部原材料到齐后的最短纯拌和时间不宜短于40s;行星立轴和双卧轴式搅拌机总拌和时间为60~90s,最短纯拌和时间不宜短于35s;连续双卧轴搅拌楼的最短拌和时间不宜短于40s。最长总拌和时间不应超过高限值的2倍。(1)拌和时间依赖于叶片总行程从控制拌合物的粘聚性、匀质性及强度稳定性出发,规定不同搅拌楼的总拌和时间及纯拌和时间。搅拌均匀的核心问题并非取决于时间,而依赖于叶片总行程。由于负载大小不同,叶片行程也不同,因此,时间控制只有在额定容量时才正确,所以也可控制叶片总行程即叶片搅拌总周长。(2)拌合物应有足够的粘聚性和内聚力匀质性要求是拌合物最基本的搅拌要求,实践证明要提高水泥路面的平整度和密实性,仅搅拌均匀还不够,还应搅“熟”,即拌合物应有足够的粘聚性和内聚力,这是水泥颗粒溶液的包覆层打开后,溶液所带来的分子力。搅拌熟化所要求的时间比拌和均匀需要的时间长,即最短纯搅拌时间。(3)拌和时间确定应同时考虑质量和产量拌和时间应在提高拌合物质量要求需要延长时间与提高拌合物产量和拌和效率这对矛盾中取得最佳的平衡。我国高速公路水泥混凝土路面滑模摊铺时的拌和时间均在铺筑初期,以质量控制为主,纯拌和时间一般不小于45s,正常施工时,在确保质量的前提下,为提高产量,再调整到35s~40s。最长总拌和时间是保证搅拌楼产量,提高生产效率的规定。(4)热水泥施工的拌合时间由于混凝土中粗、细集料占80%左右,因此,在施工搅拌时,先将粗、细集料与水泥干拌,利用骨料吸热降温后,再缓慢加水拌合。干拌时间应不少于40s。8.2.3 混凝土拌和过程中,不得使用沥水、表面沾染尘土和局部曝晒过热的砂石料,只有经过特殊处理后才能使用。8.2.480
外加剂应以稀释溶液加入,其稀释用水和原液中的水量,应从拌和加水量中扣除。但也有一些外加剂允许以粉剂加入,如掺量5%的早强剂、防冻剂,由于不能完全溶于拌和水中,因此,可将粉剂直接掺入。为保证其均匀性,应适当延长搅拌时间。使用间歇搅拌楼时,外加剂溶液浓度应根据外加剂掺量、每盘外加剂溶液筒的容量和水泥用量计算得出。连续式搅拌楼应按流量比例控制加入外加剂。加入搅拌锅的外加剂溶液应充分溶解,并搅拌均匀。有沉淀的外加剂溶液,应每天清除一次稀释池中的沉淀物。8.2.5 引气混凝土在拌和时,搅拌楼一次拌和量不应大于其额定搅拌量的90%。纯拌和时间应控制在含气量最大或较大时。由于拌合物中的气泡是在拌和过程中从空气中裹携进去的,如果搅拌锅按额定的容量进行搅拌,即使掺用引气剂,也不能从空气中引入足够的气泡,达到要求的含气量。高温水泥施工时,应增大减水剂用量,以保证混凝土的工作性。建议在施工中将引气缓凝高效减水剂掺量从0.5%提高到0.8%。8.2.6 粉煤灰或其他掺合料应采用与水泥相同的输送、计量方式。粉煤灰混凝土的纯拌和时间应比不掺的延长10~15s。当同时掺用引气剂时,宜通过试验适当增大引气剂掺量,以达到规定含气量。引气粉煤灰混凝土,引气剂掺量应通过试验加倍剂量使用,方可达到规定含气量。这是粉煤灰中有一定的没有充分燃烧的煤粉、焦炭或多孔硅质体,以及破碎的粉煤灰微珠,这些物质对引气剂具有较强的吸附作用,普通水泥混凝土中,常规掺量的引气剂几本上被其全部吸附掉,而不能达到规定的含气量。8.2.7 拌合物质量检验与控制应符合下列要求:(1)搅拌过程中,拌合物质量检验与控制应符合表8.2.7的规定。低温或高温天气施工时,拌合物出料温度宜控制在10℃~35℃。并应测定原材料温度、拌合物的温度、坍落度损失率和凝结时间等。表8.2.7 混凝土拌合物的质量检验项目和频率 检查项目检查频度水灰比及稳定性每5000m3抽检1次,有变化随时测坍落度及其均匀性每工班测3次,有变化随时测坍落度损失率开工、气温较高和有变化随时测振动粘度系数试拌、原材料和配合比有变化时测钢纤维体积率每工班测2次,有变化随时测含气量每工班测2次,有抗冻要求不少于3次泌水率必要时测视密度每工班测1次温度、凝结时间、水化发热量冬、夏季施工,气温最高最低时,每工班至少测1~2次离析随时观察水灰比及其稳定性:水灰比是控制拌合物弯拉强度、耐久性等重要路用性能的基础,而在实际生产中发现混凝土拌合物有偏离施工配合比的现象,因此,不能惟一依赖搅拌楼计算机自动称量控制系统,所以要求抽检。拌合物视密度的检测是为了控制配合比中砂石料的称量准确性。也是反向控制的基准之一,防止由于砂石料含水量的波动造成过大的称量误差。拌合物视密度可在制作强度试件时进行,十分方便。若发现拌合物视密度发生变化,且误差大于2%,应及时调整砂石料用量。(2)拌合物应均匀一致,有生料、干料、离析或外加剂、粉煤灰成团现象、钢纤维成团现象的非均质拌合物严禁用于路面摊铺。搅拌楼的每盘之间,各搅拌楼之间,拌合物的坍落度最大允许偏差为±10mm。拌和坍落度应为最适宜摊铺的坍落度值与当时气温下运输坍落度损失值两者之和。8.2.8 钢纤维混凝土的拌和,除应满足上述规定外,尚应符合下列规定:(1)当钢纤维体积率较高,拌合物较干时,为保护搅拌机叶片,并防止钢纤维搅断,搅拌楼一次拌和量不宜大于其额定搅拌量的80%。拌合物中不得有钢纤维结团现象。(2)钢纤维混凝土搅拌的投料次序和方法应以搅拌过程中钢纤维不产生结团和保证一定的生产率为原则,并通过试拌或根据经验确定。宜采用将钢纤维、水泥、粗细集料先干拌后加水湿拌的方法;也可采用钢纤维分散机在拌和过程中分散加入。(3)钢纤维混凝土的拌和时间应通过现场搅拌试验确定,并应比普通混凝土规定的纯拌和时间延长20~30s,采用先干拌后加水的搅拌方式时,干拌时间不宜少于1min。(4)钢纤维混凝土严禁用人工拌和。当桥梁伸缩缝等零星工程使用少量的钢纤维混凝土时,可采用容量较小的搅拌机拌和,每种原材料应准确称量后加入,不得使用体积计量。采用小容量搅拌机拌和时,钢纤维混凝土总拌和时间应较搅拌楼延长1~2min,采用先干拌后加水的搅拌方式时,干拌时间不宜少于1.5min。80
钢纤维的拌和方式可使用强制式或自落式搅拌楼(机)拌和,严禁使用手工拌和。这里关于搅拌机的规定与普通混凝土不同,钢纤维混凝土搅拌机既可为强制式也可为自落滚筒式,前者的生产效率高,相同拌和时间的拌合物匀质性和工作性更好;后者不至于损伤或搅断钢纤维,但搅拌时间长。因此为了保证钢纤维在拌合物中的均匀分散性,无论采用哪种搅拌机型,均需要数倍地延长拌和时间。(5)为保证钢纤维在混凝土中的分散性及均匀性,水洗法检测的钢纤维含量偏差不应大于设计掺量的±15%。8.3 运输车辆8.3.1机械摊铺系统配套的运输车数量,可按式(8.3.1)计算。 (8.3.1)式中 N——汽车辆数(辆); n——相同产量搅拌楼台数; S——单程运输距离(km); γc——混凝土密度(t/m3); m——一台搅拌楼每小时生产能力(m3/h); Vq——车辆的平均运输速度(km/h); gq——汽车载重能力(t/辆)。8.3.2 可选配车况优良、载重量5~20t的自卸车,自卸车后挡板应关闭紧密,运输时不漏浆撒料,车箱板应平整光滑,其最大运距不应超过20公里。按施工运距或施工路面结构需要配置车型,远距离运输或摊铺钢筋混凝土路面及桥面时,宜选配混凝土罐车。8.4 运输技术要求8.4.1 应根据施工进度、运量、运距及路况,选配车型和车辆总数。运距远,路况差,应增加车数;反之,减少车数。总运力应比总拌和能力略有富余。确保新拌混凝土在规定时间内运到摊铺现场。开始摊铺时在施工现场等候卸料的运料车不宜少于5辆。8.4.2 运到现场的拌合物必须具有适宜摊铺的工作性。不同摊铺工艺的混凝土拌合物从搅拌机出料到运输、铺筑完毕的允许最长时间应符合表8.4.2的规定。不满足时应通过试验、加大缓凝剂或保塑剂的剂量。表8.4.2 混凝土拌合物出料到运输、铺筑完毕允许最长时间施工气温*(℃)到运输完毕允许最长时间(h)到铺筑完毕允许最长时间(h)5~92.02.510~191.52.020~291.01.530~350.751.25注:*指施工时间的日间平均气温,使用缓凝剂延长凝结时间后,本表数值可增加0.25~0.5h。表8.4.2中的运输完毕的时间包括装车时间、运输时间、卸车时间或钢筋混凝土的上料时间。摊铺完毕的时间除了上述运输时间外,还包括布料时间、振捣时间、饰面时间。如果这两个时间控制不好,施工将无法正常进行,工程质量会受到很大影响。8.4.3 混凝土拌合物的运输除应满足上述规定外,尚应符合下列技术要求:(1)运送混凝土的车辆装料前,应清净厢罐,洒水润壁,排干积水。装料时,自卸车应挪动车位,防止离析。搅拌楼卸料落差不应大于2m。(2)混凝土运输过程中应防止漏浆、漏料和污染路面,途中不得随意耽搁。自卸车运输应减小颠簸,防止拌合物离析。车辆起步和停车应平稳。(3)超过表8.4.2规定摊铺允许最长时间的混凝土不得用于路面摊铺。混凝土一旦在车内停留超过初凝时间,应采取紧急措施处置,严禁混凝土硬化在车厢(罐)内。(4)高温、大风、雨天和低温天远距离运输时,为了防止拌合物干燥、蒸发、防雨、防冻自卸车应有遮盖混凝土的措施,加保温隔热套。(5)使用自卸车运输混凝土最远运输半径不宜超过20km。实践证明,超过20km80
运输半径,由于用时过长,拌合物在车厢内易分层离析,倾倒在基层的拌合物已很难再均匀拌和,使水泥混凝土路面的匀质性与平整度变差。(6)运输车辆在模板或导线区调头或错车时,严禁碰撞模板或基准线,一旦碰撞,应重新测量纠偏。(7)车辆倒车及卸料时,应有专人指挥。卸料应到位,严禁碰撞摊铺机和前场施工设备及测量仪器。卸料完毕,车辆应迅速离开。 9 混凝土面层滑模机械铺筑9.1.1 为减少纵缝部位的不平整及存水现象。高速公路施工,宜选配能一次摊铺2~3个车道宽度(7.5~12.5m)的滑模摊铺机,推荐使用整幅12.5m宽度的大型滑模摊铺机。摊铺机宽度应可调节,螺旋布料器长度应能调整。表9.1.1-1 滑模摊铺机的基本技术参数表滑模摊铺机三车道双车道多功能单车道路缘石机发动机功率(kw)200~300150~20070~150≤80摊铺宽度(m)12.5~6.03.6~9.72.5~6.0<2.5摊铺厚度(mm)0~5000~5000~400<450摊铺速度(m/min)0~30~30~30~5空驶速度(m/min)0~50~50~90~9行走速度(m/min)0~150~180~150~10履带数(个)42~42,3,42,3整机自重(T)57~13522~5012~27≤10(1)滑模摊铺路面时,可配备1台挖掘机或装载机辅助布料。采用前置钢筋支架法设置缩缝传力杆的路面、钢筋混凝土路面、桥面和桥头搭板时,应选配下列适宜的布料机械:①侧向上料的布料机。其工作部件由侧向接料斗、横向输料皮带、螺旋布料器与刮平梁组成。自带动力和行走装置,控制系统由方向传感器和水平传感器构成,与滑模摊铺机依托同样的基准线。②带侧向上料机构的滑模摊铺机。③挖掘机加料斗侧向供料。使用这种上料方式应注意两个问题:一是处理好料斗的前移;二是需要将挖掘斗上的尖齿去掉,方可将料斗中的拌合物挖净。④吊车加短便桥钢凳,车辆直接卸料。一般只需5吨吊车吊住便桥板凳即可。⑤吊车加料斗起吊布料。(2)可采用拉毛养生机或人工软拉槽制作抗滑沟槽。工程规模大、日摊铺进度快时,宜采用拉毛养生机。高速公路宜采用刻槽机进行硬刻槽,刻槽宽度不宜小于500mm,硬刻槽机数量及刻槽能力应与滑模摊铺进度相匹配。(3)滑模摊铺混凝土路面的切缝,可使用软锯缝机、支架式硬锯缝机和普通锯缝机。锯缝机数量及切缝能力应与滑模摊铺进度相适应。(4)滑模摊铺系统机械配套宜符合表9.1.1-2的要求。选配机械设备的关键一是按工艺要求配齐、缺一不可;二是生产稳定可靠,故障率低。滑模摊铺前台设备配套有重型和轻型之分,重型配置前台有布料机、摊铺机和拉毛养生机,重型设备的优点是施工钢筋混凝土路面和桥面便捷,缺点是前台设备越多,故障率越高。轻型配置只有一台摊铺机,其缺点是人工辅助工作量大,且需其它设备辅助施工钢筋混凝土桥面,但实践证明,轻型设备也能施工优质混凝土路面。表9.1.1-2 滑模摊铺机施工主要机械和机具配套表工作内容主要施工机械设备名称机型及规格钢筋加工钢筋锯断机、折弯机、电焊机根据需要定规格和数量测量基准线水准仪、经纬仪、全站仪*根据需要定规格和数量基准线、线桩及紧线器300个桩、5个紧线器、3000m基准线搅拌强制式搅拌楼≥50(m3/h),数量由计算确定80
装载机2~3m3发电机≥120kw供水泵和蓄水池≥250m3运输运输车4~6m3数量由匹配计算确定自卸车4~24m3数量由匹配计算确定摊铺布料机,挖掘机等布料设备根据需要定规格和数量滑模摊铺机1台技术参数见表7.1.1手持振捣棒、整平梁、模板根据人工施工接头需要定抗滑拉毛养生机*1台与滑模摊铺机同宽人工拉毛齿耙、工作桥根据需要定规格和数量硬刻槽机,刻槽宽度≥500mm,功率≥7.5kW数量与摊铺进度匹配切缝软锯缝机根据需要定规格和数量常规锯缝机或支架锯缝机根据需要定规格和数量移动发电机12~60kw,数量由施工需要定磨平水磨石磨机需要处理欠平整部位时灌缝灌缝机或插胶条工具根据需要定规格和数量养生压力式喷洒机或喷雾器根据需要定规格和数量工地运输车4~6t,按需要定数量洒水车4.5~8t按需要定数量9.1.2 基准线设置滑模摊铺混凝土路面应使用拉线方式。主要原因是我国目前的基层施工未要求精整,且基层的平整度仅要求达到8mm即可。在这种条件下,要保证滑模摊铺水泥混凝土路面的高平整度,原则上不得采用其它简易基准设置方式,只能采用拉线设置方法。(1)基准线设置形式主要有单向坡双线式、单向坡单线式和双向坡双线式三种:①单向坡双线式。所摊铺的混凝土面板横向坡度为单向坡,而拉线位于摊铺机两侧,这种拉线形式称为单向坡双线式。这是铺筑单向横坡车道面板时普遍采用的形式。②单向坡单线式。所摊铺的混凝土面板横向坡度为单向坡,而拉线仅位于摊铺机其中一侧,已铺筑好的一侧不拉线。这种拉线形式称为单向坡单线式。这种拉线形式在路面分多幅(或两幅)摊铺的情况下,于后幅摊铺时采用。这时修筑好的路面、边沟或缘石可作为摊铺机不拉线一侧的水准参考。③双向坡双线式。所摊铺的混凝土面板横向坡为双向坡,而拉线拉于摊铺机两侧(双线)。这种拉线形式为双向坡双线式。顺直段上两条拉线完全平行,拉线上没有横坡。在同时摊铺有中央路拱的双车道时,通常采用这种基准线形式。这也是滑模摊铺水平弯道操作难度最大的一种方式,要求滑模摊铺机操作手在进出弯道的直缓段与缓直段逐渐调节中央路拱。(2)基准线宽度基准线宽度除应保证摊铺宽度外,尚应满足两侧650~1000mm横向支距的要求,横向支距是指滑模摊铺边缘到基准线桩之间的水平距离。也是滑模摊铺机履带行走与插入边缘拉杆的所需宽度。(3)基准线桩纵向间距基准线设置由中线组敷设中、边桩位置,每隔一定距离在作业面左右侧各打一根导线桩:平面直线段10m,曲线段加密到5m,平面缓和曲线或纵断面小半径竖曲线段1~5m。(4)线桩固定线桩固定时,基层顶面到夹线臂的高度宜为450~750mm。基准线桩夹线臂夹口到桩的水平距离宜为300mm。基准线桩应钉牢固。(5)基准线长度单根基准线的最大长度不宜大于450m。大于时基准线不易张紧,垂度过大(滑模摊铺要求小于1mm),影响了滑模摊铺水泥混凝土路面的平整度。因此,单根基准线最大长度大于450m时,应另设一根单独的基准线和紧线器组,通过同一个线桩平顺过渡。80
(6)基准线拉力基准线拉力不应小于1000N。基准线应先张紧,再挂到夹线臂扣中。不得先夹扣,后张拉。(7)基准线设置精确度基准线的设置精确度应符合表9.1.2规定。表9.1.2 基准线设置精确度要求项目中线平面偏位(mm)路面宽度偏差(mm)面板厚度(mm)纵断高程偏差(mm)横坡偏差(%)连接纵缝高差(mm)代表值极值规定值≤10≤+15≥-3≥-8±5±0.10±1.5注:在基准线上单车道一个横断面测3点、双车道测5点测定板厚,其平均值为该断面平均板厚。断面平均板厚不应薄于代表值;极小值不应薄于极值。每200m测10个断面,其均值为该路段平均板厚,路段平均板厚不应小于设计板厚。不满足要求,不得摊铺面板。(8)基准线保护基准线设置后,严禁扰动、碰撞和振动。一旦碰撞变位,应立即重新测量纠正。多风季节施工,应缩小基准线桩间距。基准线是为摊铺机上的4个水平传感器2个方向传感器提供一个精确的与路面平行的水平(横坡)和直线(转弯)方向平面参考系。路面摊铺的几何精度和平整度很大程度上取决于基准线的测设精度。水平参考系的精度一般是由测桩水平面与基准线之间保持相同的距离来控制和保证。所以,基准线是滑模施工混凝土路面的“生命线”。准确设置基准线对滑模摊铺极其重要。9.1.3 摊铺准备(1)所有施工设备和机具均应处于良好状态,并全部就位。(2)基层、封层表面及履带行走部位应清扫干净。摊铺面板位置应洒水湿润,但不得积水。热天高温条件下,有沥青封闭层或旧沥青路面加铺时,可喷洒白色石灰膏降温。基层的降温和保湿措施是为了使面板底部正常凝结硬化,提供设计所需要的弯拉强度。(3)横向连接摊铺时,前次摊铺路面纵缝的溜肩胀宽部位应切割顺直。侧边拉杆应校正扳直,缺少的拉杆应钻孔锚固植入。纵向施工缝的上半部缝壁应满涂沥青。切实保证纵缝顺直及防水密封。(4)板厚检查,板厚控制必须在摊铺前的拉线上进行,并要求场站监理认可。否则摊铺后不合格很难弥补。若板厚偏薄,不应铣刨基层,因铣刨基层会损伤其表面,出现微裂缝,而且,造成基层厚度不足。其次,铣刨后的基层部位的摩阻力过大,会极大增加路面早期断板破坏。因此,必须严格控制基层标高;同时,在面板标高误差范围内,可适当调整面板(拉线)高程,为了保证调整高程后,高速行车路面的动态平整度及行车舒适性,应按1/500纵坡调整。9.1.4 布料(1)滑模摊铺机前的正常料位高度应在螺旋布料器叶片最高点以下,亦不得缺料。卸料、布料应与摊铺速度相协调。滑模摊铺机的前方必须有粗布料设备进行辅助布料,禁止将滑模摊铺机当作推土机使用,直接推动摊铺前方的混凝土料堆,特别是在大纵坡上坡路段,由于滑模摊铺机负载过重,将损坏发动机。(2)松铺系数控制,当坍落度在10~50mm,有布料机时,布料松铺系数宜控制在1.08~1.15之间。布料机与滑模摊铺机之间施工距离宜控制在5~10m。过大的距离易将布开的拌合物风干,因此,当现场气温高且风较大时,应缩短间距;反之,可使用较大间距。(3)钢筋结构保护,摊铺钢筋混凝土路面、桥面或搭板时,严禁任何机械驾入钢筋网架上。即使这些钢筋网及钢筋骨架上已经布上混凝土,也不允许驶入任何机械设备,防止将钢筋网压变形、变位或贴底。9.1.5 滑模摊铺机的施工参数设定及校准摊铺开始前,应对摊铺机进行全面性能检查和正确的施工部件位置参数设定。摊铺机各工作机构施工位置的正确设定是滑模摊铺技术中的最关键的技术环节,也是摊铺机调试当中最主要的内容。初始工作参数设置不正确,就不能摊铺出高质量的路面。施工中,应将下述工作参数设定于正确值,并且在摊铺施工过程中,逐步优化其各项工作参数,优化后的各参数应严格固定,防止扰动和变位。(1)振捣棒下缘位置应在挤压板最低点以上,振捣棒的横向间距不宜大于450mm,均匀排列;两侧最边缘振捣棒与摊铺边沿距离不宜大于250mm。振捣棒位置是保证面板不产生纵向收缩裂缝的关键,振捣棒随滑模摊铺机移动时,将粗集料推开,在振捣棒附近形成无粗集料的砂浆带。所以一旦振捣棒掉下,摊铺后的路面将在相应位置留下发亮的砂浆条带,而砂浆的干缩量是混凝土的20倍,路面会发生开裂。80
(2)挤压底板前倾角大小和提浆夯板深度与滑模摊铺机的推进阻力与挤压力大小关系很大,也是横向拉裂与否的关键要素。必须设定在最佳位置,方可正常摊铺。挤压底板前倾角宜设置为3°左右。提浆夯板位置宜在挤压底板前缘以下5~10mm之间。某些进口滑模摊铺机挤压底板前端是圆弧状的喇叭口,能够保证多进料形成足够的挤压力,如威特根的滑模摊铺机,无需设置前仰角。(3)超铺角及搓平梁的设置①超铺角两边缘超铺高程根据拌合物稠度宜在3~8mm间调整。超铺角是为了补偿脱模后软混凝土路面边缘的溜边现象,根据需要设置,如威特根的滑模摊铺机,不设超铺角,边缘脱模后的溜边问题是通过加长2~3倍两侧滑动模板来消除。②振荡搓平梁振荡搓平梁前沿宜调整到与挤压板后沿高程相同,搓平梁的后沿比挤压底板后沿低1~2mm,并与路面高程相同。振荡搓平梁是威特根的滑模摊铺机专有装置,它通过横向振荡搓平梁与纵向超级抹平板反复振荡抹面来提高纵横向平整度、消除表层缺陷及增强提浆效果。CMI与COMACO两种滑模摊铺机未设此装置,若掌握得好,从挤压底板摊铺出的路面就有镜面效果。其表面缺陷也可使用超级抹平板消除,但对机后插入拉杆的深层缺陷修复不彻底,只能将中央拉杆插入装置设于滑模摊铺机前的振捣仓内,前设拉杆的缺点是拉杆定位难以准确控制。(4)首次摊铺位置校准,滑模摊铺机首次摊铺路面,应挂线对其铺筑位置、几何参数和机架水平度进行调整和校准,正确无误后,方可开始摊铺。校准程序如下:①选定校准路段或场地。先在路面或平整的场地上,挑选一段平整无纵坡和无弯道的路段,作为校准场地。②架设基准线。经过测量,设置两根基准线,线间水平宽度为路面设计摊铺宽度加上两侧横向支距,横向支距为履带宽度、边缘拉杆设置所需要的宽度与架线臂伸出长度三者之和。③校准摊铺水平位置。将滑模摊铺机开进两根基准线区间,先将四个水平传感器和两个方向传感器挂上基准线,来回行走1~2次,使滑模摊铺机对中于待摊铺位置,摊铺中线偏差不大于10mm,一般控制在5mm左右即可。④调整滑模摊铺机架水平度。调整滑模摊铺机的机架水平度,并在地面或基层上设置与路面厚度、高程、横坡相同的左右两根拉线,操作滑模摊铺机水平传感器高低控制摇柄,使挤压底板后底沿贴近路面几何参数控制线,调出路面横坡。挤压底板前仰角可通过调整前方两个水平传感器得到。⑤调整每根振捣棒位置。通过调整振捣棒固定旋转杆与每根谷堆振捣棒固定螺栓,调整每根振捣棒底缘在挤压底板最低点以上位置。不允许任何一根振捣棒低于挤压底板最低沿。(5)在开始摊铺的5m内,应在铺筑行进中对摊铺出的路面标高、边缘厚度、中线、横坡度等参数进行复核测量。摊铺开始后,必须对所摊出的路面标高、厚度、宽度、中线、横坡度等技术参数进行测量。机手应根据测量结果及时微调摊铺机上传感器、挤压板、拉杆打入深度及压力、抹平板的压力及侧模边缘位置。侧模边缘位置可在方向传感器一侧用钢尺测量其到拉线距离来确定,摊铺中线误差的消除可通过在行进中调整方向传感器横杆距离来实现,这些调整必须在摊铺行进中逐渐进行,严禁停机调整,防止路面出现停机棱槽,一旦出现了严重影响平整度的棱槽,必需重做。摊铺机从起步至调整正常,应在10m内完成。满足摊铺要求的参数设置应固定下来,不允许非操作手擅自更改。(6)经试验段铺筑验证摊铺机的摊铺层符合规范要求后方可正式投入生产。9.1.6 铺筑作业技术要领摊铺过程中的操作要领是根据振动粘度理论和摊铺机工艺设计原理提出的。与其他工艺不同,滑模摊铺机必须一遍铺成,并达到振动密实、排气充分、挤压平整、外观规矩之目的。由于无法倒车重铺,因此既不能漏振、欠振,造成麻面或拉裂,也不得过振、提浆过厚,形成塌边或溜肩现象。为此振捣频率必须与摊铺速度、拌合物稠度达到最优匹配。挤压前仰角相当于手工抹面的抹刀倾角,稠度不同,粗糙度不同,推力差别很大,因此,存在一个与拌合物工作性相匹配的最适宜角度。每台摊铺机,都有其不同的最佳设置,为寻找这些参数,可以参考以下经验设置,结合实际情况不断摸索确定。(1)摊铺速度摊铺速度应根据拌合物稠度、供料多少和设备性能控制在0.5~3.0m/min之间,一般宜控制在1m/min左右。拌合物稠度发生变化时,应先调振捣频率,后改变摊铺速度。操作滑模摊铺机应缓慢、匀速、连续不间断地作业。严禁料多追赶,然后随意停机等待,间歇摊铺。停机次数越多,摊铺机挤压底板静止压力造成影响平整度的横向槽越多。国外最新型的滑模摊铺机,停机时,为了防止出现静压横槽,挤压底板后部能够自动抬起5mm,摊铺机启动,再回归原位,而目前国内尚无此类性能的滑模摊铺机。80
(2)松方控制板应随时调整松方高度板控制进料位置,摊铺开始时可略微设高,以保证进料。正常摊铺时应保持振捣仓内料位高于振捣棒100mm左右,料位高低上下波动宜控制在±30mm之内。为了摊铺高平整度的路面,挤压底板与振动仓内的混凝土之间,应始终维持相互间的压力均衡,避免挤压力忽大忽小而影响平整度。我国现有的滑模摊铺机松方控制板均需要机手操纵,最新型的滑模摊铺机,松方控制板是通过振动仓设置的超声传感器反馈自动控制的,其平整度会更高。(3)振捣频率控制正常摊铺时,振捣频率可在6000~11000rpm之间调整,宜采用9000rpm左右的频率。应防止混凝土漏振、欠振或过振。应根据混凝土的稠度大小,随时调整摊铺的振捣频率或速度。摊铺机起步时,应先开启振捣棒振捣2~3min,再缓慢平稳推进。摊铺机脱离混凝土后,应立即关闭振捣棒组,防止无负载振动烧坏振捣棒。可单独调整每根振捣棒振捣频率的滑模摊铺机,在左右两侧卸下稠度不同的两车料时,应将拌合物稠度较大一侧振捣棒的振捣频率迅速调大,较小一侧振捣频率迅速调小,以保证两侧具有均匀一致的密实度与提浆厚度。(4)纵坡施工滑模摊铺机满负荷时可铺筑的路面最大纵坡为:上坡5%;下坡6%。上坡时,挤压底板前仰角宜适当调小,并适当调轻抹平板压力,坡度较大时,为了防止摊铺机过载,宜适当调整挤压底板前仰角。下坡时,前仰角宜适当调大,并适当调大抹平板压力。当摊铺机板底大于3/4的长度与路表面接触时,抹平板压力适宜。(5)弯道施工滑模摊铺机施工的最小弯道半径不应小于50m;最大超高横坡不宜大于7%。滑模摊铺弯道和渐变段路面时,应随时观察并调整抹平板内外侧的抹面距离,防止压垮边缘。摊铺中央路拱时,计算机控制条件下,输入弯道和渐变段边缘及拱中几何参数,计算机自动控制生成路拱;手控条件下,机手应根据路拱消失和生成几何位置,在给定路段范围内分级逐渐消除和调成路拱。进出渐变段时,保证路拱的生成和消失,保证弯道和渐变段路面几何尺寸的正确性。(6)插入拉杆摊铺单车道路面,应视路面的设计要求配置一侧或双侧插入纵缝拉杆的机械装置。侧向拉杆的正确插入位置应在挤压底板下混凝土板的中间或偏后部位。拉杆插入分手推、液压、气压几种方式,压力应满足一次顶推到位的要求,不允许多次插入或在摊铺机后用人工插入。滑模摊铺是没有固定模板的快速施工方式,在无任何模板支撑的塑性混凝土路面边侧或中间插入拉杆,极易造成塌边破坏。同时摊铺2个以上车道时,除侧向插入拉杆的装置外,还应在假纵缝位置中间配置1个以上中间拉杆自动插入装置,该装置有机前插和机后插2种配置。前插时,应保证拉杆的设置位置;后插时,要消除插入后上部混凝土的破损缺陷,应用振动搓平梁或局部振动板来修复缺陷,以保证其插入部位混凝土的密实。带振动搓平梁和振动修复板的滑模摊铺机应选择机后插入式;其它滑模摊铺机可使用机前插入式。插入的拉杆必须处在路面板厚中间位置。中间和侧向拉杆插入的位置误差均不得大于±2cm;前后误差不得大于±3cm。(7)抹面与控制表面砂浆厚度机手应随时密切观察所摊铺的路面效果,注意调整和控制摊铺速度,振捣频率,夯实杆、振动搓平梁和抹平板位置、速度和频率。软拉抗滑构造时表面砂浆层厚度宜控制在4mm左右,硬刻槽路面的砂浆表层厚度宜控制在2~3mm。(8)允许履带碾压的混凝土强度连接摊铺时,先摊铺的一侧路面应经过至少5~7天的养护,方允许履带碾压。同时,钢履带底部应铺橡胶垫或使用有挂胶履带的滑模摊铺机,以防止履带损伤前幅路面。9.1.7 常见问题处置(1)摊铺中应经常检查振捣棒的工作情况和位置。路面出现麻面或拉裂现象时,必须停机检查或更换振捣棒。摊铺后,路面上出现发亮的砂浆条带时,必须调高振捣棒位置,使其底缘在挤压底板的后缘高度以上。(2)两侧拌合物稠度不一致时的摊铺。摊铺宽度大于7.5m时,若左右两侧拌合物稠度不一致,摊铺速度应按偏干一侧设置,并应将偏稀一侧的振捣棒频率迅速调小。保证施工路面密实、不塌边溜肩,保持基本相同的表面砂浆厚度。注意此项规定在某些振捣频率统一用一个旋钮调整的摊铺机上无法实现。只有在每个振捣棒的频率单独(单侧)可调整的摊铺机上才可以实现。(3)控制横向拉裂。路面一旦出现横向拉裂,应从如下几方面进行检查:①拌和物局部或整体过于干硬,离析,骨料粒径过大,不适宜滑模摊铺。或在该部位摊铺速度过快,振捣频率不够,混凝土未振动液化而拉裂。应降低摊铺速度、提高振捣频率。80
②应检查挤压底板的位置和前仰角设置是否变化,前倒角时必定拉裂,前仰角过大,亦可能拉裂,应在行进中调整前2个水平传感器,即改变挤压底板为适宜的前仰角以消除拉裂现象。③拌和物较干硬或等料停机时间较长,起步摊铺速度过快,也可能拉裂路面。等料停机时间较长时,每隔15分钟开启振捣棒振动2~3分钟;起步摊铺时,宜先振捣2~3分钟,再缓慢推进。应通过调整拌合物稠度、停机待料时间、挤压底板前仰角、起步及摊铺速度等措施控制和消除横向拉裂现象。从料的稠度、操作、前仰角和起步速度几方面来防止拉裂现象,最重要的是拌合物不得过干,以往使用施工坍落度较大的滑模摊铺机未发现拉裂现象,最近使用可施工低坍落度混凝土的机械,拉裂现象逐渐增多。应注意的是坍落度0~1cm之间的混凝土,经常会产生拉裂现象。研究还表明,混凝土振实后,金属板挤压滑移拉裂的可能性将大大降低。同等条件下,未振捣密实的混凝土更容易被拉裂,在施工中,可采取加强较干硬混凝土的振捣、调整挤压底板适宜的前仰角、缓慢起步摊铺等措施,亦可有效地防止滑模摊铺中路面的拉裂现象。(4)当混凝土供应不上,或搅拌楼出现机械故障等情况,停机等待时间不得超过当时气温下混凝土初凝时间的4/5,超过此时间,应将滑模摊铺机开出摊铺工作面,并做施工缝。当滑模摊铺机出现机械故障,应紧急通知后方搅拌楼停止生产,在故障停机时间内,滑模摊铺机内混凝土尚未初凝,能够排除故障,允许继续摊铺。否则,应尽快将滑模摊铺机拖出工作面。检修正常后,重新摊铺。9.1.8 滑模摊铺过程中应采用自动抹平板装置进行抹面。对少量局部麻面和明显缺料部位,应在挤压板后或搓平梁前补充适量拌合物,由搓平梁或抹平板机械修整。滑模摊铺的混凝土面板在下列情况下,可用人工进行局部修整:(1)用人工操作抹面抄平器,精整摊铺后表面的小缺陷,但不得在整个表面加薄层修补路面标高。(2)对纵缝边缘出现的倒边、塌边、溜肩现象,应顶侧模或在上部支方铝管进行边缘补料修整。(3)对起步和纵向施工接头处,应采用水准仪抄平并采用大于3m的靠尺边测边修整。确保起步与接头部位的平整度,防止接头跳车。9.1.9 滑模摊铺结束后,必须及时完成下述工作:彻底清洗滑模摊铺机与混凝土接触的工作部位,已经结硬的混凝土必须剔除干净,当日进行保养,加油加水,打润滑油等。应丢弃端部的混凝土和摊铺机振动仓内遗留下的纯砂浆。设置施工缝端模,并用水准仪测量面板高程和横坡。为使下次摊铺能紧接着施工缝开始。两侧模板应向内各收进20~40mm,收口长度宜比滑模摊铺机侧模板略长。施工缝部位应设置传力杆,并应满足路面平整度、高程、横坡和板长要求。在开始摊铺和施工接头时,应做好端头和结合部位的平整度。防止工作缝结合部跳车。接头宁高勿低,高了可以磨低,而低了则无法补救。 10 钢筋及钢纤维混凝土路面和桥面铺筑10.1 钢筋混凝土路面铺筑10.1.1 铺筑前,应按设计图纸对钢筋网设置位置、路面板块、地梁和接缝位置等进行准确放样。路面板块的平面位置与普通混凝土路面相同,平面偏差不大于10mm;钢筋网设置位置应窄于面板宽度且左右均不小于100mm。10.1.2 钢筋网加工与安装应符合下列要求:(1)钢筋网加工①钢筋网所采用的钢筋直径、间距;钢筋网的设置位置、尺寸、层数等应符合设计图纸的要求。②钢筋网焊接和绑扎应符合国家相关标准的规定。③可采用工厂焊接好的冷轧带肋钢筋网,其质量应符合国家相关标准的规定。钢筋直径和间距应按设计的非冷轧钢筋等强互换为冷轧带肋钢筋。(2)钢筋网安装由于在混凝土路面和桥面机械摊铺过程中,很容易引起钢筋网及其骨架的移动、变位与变形,从而影响钢筋网及其骨架作用的发挥,因此,必须采取有效措施使钢筋网及其骨架稳定而准确地安设在设计位置。为确保钢筋网及其骨架安装稳定、位置准确,施工过程中可采取下列措施:①钢筋网应采用预先架设安装方式。单层钢筋网的安装,在确保精度的条件下,可采用两次摊铺,中间摆设钢筋网的安装方式。80
②单层钢筋网的安装高度应在面板中下部(1/3~1/2)h处,外侧钢筋中心至接缝或自由边的距离不宜小于100mm,并应配置4~6个/m2焊接支架或三角形架立钢筋支座,保证在拌合物堆压下钢筋网基本不下陷、不移位。单层钢筋网不得使用砂浆或混凝土垫块架立。③钢筋网的主受力钢筋应设置在弯拉应力最大的位置。单层钢筋网纵筋应安装在底部,双层钢筋网纵筋应分别安装在上层顶部、下层底部。双层钢筋网上、下层之间不应少于4~6个/m2焊接支架或环形绑扎箍筋。双层钢筋网底部可采用焊接架立钢筋或用30mm厚的混凝土垫块支撑,数量不少于4~6个/m2。④双层钢筋网底部到基层表面应有不小于30mm的保护层,顶部离面板表面应有不小于50mm的耐磨保护层。⑤横向连接摊铺的钢筋混凝土路面之间的拉杆数量应比普通混凝土路面加密1倍。双车道整体摊铺的路面板钢筋网应整体连续,可不设纵缝。10.1.3 边缘补强和角隅钢筋的设置位置和安装方法如下:(1)边缘补强钢筋①设置位置:边缘补强钢筋应设于交叉口和基础薄弱路段,如高速公路立交处变速车道部位、高填方路段或桥头、软基路段。②预先按设计图纸加工焊接好边缘补强钢筋支架,在距纵缝和自由边100~150mm处的基层上钻孔,钉入支架锚固钢筋,然后将边缘补强钢筋支架与锚固钢筋焊接,两端弯起处应各有2根锚固钢筋交错与支架相焊接,其他部位每延米不少于1根焊接锚固钢筋。边缘补强钢筋的安装位置在距底面1/4厚度处,且不小于30mm,间距为100mm。(2)角隅补强钢筋①设置位置:路面应补强锐角,桥面应补强钝角。路面补强是为了防止锐角断角;而桥面上,钝角处的弯矩及拉应力最大,应补强。双层钢筋混凝土路面、桥面及搭板需进行角隅补强时,可等强互换成与钢筋网等直径的钢筋数量,按需补强。总之,路面和桥面均按照应力最大原则,在最易于破坏的位置进行补强。②由于发针状角隅钢筋只有一个连接点,所以规定应焊接牢固,不得绑扎,也可并入整体钢筋网。发针状角隅钢筋应由两根直径为12~16mm的螺纹钢筋按α/3的夹角焊接制成(α为补强锐角角度),其底部应焊接5根支撑腿。安装位置距板顶不小于50mm,距板边100mm。10.1.4 钢筋网及钢筋骨架的质量检验(1)钢筋网及钢筋骨架焊接和绑扎的精确度应符合表10.1.4-1规定。表10.1.4-1 路面钢筋网焊接及绑扎的允许偏差(mm)项目焊接钢筋网及骨架允许偏差绑扎钢筋网及骨架允许偏差钢筋网的长度与宽度±10±10钢筋网眼尺寸±10±20钢筋骨架宽度及高度±5±5钢筋骨架的长度±10±10箍筋间距±10±20受力钢筋间距±10±10排距±5±5(2)搭接焊和帮条焊时钢筋的搭接长度:双面焊不小于5d(钢筋直径);单面焊不小于10d,相邻钢筋的焊接位置应错开,焊接端连线与纵向钢筋的夹角应小于60º。钢筋绑扎搭接长度不应小于35d。同一垂直断面上不得有2个焊接或绑扎接头,相邻钢筋的焊接或绑扎接头应分别错开500mm和900mm以上。连续钢筋网每隔30m宜采用绑扎方式安装。除了焊接与绑扎方法外,也可使用螺纹套管法以及对接电弧焊接法。(3)摊铺前应检验绑扎或焊接安装好的钢筋网和钢筋骨架,不得有贴地、变形、移位、松脱和开焊现象。路面钢筋网及钢筋骨架安装位置的允许偏差应符合表10.1.4-2的规定。表10.1.4-2 路面钢筋网及钢筋骨架安装位置的允许偏差(mm)项目允许偏差受力钢筋排距±5钢筋弯起点位置20箍筋、横向钢筋间距绑扎钢筋网及钢筋骨架±20焊接钢筋网及钢筋骨架±1080
钢筋预埋位置中心线位置±5水平高差±3钢筋保护层距表面±3距底面±5(4)开铺前必须按上述要求,对所有在路面中预埋及后安装的钢筋结构作质量检验,验收合格后,方可开始铺筑。10.1.5 钢筋混凝土路面铺筑(1)布料①机械化铺筑必须配备相应的布料设备,施工时,注意防止钢筋网被混凝土或机械压垮、压坏,发生变形。摊铺好的拌合物上严禁任何机械碾压。②采用滑模摊铺机施工时,钢筋混凝土路面可采用两次布料,以便在其中摆放间断钢筋网。连续配筋混凝土路面应采用钢筋网预设安装,整体一次布料。③混凝土应卸在料斗或料箱内。再由机械从侧边运送到摊铺位置。钢筋网上的拌合物堆不宜过分集中,应尽快布匀。④坍落度相同时的布料松铺高度,宜比相应机械施工普通混凝土路面大10mm左右。由于钢筋网的阻挡作用,即使是用滑模摊铺坍落度略大的混凝土拌合物,也不会出现塌边溜肩,反而便于振捣密实。(2)钢筋混凝土路面摊铺作业除应符合第9章中的有关规定外,尚应符合下列要求:①拌合物的坍落度可比相应铺筑方式铺筑普通混凝土路面的规定大10~20mm。钢筋网阻隔对振实有一定影响,为了保证振捣密实度应采取减小稠度的措施。坍落度增大后,由于有钢筋网约束,即使没有模板的滑模摊铺,也不会发生塌边现象。②振捣棒组横向间距宜比普通混凝土路面适当加密。采用插入振捣时,振捣棒组不应碰撞和扰动钢筋。插入振捣时不得拖行振捣棒组,应依次逐条分别振捣。振捣棒组应轻插慢提,不得猛插急提。以保证在振捣密实效果的前提下,不使路面遗留下易于收缩开裂的砂浆暗槽或坑穴。③滑模摊铺钢筋混凝土路面时应适当增大振捣频率或减速摊铺。拌合物坍落度相同时,钢筋混凝土路面的振捣密实持续时间应比普通混凝土路面的规定时间延长5~10s。以保证将钢筋混凝土路面底部或配筋较密集的边角、搭板振梁、肋梁等部位振捣密实。④在一块钢筋网连续面板内,应防止摊铺中断,每块板内不应留施工缝,必须摊铺到横缝位置或钢筋网片的端部,方可停止。应加强对机械装备的维修保养,将故障率降到最低。⑤摊铺被迫中断时,必须设置横向施工缝,纵向钢筋应保持连续穿过接缝;且接缝处应用长度不小于2m的纵向钢筋加密一倍,横向施工缝距最近横缝的距离不应小于5m。这是施工中因不可抗拒因素而中断时采取的加强配筋措施。(3)设接缝的钢筋混凝土路面在摊铺面板时,每张钢筋网片边缘100mm须作标记,以便准确对位切纵、横缩缝。纵、横向接缝部位的传力杆、拉杆、钢筋网表面应涂防锈涂层或包裹防锈塑料套管,这是对切缝部位的钢筋采取的必要的防锈措施。切缝后的槽口,必须及时填缝。10.1.6 连续配筋混凝土路面的端部锚固结构施工如下:(1)施工前应按设计图纸对锚固结构位置、尺寸进行测量放样。连续配筋混凝土路面端部锚固装置的位置在与构造物相接处形式有:矩形地梁、宽翼缘工字钢梁等。(2)端部锚固结构应按设计尺寸和配筋要求施工,确保锚固效果。作为一般性钢筋混凝土结构,应根据设计图纸施工端部锚固结构。按照限制变形理论,使用端部锚固装置的连续配筋混凝土路面,允许面板开裂。应通过混凝土原材料、配合比控制,将裂缝间距控制在1~2.5m的范围之间。裂缝间距过小,容易发生冲断破坏;间距过大,变形积累,冬季裂缝宽度≥0.6~1mm,一方面会透水;另一方面,宽裂缝边角很容易破坏。①地梁施工应按设计位置和尺寸开挖地槽。岩石路基路段可直接将钢筋锚固在岩基中。地梁钢筋应与路面钢筋相焊接,地梁混凝土采用振捣棒分层振实,并应与面板浇筑成整体。地梁与路面混凝土合拢温度宜控制在20~25℃,或在当地年平均气温时合拢。②宽翼缘工字钢梁施工应按设计枕垫板尺寸在基层上挖槽,安装钢筋骨架,浇铸钢筋混凝土枕垫板。枕垫板表面应预留与工字钢梁的焊接锚固钢筋,并铺设滑动隔离层。安装并焊接宽翼缘工字钢后,再摊铺面板。应确保搁置在枕垫板上的连续配筋混凝土路面板端部可自由滑动,面板端部与工字钢槽内连接部位应以胀缝填缝料填充。10.2 钢筋混凝土桥面铺装80
10.2.1 桥面和搭板钢筋网的加工、焊接和安装的质量要求,除应符合本规范10.1.4条的各项要求外,尚应符合下列规定:(1)所有桥梁、通道钢筋混凝土桥面铺装层均应加强桥面铺装层与主梁翼缘板混凝土之间的联结,以提高层间的抗剪能力。在梁板混凝土顶面安装锚固架立钢筋,再将钢筋网与锚固架立钢筋相焊接,锚固架立钢筋应有4~8根/m2。在梁端或支座部位剪应力较大处取大值;跨中可取小值。桥面铺装层钢筋网应使用焊接网或预制冷轧带肋钢筋网,不宜使用绑扎钢筋网。大量的桥面铺装实践表明:如果不设抗剪锚固钢筋,铺装层与翼缘板脱离,形成两层独立结构,必定会提早破坏。(2)桥面铺装层钢筋网不得紧贴梁板顶面,也不得使用非锚固钢筋网支架和砂浆垫块。桥面钢筋混凝土铺装厚度受到铺装层本身耐用年限和主梁恒载两方面的制约。一般钢筋混凝土桥面的厚度在80~120mm之间已能满足要求,加上考虑超载、偏载和高应力疲劳等对桥面使用年限的影响,桥面钢筋混凝土铺装层的厚度一般应在90~150mm之间。另外从保护层考虑,上部钢筋在防锈同时要考虑磨损,不应小于50mm,下部保护层不小于30mm,钢筋网本身10mm,三者之和,仅满足保护层要求的最薄厚度为90mm。(3)采用双层钢筋网一次铺装时,除底层钢筋网应与梁板锚固焊接外,上下层钢筋网亦应焊接。分双层两次铺装的钢筋混凝土桥面,防水找平层中应设置一层钢筋网,横向钢筋位于纵向钢筋之下,横向钢筋直径、数量和间距不宜小于纵向,并应与梁板锚固筋相焊接,上层钢筋网可不与下层钢筋网焊接,但应与锚固在找平层混凝土中的架立钢筋相焊接。上层钢筋网的配筋目的是为了防止混凝土表面开裂,设置时应满足抗裂要求,因此,上层钢筋网的纵横钢筋均宜细不宜粗,间距宜密不宜疏。下层钢筋网应以主梁肋为横向支点,将荷载分担到主梁上,并增强横向刚度。因此,下层防水找平层钢筋网横向为主筋,纵向为次筋。横向配筋宜强不宜弱,钢筋宜粗密不宜细疏。位置宜低不宜高。纵向钢筋在正弯矩受压区时主要是由主梁承担拉应力,受压区不需要增加纵向配筋,因为钢筋自重和压应变比混凝土大得多,有增大挠度的可能。(4)桥面板应在梁端或负弯矩部位切缝,按设计要求使用接缝钢筋补强。桥面接缝补强钢筋的直径不宜小于12mm;长度不宜短于1.2m或按负弯矩影响范围确定。此处需要增加接缝补强钢筋,对张开型缩缝进行补强,目的是限制接缝的张开位移量,保持接缝的长期使用性能,并减缓破损。(5)桥面钢筋网应在整个桥面内纵、横向连成整体。即使不能整体全宽铺装,也应在全桥面宽度内整体连续焊接成钢筋网,不得中断或切断纵、横钢筋网。这是保证钢筋混凝土桥面的整体受力、刚度和耐久性对桥面铺装提出的技术要求。在分幅支模铺装桥面时,施工纵缝的模板应采用上、下分开的两块,以便于中间穿过钢筋网。这是保证钢筋混凝土桥面的整体受力、刚度和耐久性对桥面铺装提出的技术要求。在滑模摊铺桥面时,钢筋网底部应架设半模板,钢筋网上部由滑模滑出。不得省去下半模板,将边缘钢筋网压贴在梁板上。(6)双层钢筋混凝土搭板与过渡板,过渡板与路面应采用胀缝相连接。路面与桥涵相接的两条胀缝,一条应位于搭板与过渡板之间;另一条应设在过渡板与普通混凝土路面之间。钢筋混凝土搭板及过渡板端部钢筋应与胀缝钢筋支架相焊接,焊接点不应少于4个/m2。也可在双层钢筋混凝土搭板一侧取消胀缝支架,直接利用双层钢筋网,并增加箍筋数量,并不得少于胀缝钢筋支架。10.2.2 桥面及搭板的机械铺装如下:(1)铺装前的施工准备①高速公路双层钢筋混凝土搭板与普通水泥路面相接时,斜交桥梁异形混凝土板应全部在桥头搭板内调整,双层钢筋混凝土搭板最短长度不小于6~10m。桥头填方高时用大值;桥头高度低时用小值。桥头搭板是路面中双层钢筋网补强最充分最强的部位,在这里进行斜交面板的过渡,可以充分利用搭板双层钢筋网补强强度,而且路面上全部取消异形锐角面板后,有利于减少断角损坏,并便于机械化施工。②桥头沉降应基本稳定,桥头搭板可采用双层钢筋网搭板或设枕梁及加强肋的单层钢筋网搭板。前者常用厚度宜为300~450mm;后者宜与路面厚度相同,但枕梁和加强肋均应按设计计算配置受力钢筋,其厚度不宜薄于上基层。③桥面铺装层和搭板混凝土强度等级不应低于主梁翼缘板。在桥面与路面的机械连续摊铺条件下,路面混凝土抗压强度满足桥面铺装层要求时,桥面混凝土配合比可与路面混凝土相同,反之,应按桥面铺装层抗压强度设计桥面混凝土配合比。用于桥面铺装的混凝土中不宜掺粉煤灰,但应掺高效减水剂。腐蚀环境下宜掺硅灰或磨细矿渣。④为确保铺装层与桥梁梁板的良好粘结,待铺装的裸梁表面应清洗干净,并具有足够的粗糙度;防水找平层的表面应进行凿毛或表面缓凝粗糙处理。⑤用滑模摊铺机连续铺装桥面前,应验算桥板、翼缘的承载能力和桥梁挠度是否能够满足摊铺机上桥铺装作业的要求。大吨位摊铺机上桥摊铺的挠度及下桥反弹量不宜大于3mm。⑥桥梁护栏宜在滑模或轨道摊铺机铺装桥面后施工。履带行走或轨道架设在分幅桥梁中空部位、通讯井口或裸梁板上时,应采用可靠加固保护措施。可将滑模摊铺机的履带延伸至另一幅桥面上行走。80
⑦滑模摊铺机履带上下桥的台阶部位应提前2~3天铺设混凝土坡道,长度不宜短于钢筋混凝土搭板。⑧桥上的基准线桩可与桥梁上的锚固钢筋暂时焊接固定,间距不大于10m。滑模连续铺装路面、搭板和桥面时,基准线应连接顺直。根据近年来桥面铺装层的施工经验,提倡使用大型滑模摊铺机铺装桥面,其优势在于:①桥面平整度与路面一样优良,防止了桥头及桥面上的跳车现象。同时可减少车辆荷载对桥梁主梁板的冲击作用,有利于延长桥梁结构的使用寿命。②钻芯检测表明:滑模连续铺装的桥面混凝土与主梁翼缘板混凝土的粘结良好,在一般凿毛处理的条件下,铺装层与翼缘板的粘结抗剪强度比其他施工方式高得多,这主要是滑模摊铺机具有超高频振捣功能。③在桥面铺装层厚度、桥梁跨径以及挠度适宜的条件下,滑模连续铺装的桥面的使用寿命能够延长5~7年。(2)连续机械铺装①钢筋混凝土桥面及搭板机械铺装布料时应确保钢筋网不变形。②滑模摊铺机应缓慢、匀速、连续不间断地摊铺路面、胀缝、搭板、桥面。保证所铺装桥面混凝土的均匀密实、平整连续。设钢筋网的通道与涵洞部位的摊铺应与钢筋混凝土路面相同。连续滑模摊铺时,应旋转或提升振捣棒组使其在路表面位置振捣。滑模摊铺机上、下桥面时,会沿着导线自动调整水平向成型模板的顶面标高,而两侧模板则必须由人工根据需要操纵液压缸逐渐调整高度。路面到桥面的过渡段,混凝土侧模因不能完全与地面贴合而容易导致漏浆,因此,边缘要少振,同时铺面层的侧面需要用人工进行修整。③钢筋混凝土桥面铺装层的铺装厚度应采取双控措施:厚度代表值应满足设计厚度;极限最薄厚度不应小于设计厚度20mm。不满足要求时,应在保证翼缘板厚度的前提下,进行凿平处理或经过设计单位认可,上调铺装高程线,调坡线应在搭板以外的路面上进行,规定坡降比不大于1/500。④整体摊铺钢筋混凝土搭板(加枕梁或肋梁)的总厚度不得大于400mm。超过时,必须先用人工浇注、振实搭板、枕梁和加强肋梁,再摊铺搭板上部。⑤桥台接缝和伸缩缝位置应精确放样,铺装前,宜在其底部设隔离层,并在桥台接缝处安装稳固的胀缝板。待桥面铺装后,剔除伸缩缝位置未硬化的混凝土,然后按规定安装伸缩缝。浇注伸缩缝的混凝土中应加入不少于体积掺量0.8%的钢纤维。伸缩缝部位钢纤维混凝土强度等级不宜低于C40,应采用机械强制拌和,并掺加高效减水剂。制作伸缩缝时,混凝土数量较少,严禁使用手工拌和,必须使用搅拌机拌和,而且必须掺用高效减水剂,延长拌和时间。10.2.3 接缝施工(1)斜交桥涵异形混凝土板均应在桥头搭板内调整。路面上不出现斜交异形面板,既方便路面摊铺,延长使用寿命,又将斜交异形板置于配筋最强的双层钢筋混凝土搭板。此处是整个线路面层中钢筋用量最大,补强最充分的部位。正交和斜交搭板最短边长不宜小于10m,目的是为了在桥头沉降时,减缓桥头跳车。搭板应切缝防裂,纵、横向切缝距离不宜大于6m。横缝位置应按搭板长短边均分,纵缝宜按路面板宽划分。这些切缝均应作填缝处理。(2)支座和桥面负弯矩部位必须切缝,桥面横向缩缝应以支座或桥台为界,在每跨内均分缩缝间距,最大长度不宜大于6m,最短长度不宜小于4.5m;桥面除停车带外,纵缝宜按路面板宽划分。这是为了将连续配筋混凝土桥面的裂缝由不规则裂缝转变为可控、可灌填的接缝,延长其使用寿命。10.2 钢筋混凝土桥面铺装10.2.1 桥面和搭板钢筋网的加工、焊接和安装的质量要求,除应符合本规范10.1.4条的各项要求外,尚应符合下列规定:(1)所有桥梁、通道钢筋混凝土桥面铺装层均应加强桥面铺装层与主梁翼缘板混凝土之间的联结,以提高层间的抗剪能力。在梁板混凝土顶面安装锚固架立钢筋,再将钢筋网与锚固架立钢筋相焊接,锚固架立钢筋应有4~8根/m2。在梁端或支座部位剪应力较大处取大值;跨中可取小值。桥面铺装层钢筋网应使用焊接网或预制冷轧带肋钢筋网,不宜使用绑扎钢筋网。大量的桥面铺装实践表明:如果不设抗剪锚固钢筋,铺装层与翼缘板脱离,形成两层独立结构,必定会提早破坏。(2)桥面铺装层钢筋网不得紧贴梁板顶面,也不得使用非锚固钢筋网支架和砂浆垫块。桥面钢筋混凝土铺装厚度受到铺装层本身耐用年限和主梁恒载两方面的制约。一般钢筋混凝土桥面的厚度在80~120mm之间已能满足要求,加上考虑超载、偏载和高应力疲劳等对桥面使用年限的影响,桥面钢筋混凝土铺装层的厚度一般应在90~150mm之间。另外从保护层考虑,上部钢筋在防锈同时要考虑磨损,不应小于50mm,下部保护层不小于30mm,钢筋网本身10mm,三者之和,仅满足保护层要求的最薄厚度为90mm。80
(3)采用双层钢筋网一次铺装时,除底层钢筋网应与梁板锚固焊接外,上下层钢筋网亦应焊接。分双层两次铺装的钢筋混凝土桥面,防水找平层中应设置一层钢筋网,横向钢筋位于纵向钢筋之下,横向钢筋直径、数量和间距不宜小于纵向,并应与梁板锚固筋相焊接,上层钢筋网可不与下层钢筋网焊接,但应与锚固在找平层混凝土中的架立钢筋相焊接。上层钢筋网的配筋目的是为了防止混凝土表面开裂,设置时应满足抗裂要求,因此,上层钢筋网的纵横钢筋均宜细不宜粗,间距宜密不宜疏。下层钢筋网应以主梁肋为横向支点,将荷载分担到主梁上,并增强横向刚度。因此,下层防水找平层钢筋网横向为主筋,纵向为次筋。横向配筋宜强不宜弱,钢筋宜粗密不宜细疏。位置宜低不宜高。纵向钢筋在正弯矩受压区时主要是由主梁承担拉应力,受压区不需要增加纵向配筋,因为钢筋自重和压应变比混凝土大得多,有增大挠度的可能。(4)桥面板应在梁端或负弯矩部位切缝,按设计要求使用接缝钢筋补强。桥面接缝补强钢筋的直径不宜小于12mm;长度不宜短于1.2m或按负弯矩影响范围确定。此处需要增加接缝补强钢筋,对张开型缩缝进行补强,目的是限制接缝的张开位移量,保持接缝的长期使用性能,并减缓破损。(5)桥面钢筋网应在整个桥面内纵、横向连成整体。即使不能整体全宽铺装,也应在全桥面宽度内整体连续焊接成钢筋网,不得中断或切断纵、横钢筋网。这是保证钢筋混凝土桥面的整体受力、刚度和耐久性对桥面铺装提出的技术要求。在分幅支模铺装桥面时,施工纵缝的模板应采用上、下分开的两块,以便于中间穿过钢筋网。这是保证钢筋混凝土桥面的整体受力、刚度和耐久性对桥面铺装提出的技术要求。在滑模摊铺桥面时,钢筋网底部应架设半模板,钢筋网上部由滑模滑出。不得省去下半模板,将边缘钢筋网压贴在梁板上。(6)双层钢筋混凝土搭板与过渡板,过渡板与路面应采用胀缝相连接。路面与桥涵相接的两条胀缝,一条应位于搭板与过渡板之间;另一条应设在过渡板与普通混凝土路面之间。钢筋混凝土搭板及过渡板端部钢筋应与胀缝钢筋支架相焊接,焊接点不应少于4个/m2。也可在双层钢筋混凝土搭板一侧取消胀缝支架,直接利用双层钢筋网,并增加箍筋数量,并不得少于胀缝钢筋支架。10.2.2 桥面及搭板的机械铺装如下:(1)铺装前的施工准备①高速公路双层钢筋混凝土搭板与普通水泥路面相接时,斜交桥梁异形混凝土板应全部在桥头搭板内调整,双层钢筋混凝土搭板最短长度不小于6~10m。桥头填方高时用大值;桥头高度低时用小值。桥头搭板是路面中双层钢筋网补强最充分最强的部位,在这里进行斜交面板的过渡,可以充分利用搭板双层钢筋网补强强度,而且路面上全部取消异形锐角面板后,有利于减少断角损坏,并便于机械化施工。②桥头沉降应基本稳定,桥头搭板可采用双层钢筋网搭板或设枕梁及加强肋的单层钢筋网搭板。前者常用厚度宜为300~450mm;后者宜与路面厚度相同,但枕梁和加强肋均应按设计计算配置受力钢筋,其厚度不宜薄于上基层。③桥面铺装层和搭板混凝土强度等级不应低于主梁翼缘板。在桥面与路面的机械连续摊铺条件下,路面混凝土抗压强度满足桥面铺装层要求时,桥面混凝土配合比可与路面混凝土相同,反之,应按桥面铺装层抗压强度设计桥面混凝土配合比。用于桥面铺装的混凝土中不宜掺粉煤灰,但应掺高效减水剂。腐蚀环境下宜掺硅灰或磨细矿渣。④为确保铺装层与桥梁梁板的良好粘结,待铺装的裸梁表面应清洗干净,并具有足够的粗糙度;防水找平层的表面应进行凿毛或表面缓凝粗糙处理。⑤用滑模摊铺机连续铺装桥面前,应验算桥板、翼缘的承载能力和桥梁挠度是否能够满足摊铺机上桥铺装作业的要求。大吨位摊铺机上桥摊铺的挠度及下桥反弹量不宜大于3mm。⑥桥梁护栏宜在滑模或轨道摊铺机铺装桥面后施工。履带行走或轨道架设在分幅桥梁中空部位、通讯井口或裸梁板上时,应采用可靠加固保护措施。可将滑模摊铺机的履带延伸至另一幅桥面上行走。⑦滑模摊铺机履带上下桥的台阶部位应提前2~3天铺设混凝土坡道,长度不宜短于钢筋混凝土搭板。⑧桥上的基准线桩可与桥梁上的锚固钢筋暂时焊接固定,间距不大于10m。滑模连续铺装路面、搭板和桥面时,基准线应连接顺直。根据近年来桥面铺装层的施工经验,提倡使用大型滑模摊铺机铺装桥面,其优势在于:①桥面平整度与路面一样优良,防止了桥头及桥面上的跳车现象。同时可减少车辆荷载对桥梁主梁板的冲击作用,有利于延长桥梁结构的使用寿命。②钻芯检测表明:滑模连续铺装的桥面混凝土与主梁翼缘板混凝土的粘结良好,在一般凿毛处理的条件下,铺装层与翼缘板的粘结抗剪强度比其他施工方式高得多,这主要是滑模摊铺机具有超高频振捣功能。③在桥面铺装层厚度、桥梁跨径以及挠度适宜的条件下,滑模连续铺装的桥面的使用寿命能够延长5~7年。(2)连续机械铺装80
①钢筋混凝土桥面及搭板机械铺装布料时应确保钢筋网不变形。②滑模摊铺机应缓慢、匀速、连续不间断地摊铺路面、胀缝、搭板、桥面。保证所铺装桥面混凝土的均匀密实、平整连续。设钢筋网的通道与涵洞部位的摊铺应与钢筋混凝土路面相同。连续滑模摊铺时,应旋转或提升振捣棒组使其在路表面位置振捣。滑模摊铺机上、下桥面时,会沿着导线自动调整水平向成型模板的顶面标高,而两侧模板则必须由人工根据需要操纵液压缸逐渐调整高度。路面到桥面的过渡段,混凝土侧模因不能完全与地面贴合而容易导致漏浆,因此,边缘要少振,同时铺面层的侧面需要用人工进行修整。③钢筋混凝土桥面铺装层的铺装厚度应采取双控措施:厚度代表值应满足设计厚度;极限最薄厚度不应小于设计厚度20mm。不满足要求时,应在保证翼缘板厚度的前提下,进行凿平处理或经过设计单位认可,上调铺装高程线,调坡线应在搭板以外的路面上进行,规定坡降比不大于1/500。④整体摊铺钢筋混凝土搭板(加枕梁或肋梁)的总厚度不得大于400mm。超过时,必须先用人工浇注、振实搭板、枕梁和加强肋梁,再摊铺搭板上部。⑤桥台接缝和伸缩缝位置应精确放样,铺装前,宜在其底部设隔离层,并在桥台接缝处安装稳固的胀缝板。待桥面铺装后,剔除伸缩缝位置未硬化的混凝土,然后按规定安装伸缩缝。浇注伸缩缝的混凝土中应加入不少于体积掺量0.8%的钢纤维。伸缩缝部位钢纤维混凝土强度等级不宜低于C40,应采用机械强制拌和,并掺加高效减水剂。制作伸缩缝时,混凝土数量较少,严禁使用手工拌和,必须使用搅拌机拌和,而且必须掺用高效减水剂,延长拌和时间。10.2.3 接缝施工(1)斜交桥涵异形混凝土板均应在桥头搭板内调整。路面上不出现斜交异形面板,既方便路面摊铺,延长使用寿命,又将斜交异形板置于配筋最强的双层钢筋混凝土搭板。此处是整个线路面层中钢筋用量最大,补强最充分的部位。正交和斜交搭板最短边长不宜小于10m,目的是为了在桥头沉降时,减缓桥头跳车。搭板应切缝防裂,纵、横向切缝距离不宜大于6m。横缝位置应按搭板长短边均分,纵缝宜按路面板宽划分。这些切缝均应作填缝处理。(2)支座和桥面负弯矩部位必须切缝,桥面横向缩缝应以支座或桥台为界,在每跨内均分缩缝间距,最大长度不宜大于6m,最短长度不宜小于4.5m;桥面除停车带外,纵缝宜按路面板宽划分。这是为了将连续配筋混凝土桥面的裂缝由不规则裂缝转变为可控、可灌填的接缝,延长其使用寿命。10.3 钢纤维混凝土路面和桥面铺筑10.3.1 钢纤维混凝土路面和桥面的厚度、平面尺寸和钢纤维掺量应满足设计图纸和《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40)的规定。10.3.2 钢纤维混凝土路面的布料与摊铺除应满足滑模摊铺普通混凝土路面的规定外,尚应符合下列规定:(1)所采用的各种布料机械,应保证面板内钢纤维均匀分布,在一块面板内的浇筑和摊铺不得中断。(2)布料松铺高度应通过试铺确定。拌合物坍落度相同时,由于钢纤维的顶托,宜比相同施工方式摊铺普通混凝土路面高10mm左右。(3)由于钢纤维的顶托,相同坍落度的钢纤维混凝土振实略容易些,因此钢纤维混凝土拌合物宜使用较低坍落度的拌合物,不得使用“结团”的拌合物。10.3.3 钢纤维混凝土路面的振捣与整平工艺如下:(1)所采用的振捣机械和振捣方式除应保证钢纤维混凝土密实外,尚应保证钢纤维在混凝土中均匀分布。在已振实的钢纤维混凝土面板中,不得出现振捣棒插振后局部无钢纤维的暗空洞、坑穴或沟槽。(2)从路面运营安全性和可靠性考虑,整平后的面板表面不得裸露上翘的钢纤维。表面下10~30mm深度内的钢纤维应基本处于平面分布状态。(3)采用滑模摊铺钢纤维混凝土路面时,振捣棒组的振捣频率不宜低于10000rpm,振捣棒组底缘应严格控制在面板表面位置。不得插入路面钢纤维混凝土内部,也不得使用人工插捣。10.3.4 钢纤维混凝土路面施工的特殊工艺要求如下:(1)钢纤维混凝土拌合物从出料到运输、铺筑完毕的允许最长时间不宜超过表10.3.4的规定。在浇筑和摊铺过程中严禁随意加水,但可喷雾防止表面水分蒸发。因此,钢纤维混凝土必须尽量加快施工速度,否则,很快会凝结导致难以摊铺。表10.3.4 钢纤维混凝土拌合物从出料到运输、铺筑完毕允许最长时间施工气温*(℃)到运输完毕允许最长时间(h)到铺筑完毕允许最长时间(h)80
5~91.251.510~190.751.020~290.50.7530~350.350.50 注:*指施工时间的日间平均气温,使用缓凝剂延长凝结时间后,本表数值可增加0.20~0.35h。(2)必须使用硬刻槽方式制作宏观抗滑沟槽,不得使用粗麻袋、刷子和扫帚制作微观抗滑构造。这是保证抗滑构造施工不对表面造成损伤及钢纤维拖出所采取的措施。(3)钢纤维混凝土路面的板长宜为6~10m,最大面板尺寸不宜超过8×12m,钢纤维掺量较大,可用大值;掺量小,取小值。面板长宽比应符合设计要求。(4)钢纤维路面应先试切缝,在钢纤维不刮坏边缘时,才允许开始切缝。这些工艺主要是考虑我国实际路面上的超载和偏载严重,强度储备不足而定的。另钢纤维掺量体积率由1.2%降低到0.6%~1.0%,尽管板厚的折减系数略有加大,但在长期高应力比的疲劳荷载作用下,疲劳强度和使用寿命仍嫌不足。尽管钢纤维路面允许在使用后期出现裂缝,处于裂而不离,离而不断的状态,但这不是正常的设计工作状态,而属于破坏状态,开裂后的钢纤维路面平整度变差,行车不舒适,也不安全。10.4 隧道内混凝土路面与钢纤维混凝土路面的滑模铺筑10.4.1 摊铺方式隧道路面是交通流的控制性工程,路面破损后的缓慢修复将严重影响车辆通行。因此,在我国高速公路隧道路面上,为了提高施工质量与使用年限,必须采用滑模摊铺机铺筑。隧道混凝土路面的整体滑模摊铺分为两种形式:(1)零位摊铺方式。零位摊铺方式指路面表面与滑模摊铺机履带底缘在同一高程,在这种摊铺方式下,只需要拆除滑模摊铺机的边侧模板,使挤压底板的最低缘处在履带底缘位置进行的连续滑模摊铺。滑模摊铺机的履带行走在两侧边沟的盖板上,此时,盖板需要加厚并配筋,足以支撑滑模摊铺机的重量。(2)下位摊铺方式。下位摊铺方式指路面表面处在滑模摊铺机履带底缘以下,由于滑模摊铺机挤压底板的固定设置位置不能延伸到履带底缘以下,所以,必须重新改装滑模摊铺机以适应这种施工状态。10.4.2 隧道混凝土路面与钢纤维混凝土路面施工特殊要求隧道混凝土与钢纤维混凝土两种路面的施工除应满足上述相应路面的技术要求外,尚应满足下列特殊技术规定:(1)隧道路面的混凝土运输与布料由于隧道内大吨位车辆无法调头,所以长大隧道路面的混凝土运输宜选用吨位较小的车辆,同时小吨位车辆卸下的混凝土堆较小,更容易布料。隧道一般是互不联通的单洞,路面上使用的大型布料机械无法采用,只能在机前采用小型挖掘机或推土机布料。由于运输与布料施工条件的限制,长大隧道路面一般不便采用钢筋混凝土路面。拌合物从洞口穿越钢筋网运至机前相当困难,因此隧道路面的补强最好采用钢纤维混凝土路面。(2)隧道钢纤维混凝土路面在我国使用两种形式:①钢纤维补强混凝土路面厚度与路面同厚,仅在隧道路面上进行钢纤维补强,这时的钢纤维掺量不受路面钢纤维体积掺量0.6%~1.0%的限制,可使用较低的钢纤维掺量,但钢纤维掺量不宜低于0.3%。否则,起不到补强作用。②钢纤维混凝土路面钢纤维混凝土路面的钢纤维体积掺量满足设计规范要求的0.6%~1.0%。此时允许适当减薄钢纤维混凝土路面厚度。(3)隧道路面基准线设置隧道路面的基准线设置应视滑模摊铺外侧宽度允许与否,可设在履带内侧或外侧不阻碍滑模摊铺的位置。基准线设置精度要求等与路面相同。洞口路面应设钢筋混凝土搭板、过渡板或钢纤维补强。隧道内与洞口土基有较大差异,特别是洞口为高填方的条件下,沉降差较大,因此要求普通混凝土路面的隧道洞口应像桥涵构造物一样设置双层钢筋混凝土搭板与单层钢筋混凝土过渡板路面或钢纤维混凝土路面进行洞口结构补强,由于国内很多隧道洞口路面未采取任何措施,通车1~3年洞口普通混凝土路面就破碎了,必须进行修补。80
(4)隧道路面纵缝无需设拉杆隧道两侧由于有边沟对路面的阻挡约束,不存在面板纵缝拉开问题,所以,隧道路面即使切纵缝,也可取消拉杆,无需设置拉杆钢筋。(5)隧道混凝土路面一般无需设传力杆隧道钢纤维混凝土路面由于接缝中有钢纤维提供传荷能力,因此,无需设置横缝传力杆。隧道普通混凝土路面设传力杆与否,应视隧道基层的优劣而定。一般情况下隧道路面底部基层为贫混凝土基层或低强度等级普通混凝土基层时,可不设横缝传力杆钢筋,但半刚性基层上的隧道路面应按特重、重交通量普通混凝土路面设置横缝传力杆。(6)隧道路面的抗滑构造与切缝隧道混凝土路面的抗滑构造与洞外不同,可用较重的麻袋拖出粗糙的细观构造,应满足横向力系数SFC≥0.55的要求。而不设置宏观排水沟槽,隧道内部即使漏水,也不至于造成野外条件下的行车漂滑,因此,隧道混凝土路面与钢纤维混凝土路面均无需硬刻槽与软拉宏观抗滑沟槽。由于隧道内混凝土路面受到昼夜温差与年温差的影响,存在较大的温差变形,所以,隧道混凝土路面的切缝要求与洞外混凝土路面相同;隧道钢纤维混凝土路面的切缝要求与洞外钢纤维混凝土路面切缝相同。 11 面层接缝、抗滑与养生11.1 接缝施工11.1.1 纵缝施工(1)当一次铺筑宽度小于路面和硬路肩总宽度时,应设纵向施工缝,位置应避开轮迹,构造可采用平缝加拉杆型。当所摊铺的面板厚度≥260mm时,也可采用插拉杆的企口型纵向施工缝。实践证明,企口中间宽度不应小于100mm,加上传力杆的固定作用,在板厚≥260mm,能够保证纵缝不发生剪切破坏。企口纵缝用滑模很容易制作,拉杆可用摊铺机的侧向拉杆装置插入。(2)当一次铺筑宽度大于4.5m时,应采用假缝拉杆型纵缝,即锯切纵向缩缝,纵缝位置应按车道宽度设置,并在摊铺过程中用专用的装置插入拉杆。(3)因整体网片钢筋比拉杆密度大得多,完全可以代替拉杆。所以钢筋混凝土路面、桥面和搭板的纵缝拉杆可由横向钢筋延伸穿过接缝代替。钢纤维混凝土路面切开的假纵缝可不设拉杆,纵向施工缝应设拉杆。计算表明,假纵缝切开后剩余的裂开断面内,锚固在一块面板裂缝两侧的平直钢纤维拔出力的总和是其拉杆拔出力总和的2倍以上,两端带锚固端的钢纤维拔出力是拉杆的5倍以上。(4)插入的侧向拉杆应牢固,不得松动、碰撞或拔出。若发现拉杆松脱或漏插,应在横向相邻路面摊铺前,钻孔重新植入。植入拉杆前,在钻好的孔中填入锚固剂,然后打入拉杆,保证锚固牢固。11.1.2 每天摊铺结束或摊铺中断时间超过30min时,应设置横向施工缝。其位置宜与胀缝或缩缝重合,确有困难不能重合时,施工缝应采用设螺纹传力杆的企口缝形式,以保证良好的荷载传递。横向施工缝应与路中心线垂直。横向施工缝在缩缝处采用平缝加传力杆型,见图11.1.2。在胀缝处其构造与胀缝相同,见图11.1.4。这种板中施工缝也会由于面板混凝土干缩形成微细裂缝,所以也需要切缝和灌缝。图11.1.2-1 横向施工缝构造示意图11.1.3 横向缩缝施工(1)普通混凝土路面横向缩缝宜等间距布置。不宜采用斜缝,不得不调整板长时,最大板长不宜大于6.0m;最小板长不宜小于板宽。要尽量保持面板内的低应力水平,保证板厚设计计算时的最不利荷载位置不变化。板长应以5m均匀布置为妥,当面板设计厚度受到投资限制,明显不足时,可采用4.5m的等长缩缝来降低应力水平,增强其抵抗特重、重交通量和超重载破坏能力。实践表明,斜缩缝锐角很容易断角,按设计规范要求,锐角应加角隅钢筋补强,大量的未补强的素水泥路面斜缩缝,几乎在几年内就出现问题。钢筋混凝土路面锐角可不加角隅钢筋,只在锐角加强钢筋网。80
(2)在特重和重交通公路、收费广场、邻近胀缝或路面自由端的3条缩缝应采用假缝加传力杆型。缩缝传力杆的施工方法可采用前置钢筋支架法或传力杆插入装置(DBI)法。钢筋支架应具有足够的刚度,传力杆应准确定位,摊铺之前应在基层表面放样,并用钢钎锚固,宜使用手持振捣棒振实传力杆高度以下的混凝土,然后机械摊铺。传力杆无防粘涂层一侧应焊接,有涂料一侧应绑扎。用DBI法置入传力杆时,应在路侧缩缝切割位置作标记,保证切缝位于传力杆中部。采用前置支架法时,其布置形式如图11.1.3所示,在没有布料机的情况下,影响摊铺速度,且投资增大。采用DBI时,要求最大坍落度不得大于50mm,在过稀的料中,传力杆有可能因自重移位,最小坍落度不宜小于10mm,过硬的路面,整机重量不足以将整排传力杆振压到位。传力杆插入造成的上部破损缺陷应由振动搓平梁或偏心振动板进行修复。图11.1.3 横向缩缝构造11.1.4 胀缝设置与施工(1)胀缝是用于释放面板累积的膨胀变形量而设置的,是为了防止热天面板的膨胀隆起所采取的措施。普通混凝土路面、钢筋混凝土路面和钢纤维混凝土路面的胀缝间距视集料的温度膨胀性大小、当地年温差和施工季节综合确定:高温施工,可不设胀缝;常温施工,集料温缩系数和年温差较小时,可不设胀缝;集料温缩系数或年温差较大,路面两端构造物间距≥500m时,宜设一道中间胀缝;低温施工,路面两端构造物间距≥350m时,宜设一道胀缝。一般而言,集料的温缩系数随集料品种及其酸碱性变化,数值可相差2倍多。碱性石灰岩集料温缩系数最小;酸性石英岩温缩系数最大。在年温差确定的条件下,集料的温缩系数控制着面板的胀缩量和接缝开口位移量。胀缝的膨胀量还取决于面板施工当时气温与开放交通后年最高温度的温差值、以及面板底部的摩擦约束阻力。热天施工,当时气温与来年最高气温相同,在面板整个使用期间,面板只有收缩,基本无膨胀,因此,可以不设胀缝;冬季施工,与来年夏季温差值最大,应加密设置胀缝。(2)普通混凝土路面的胀缝应设置胀缝补强钢筋支架、胀缝板和传力杆,胀缝构造如图11.1.4。钢筋混凝土和钢纤维混凝土路面可不设钢筋支架。胀缝宽20~25mm,使用沥青或塑料薄膜滑动封闭层时,胀缝板及填缝宽度宜加宽到25~30mm。传力杆一半以上长度的表面应涂防粘涂层,端部应戴活动套帽。胀缝板应与路中心线垂直,缝壁垂直;缝隙宽度一致;缝中完全不连浆。胀缝构造采用加强钢筋环箍支架夹胀缝板和传力杆型,尽管拉应力超过混凝土抗拉强度的作用宽度为300~400mm,为保险起见,每侧规定为≥500mm,当摊铺宽度≥7.5m以上时,加工胀缝钢筋支架可以从中间断开加工,但安装时,必须保证胀缝板连续,将混凝土完全分隔开。胀缝支架的环箍钢筋的尺寸和数量进行了规定:φ12~16mm@200mm。采用沥青或塑料薄膜作滑动封层和防水封层的路段,面板胀缝应加宽到25~30mm,防止摩阻系数减小后,胀缝在热天隆起。(3)胀缝应采用前置钢筋支架法施工,也可采用预留一块面板,高温时再铺封。前置法施工,应预先加工、安装和固定胀缝钢筋支架,并保证钢筋支架和胀缝板准确定位,使机械或人工摊铺时不推移,支架不弯曲,胀缝板不倾斜,要求支架和胀缝板较有力的固定。在使用手持振捣棒振实胀缝板两侧的混凝土后再摊铺。宜在混凝土未硬化时,剔除胀缝板上部的混凝土,嵌入(20~25)mm×20mm的木条,整平表面。保持均匀缝宽和边角完好性,填缝时,应先剔除木条(施工车辆通行期间可不剔除),再填缝。胀缝板应连续贯通整个路面板宽度。图11.1.4 胀缝构造示意图11.1.5 拉杆、胀缝板、传力杆及其套帽、滑移端设置精确度应符合表11.1.5的要求。表11.1.5 拉杆、胀缝板、传力杆及其套帽、滑移端设置精确度项 目允许偏差(mm)测量位置传力杆端上下左右偏斜偏差10在传力杆两端测量传力杆在板中心上下左右偏差20以板面为基准测量传力杆沿路面纵向前后偏位30以缝中心线为准拉杆深度偏差及上下左右偏斜偏差10以板厚和杆端为基准测量拉杆端及在板中上下左右偏差20杆两端和板面测量拉杆沿路面纵向前后偏位30纵向测量胀缝传力杆套帽长度不小于100mm10以封堵帽端起测缩缝传力杆滑移端长度>1/2杆长20以传力杆长度中间起测胀缝板倾斜偏差20以板底为准胀缝板的弯曲和位移偏差10以缝中心线为准注:胀缝板不允许混凝土连浆,必须完全隔断。80
观察表明,传力杆设置精确度不符合要求时,接缝半年内将被传力杆顶坏。胀缝快速破坏的原因有两个:一是拉应力超过混凝土的抗拉强度,需设钢筋笼补强;二是传力杆设置精确度不够,可以通过钢筋支架加强固定和严格控制传力杆和胀缝板设置精确度,达到经久耐用,减少早期破坏之目的。近年来发现,拉杆的设置深度及偏斜对于路面的纵向断裂有重大影响,在相对较软弱的填方路基路段,高速公路中央分隔带的沉降2~3mm,但在行车道边缘位置的沉降最大可达到20~30mm,两侧路基边缘部位的横向沉降差别是中间的10倍,此时面板承受着相当大的横向弯矩和弯曲应力。在此条件下,拉杆设置的深度及偏斜对防止面板纵向断裂相当重要。也就是说,拉杆不能设置得过浅,亦不得有过大偏斜,否则会给拉杆端带来更大的横向弯拉应力,拉杆端部的行车道轮迹位置很容易断裂破坏。在横向差异沉降量较大的高速公路水泥路面上,通过沉降观测,应选用钢筋混凝土路面。11.1.6 贫混凝土基层、各种混凝土面层、加铺层、桥面和搭板的纵、横向缩缝均应采用切缝法施工。切缝作业应符合下列规定:(1)横向缩缝目前水泥路面切缝主要设备有软切缝机、普通切缝机、支架切缝机等。因此,可选择任意一种切缝方式。切缝方式的选用,应由施工期间该地区路面摊铺完毕到切缝时的昼夜温差确定,宜参照表11.1.6选用。根据施工经验,给出了在当地日温差条件下适宜的切缝方法和深度。表11.1.6 根据施工气温所推荐的切缝方式昼夜温差*(℃)切缝方式缩缝切深<10最长时间不得超过24h硬切缝1/4~1/5板厚。10~15软硬结合切缝,每隔1~2条提前软切缝,其余用硬切缝补切。软切深度不应小于60mm;不足者应硬切补深到1/3板厚,已断开的缝不补切>15宜全部软切缝,抗压强度约为1~1.5MPa,人可行走。软切缝不宜超过6h。软切缝深≥60mm,未断开的接缝,应硬切补深到不小于1/4板厚。 注:*注意降雨后刮风引起路面温度骤降,面板温差在表中规定范围内,应按表中方法,提早切缝。对分幅摊铺的路面应在先摊铺的混凝土板横缩缝已断开的部位作标记。在后摊铺的路面上应对齐已断开的横缩缝提前软切缝。分幅摊铺纵缝有拉杆的水泥路面,为避免后铺路面在硬切缝之前发生断板,应特别注意提前软切缝,以诱导裂缝发展。(2)纵向缩缝的切缝要求与横向缩缝相同。在高填方(路基高度≥10m)路段、软基路段、填挖方交界路段、桥面、桥头搭板部位的纵向施工缝在涂沥青的基础上,还应切缝并灌缝。这是特殊路段的双重防水保护措施,目的是要防止水从这些部位的纵缝渗入桥面、易沉降变形的高填方、桥头等基层中去。施工观察表明,桥面铺装渗水,会造成主梁翼缘板混凝土冲刷、溶蚀、冰冻、盐冻、碱集料反应和钢筋锈蚀等,危害很大;高填方路基和桥头渗水,会加速和加大这些部位的工后不均匀沉降,促使纵横缝张开位移量增大。所以,要求使用更严格的双重防水密封措施。在年降雨量大于1000mm的潮湿地区,高等级公路全路段纵缝推荐采用上述措施(3)已插入拉杆的假纵缝必须加深切缝,以防止传力杆端部混凝土路面断裂。切缝深度不应小于1/3~1/4板厚,最浅切缝深度不应小于70mm,纵、横缩缝宜同时切缝。(4)切缝宽度应控制在4~6mm。当切缝宽度小于6mm,可采用二次扩宽填缝槽或直接采用台阶锯片切缝,锯片厚度不宜小于4mm,切缝时锯片晃动度不应大于2mm。可先用薄锯片锯切到要求深度,再使用6~8mm厚锯片或叠合锯片扩宽填缝槽,这将有利于将填缝料形状系数控制在2左右,接缝断开后适宜的填缝槽宽度应为7~10mm,最宽不宜大于10mm,填缝槽深度25~30mm。这样既保证了接缝不因嵌入较大粒径的坚硬石子而崩边角;又兼顾了填缝材料不致因拉应变过大而过早拉裂失去密封防水效果。施工中应注意区分切缝、断开缝与填缝槽的宽度与深度,见图11.1.6。图11.1.6 缩缝切缝、填缝(槽)、垫条细部尺寸(5)在变宽度路面上,宜先切缝划分板宽。匝道上的纵缝宜避开轮迹位置。横缝应垂直于每块面板的中心线。变宽度路面缩缝,允许切割成小转角的折线,相邻板的横向缩缝切口必须对齐,允许偏差不得大于5mm。在弯道加宽段、渐变段、平面交叉口和匝道进出口的横向加宽或变宽路面上,横向缩缝切缝必须互相对齐,若无法对齐,可采用小转角折线缩缝。其原因是纵缝的拉杆使相邻板体紧密咬合,若接缝不对齐,则极易诱导不规则裂缝的出现。若不对缝,又不允许拉断,可在变宽路面纵缝两侧配边缘补强钢筋或采用钢筋混凝土铺筑。11.1.7 灌缝80
(1)混凝土板养生期满后,接缝必须及时灌缝。根据我国车辆的开放式运输现状,各种运输车辆掉下的杂物很多,其中坚硬砂石、玻璃、煤炭等将嵌入接缝,使水泥路面缩缝张至20~25mm以上。另一方面,我国多采用半刚性基层,其耐水冲刷性能较差。所以,必须使用填缝来保证接缝不透水,并维持其宽度,控制板底水冲刷破坏和接缝部位破坏,提高面板防水密封性、板间嵌锁和荷载传递能力。(2)灌缝技术要求①清缝:应先采用切缝机清除接缝中夹杂的砂石、凝结的泥浆等,再使用不小于0.5MPa的压力水和压缩空气彻底清除接缝中的尘土及其他污染物,确保缝壁内部清洁、干燥。缝壁检验以擦不出灰尘为灌缝标准。有灰尘的缝壁填缝料粘结不稳,达不到防水密封效果。②使用常温聚氨酯和硅树脂等填缝料时,应按规定比例将两组份材料按1h灌缝量混拌均匀后使用,填缝料配制要求随配随用。③使用加热填缝料时应将填缝料加热至规定温度。加热过程中应将填缝料融化,搅拌均匀,并保温使用。④灌缝的形状系数宜控制在2左右,灌缝深度宜为15~20mm,最浅不得小于15mm,见图11.1.6。施工时,先将直径9~12mm多孔泡沫塑料背衬条挤压嵌入缝隙,再灌缝。灌缝顶面热天应与板面齐平;冷天应填为凹液面,中心低于板面1~2mm。填缝必须饱满、均匀、厚度一致并连续贯通,填缝料不得缺失、开裂和渗水。⑤常温施工式填缝料的养生期,低温天宜为24h,高温天宜为12h。加热施工式填缝料的养生期,低温天宜为2h,高温天宜为6h。在灌缝料养生期间应封闭交通。(3)路面胀缝和桥台隔离缝等应在填缝前,凿去接缝板顶部嵌入的木条,涂粘结剂后,灌进适宜的填缝料,当胀缝的宽度不一致或有啃边、掉角等现象时,必须灌缝。11.2 抗滑构造施工11.2.1 抗滑构造技术要求(1)混凝土面层竣工时的表面抗滑技术要求应符合表13.3.1的规定。(2)构造深度应均匀,不损坏构造边棱,耐磨抗冻,不影响路面和桥面的平整度。抗滑构造深度TD可用铺砂法量测,并按下式计算:TD=40V/(πd2) (11.2.1)式中 TD——构造深度(mm); V——填满圆面积内凹下部分所用砂量(mm3); d——圆面积的直径(mm)。①抗滑构造深度TD应有最低下限和最高上限。不是单边控制,而是双边控制。实际施工中发现,当摊铺机施工操作不正常或混合料过稀时,表层砂浆厚度过大,软拉出的宏观抗滑构造最深可达TD=22mm,这种局部过深的抗滑构造在路面上实际使用半年左右,会整体剪断脱落,严重丧失路面平整度,出现路面坑穴。所以,应该将TD控制在既满足深度要求,又保证经久耐用的合适范围之内。②实际应用表明,当TD≥0.8mm时,刻槽深度须达4mm左右,槽口易受硬质粒料损坏;当槽深为3mm,TD≥0.6mm,可显著减少此种损坏并能达到抗滑要求。实际上,TD这项指标与设计车速、降雨强度、弯道、坡度大小及公路等级有关。③对于横向力系数,主要从砂的粗细和硬度两方面给予充裕的保障,水泥路面在行车数月后,轮迹部位的表面水泥浆就会被磨损掉,横向力系数主要靠凸起的,具有足够硬度和适宜粒径的砂来保证的。11.2.2 抗滑构造施工(1)摊铺完毕或精整表面后,宜使用钢支架拖挂1~3层叠合麻布、帆布或棉布,洒水湿润后作拉毛处理。布片接触路面的长度以0.7~1.5m为宜,细度模数偏大的粗砂,拖行长度取小值;砂较细,取大值。人工修整表面时,宜使用木抹。用钢抹修整过的光面,必须再拉毛处理,以恢复细观抗滑构造。(2)当日施工进度超过500m,抗滑沟槽制作宜选用拉毛机械施工,没有拉毛机时,可采用人工拉槽方式。在混凝土表面泌水完毕20~30min内应及时进行拉槽。拉槽深度应为2~4mm,槽宽3~5mm,槽间距15~25mm。可采用等间距或非等间距抗滑槽,若考虑减噪作用,宜采用后者,其每组刻槽间距为(单位:mm):29,12,28,20,23,33,22,32,17,25,35,26,33,22,28,27,34。(2)特重和重交通混凝土路面宜采用硬刻槽,凡使用圆盘、叶片式抹面机精平后的混凝土路面、钢纤维混凝土路面必须采用硬刻槽方式制作抗滑沟槽。可采用等间距刻槽,其几何尺寸与上款相同;为降低噪音宜采用非等间距刻槽,尺寸宜为:槽深3~5mm,槽宽3mm,槽间距在12~24mm之间随机调整。硬刻槽机重量宜重不宜轻,一次刻槽最小宽度不应小于500mm,硬刻槽时不应刻掉边角,亦不得中途抬起或改变方向,并保证刻至面板边缘。抗压强度达到40%后可开始硬刻槽,并宜在两周内完成。硬刻槽后应随即冲洗干净,并恢复路面的养生。80
(3)纵向沟槽的几何尺寸与横向沟槽的要求大体相同,即槽宽为3mm(±0.5mm)、槽深为3~6mm。但从不影响窄轮胎车辆(如摩托车)的行车安全性和舒适性角度考虑,20mm的等间距纵向槽口布置应是最佳选择。对于曲线路段,采用纵、横向沟槽组合是减少高速公路行车事故的有效方法。如采用间距20mm的纵槽与间距75mm的横槽相组合,既可加强曲线段的行车控制,又可迅速排除路表雨水。(4)一般路段可采用横向槽或纵向槽。纵向槽的侧向力系数大,安全性高,故在弯道路段优先使用。11.2.3 新建路面或旧路面抗滑构造不满足要求时,可采用硬刻槽或喷砂打毛等方法加以恢复。11.3 混凝土路面养生11.3.1 混凝土路面铺筑完成或软作抗滑构造完毕后应立即养生。机械摊铺的混凝土路面、桥面及搭板宜采用喷洒养生剂同时保湿覆盖的方式养生。11.3.2 混凝土路面采用喷洒养生剂养生时,喷洒应均匀、成膜厚度应足以有效阻止水分挥发,喷洒后的表面不得有颜色差异。喷洒时间宜在表面混凝土泌水完毕后进行。喷洒高度宜控制在0.5~1m。使用一级品养生剂时,最小喷洒剂量不得少于0.30kg/m2;合格品的最小喷洒剂量不得少于0.35kg/m2。不得使用易被雨水冲刷,或对混凝土强度、表面耐磨性有影响的养生剂。当喷洒一种品种养生剂达不到90%以上有效保水率要求时,可采用两种养生剂各喷洒一层或喷一层养生剂再覆盖的方法。11.3.3 覆盖塑料薄膜养生的初始时间,以不压坏细观抗滑构造为准。薄膜厚度(韧度)应合适,宽度应大于覆盖面600mm。两条薄膜对接时,搭接宽度不应小于400mm,养生期间应始终保持薄膜完整盖满。11.3.4 覆盖养生(1)覆盖养生必须盖满表面,不得缺失。宜使用保湿膜、土工毡、土工布、麻袋、草袋、草帘等覆盖物。保湿膜是国内新型养生材料,底部是吸水保湿膜,上部为黑色吸热隔水塑料薄膜,保温、保湿效果较好。另外覆盖后应及时洒水,保持混凝土表面始终处于潮湿状态,并由此确定每天的洒水遍数。这些覆盖材料中,以土工毡的保湿养生效果最好,因为土工毡较厚,能够储存较多的水分,失水蒸发干燥速度很慢,从而在施工中大大地减少了洒水遍数。(2)昼夜温差>10℃以上的地区或日平均温度≤5℃施工混凝土路面应采取保温保湿养生措施。一般可使用草帘、棉垫、泡沫塑料垫等作为保温养生材料。养生时先在混凝土路面表面洒水保湿,再覆盖保温材料。11.3.5 养生时间应根据混凝土弯拉强度增长情况而定,至少养生至设计弯拉强度达到80%,应特别注重前7d的保湿(温)养生。一般养生天数宜为14~21d,高温天不宜少于14d,低温天不宜少于21d。由于粉煤灰水泥混凝土路面只有长期保持湿度,才能获得较高的后期弯拉强度,故应加强养生,最短养生时间不宜少于28d,低温天应适当延长。11.3.6 混凝土板养生初期,严禁人、畜踩踏,车辆通行,在达到设计强度40%后,行人方可通行。平交道口路面养生期间,应搭建临时便桥。面板达到设计弯拉强度后,方可开放交通。12 特殊气候条件下的施工12.1 一般规定12.1.1 混凝土路面铺筑期间,应有专人收集月、旬、日天气预报资料,遇有影响混凝土路面施工质量的天气时,应暂停施工或采取必要的防范措施,制订特殊气候的施工方案。12.1.2 混凝土路面施工如遇下述恶劣天气条件之一者,必须停工。(1)现场降雨。主要为了防止刚铺筑的塑混凝土表面水泥浆被冲刷、垮边,影响路面平整度。(2)刮风天:风力大于6级,风速在10.8m/s以上的强风天气。主要是为了防止软混凝土表面的塑性收缩开裂,这是强制停工的临界风速和风级。(3)高温季节:现场气温高于40℃或拌合物摊铺温度高于35℃。主要是为了防止温缩开裂、塑性收缩开裂和接缝拉开量过大。(4)低温季节:摊铺现场连续5昼夜平均气温低于5℃,夜间最低气温低于-3℃。水泥路面不允许负温施工。12.2 雨季施工12.2.1 雨天施工,应做好以下防雨准备:80
(1)地势低洼的搅拌场、水泥仓、备件库及砂石料堆场,应按汇水面积修建排水沟或预备抽排水设施。搅拌楼的水泥和粉煤灰罐仓顶部通气口、料斗及不得遇水部位应有防潮、防水覆盖措施,砂石料堆应防雨覆盖。(2)雨天施工时,在新铺路面上,应备足防雨篷、帆布和塑料布或薄膜。以便在突发雷阵雨时,遮盖刚铺筑的路面。运输车辆应加盖防雨篷布。(3)防雨篷支架宜采用可推行的焊接钢结构,并具有人工饰面拉槽的足够高度。防止冲刷掉路面水泥浆,导致平整度、耐磨性等损失和滑模摊铺无模板支撑的路面低侧边缘冲垮破坏。实践证明,只有这种防雨篷方可抵抗较强的风雨,并便于路面后续施工工艺操作。12.2.2 路面铺筑过程中防雨水冲刷措施(1)摊铺中遭遇阵雨时,应立即停止铺筑混凝土路面,并紧急使用防雨篷、塑料布或塑料薄膜等覆盖尚未硬化的混凝土路面,以免遭雨水冲刷。(2)被阵雨轻微冲刷过的路面,视平整度和抗滑构造破损情况,采用硬刻槽或先磨平再刻槽的方式处理。对被暴雨冲刷后,路面平整度严重劣化或损坏的部位,应尽早铲除重铺。(3)降雨后开工前,应及时排除车辆内、搅拌场及砂石料堆场内的积水或淤泥。运输便道应排除积水,并进行必要的修整。摊铺前应扫除基层上的积水。12.3 风天施工12.3.1 风天应采用风速计在现场定量测风速或观测自然现象,确定风级,并按表12.3.1的规定采取防止塑性收缩开裂的措施。表12.3.1 刮风天混凝土路面防止塑性收缩开裂措施风力相应自然现象风速(m/s)防止路面塑性收缩开裂措施1级软风烟能表示风向,水面有鱼鳞波。≤1.5正常施工,喷洒一遍养生剂,原液剂量0.30kg/m2。2级轻风人面有感,树叶沙沙响,风标转动,水波显著。1.6~3.3应加厚喷洒一遍养生剂,剂量0.45kg/m2。3级微风树叶和细枝摇晃,旗帜飘动,水面波峰破碎,产生飞沫。3.4~5.6路面摊铺完成后,立即喷洒第一遍养生剂,拉毛后,再喷洒第二遍养生剂。两遍剂量共0.60kg/m2。4级和风吹起尘土和纸片,小树枝摇动,水波出白浪。5.7~7.9除拉毛前后喷两遍养生剂外,两遍剂量共0.60kg/m2,还需覆盖塑料薄膜。5级清劲风有叶小树开始摇动,大浪明显,波峰起白沫。8.0~10.7使用抹面机械抹面,加厚喷一遍剂量0.45kg/m2养生剂并覆盖塑料薄膜或麻袋草袋,使用钢刷做细观抗滑构造,使用硬刻槽机刻出抗滑沟槽。无机械抹面措施时,应停止施工。6级强风大树枝摇动,电线呼呼响,出现长浪,波峰吹成条纹。10.8~13.8必须停止施工。刮风天施工防止塑性收缩开裂的基本措施有三项:(1)尽早喷足量养生剂阻止蒸发。(2)不压坏抗滑构造前提下,既喷大量养生剂又尽快覆盖塑料薄膜,阻断蒸发。(3)保证平整度的机械抹面,压缩掉因快速蒸发形成的水泥路面体积收缩量,略压低1~2mm左右表面厚度,即可消除平面开裂。再喷足量养生剂或覆盖塑料薄膜、麻袋、草袋等养生,并保证抗滑构造。干热风对路面开裂的影响研究表明:经过水泥路面开裂蒸发率的实地测量,要采取防裂措施的开裂临界蒸发率应为0.5kg/hr.m2,(实测开裂最小值为0.53kg/hr.m2),风速5m/s左右。而不是国外标准的1.0kg/hr.m2,风速>6m/s。前者是薄壁混凝土结构的开裂临界蒸发率,公路工程薄壁结构施工期防裂应按0.5kg/hr.m2进行控制;后者为一般结构开裂临界蒸发率。大风天,不允许使用人工重新抹面,影响机械施工的优良平整度。经过计算,路面发生塑性收缩开裂的混凝土路表面体积收缩量为0.5%~1.0%之间,只要能够将表面压低1~2mm,就可保证不再发生塑性收缩开裂。如果在无论多大风速的天气下需要强制施工,必须装备整个横断面的斜压辊或叶片式重型抹面机。这样的抹面可使水泥路表面在刮风天迅速硬化,但无法软作粗细两级抗滑构造,必须采用钢丝刷刷出细观抗滑构造,并用硬刻实现宏观抗滑构造。80
最新的路面混凝土断裂力学研究表明:发生大量的或严重的塑性收缩裂缝的水泥混凝土路面,均必须返工重铺。即使路面上的裂缝很浅,只是微小的裂纹,也会由于裂纹尖端的开裂敏感性及车辆荷载的反复疲劳作用而逐步发展为裂缝,这样的裂缝会在1年左右穿透面板,形成结构断裂破坏即断板。其疲劳循环周次仅有设计基准期的1/30。因此,施工期间最主要和最艰巨的任务是防止表面塑性收缩开裂和温度开裂。12.4 高温季节施工12.4.1 施工现场的气温高于30℃,拌合物摊铺温度在30~35℃,同时,空气相对湿度<80%时,混凝土路面和桥面的施工应按高温季节的规定进行。高温施工的关键:一是控制拌合物的工作性以便能够顺利摊铺;二是保持混凝土拌合物摊铺温度不超过35℃,防止面板温差开裂;三是高温施工时,由于蒸发率很大,因此要加强洒水和覆盖养生,防止塑性收缩开裂及干缩开裂。12.4.2 高温天铺筑混凝土路面和桥面应采取下列措施:(1)当现场气温≥30℃时,应避开中午高温时段施工,可选择在早晨、傍晚或夜间施工,夜间施工应有良好操作照明,并确保施工安全。(2)采用拌合物降温保塑措施:砂石料堆应设遮阳篷;抽用地下冷水或采用冰屑水拌和;拌合物中宜加允许最大掺量的粉煤灰,但不宜掺硅灰。拌合物中应掺足够剂量的缓凝剂、高温缓凝剂、保塑剂或缓凝(高效)减水剂等。原材料的降温作用可以通过混凝土配合比的热工计算得出。其中最关键的是,砂石料堆应遮阳覆盖防止太阳曝晒。由于配合比中单位用水量较小,用冷水或冰屑水拌和降温作用有限,一般仅为1℃~3℃。实测表明:掺足量的粉煤灰有延缓拌合物初凝时间约半小时左右的效果;掺足量的磨细矿渣有延缓拌合物初凝时间约一刻钟左右的效果;但热天施工不得掺硅灰,因为硅灰有促凝作用,热天使用硅灰后初凝时间会比纯水泥的初凝时间短45min左右。(3)自卸车上的混凝土拌合物应设遮盖篷布。(4)加快施工各环节的衔接,尽量缩短搅拌、运输、摊铺、饰面等各工艺环节所耗费的时间。(5)在每日气温最高和日照最强烈时,可使用防雨篷作防晒遮荫篷。(6)高温天气施工时,混凝土拌合物的出料温度不宜超过35℃,并应随时监测气温以及水泥、拌和水、拌合物及路面混凝土的温度。必要时应加测混凝土水化热。(7)在采用覆盖保湿养生时,应加强洒水,使路面能保持足够的湿度,避免水泥路面表面发白。(8)切缝时间应视混凝土强度的增长情况或按250温度小时而定,宜比常温施工时适当提早,以防止断板。在夜间降温幅度较大或降雨时,也应提早切缝。(9)从降低水泥的水化热温升来看,高温季节不应使用R型水泥。因为R型水泥热天的水化反应过快、温升值过高,在刮风、阵雨和夜间冷冲击情况下,极易产生温差裂缝;另一个原因是热天时R型水泥凝结硬化很快,若不采用大剂量缓凝剂、保塑剂,会造成运到摊铺机前的混凝土坍落度很小,螺旋布料器无法布料,强行摊铺将严重影响路面密实度和平整度。12.4.3 高温水泥的施工措施:(1)水泥出厂温度应严格控制在80以内。(2)搅拌时采用骨料吸热法,干拌时间不少于30s。12.5 低温季节施工12.5.1 当摊铺现场连续5昼夜平均气温在5℃~15℃之间,夜间最低气温在-3℃~5℃之间,混凝土路面和桥面的施工应按下述低温季节施工规定的措施进行:(1)拌合物中应优选早强剂、促凝剂品种与掺量。(2)应选用水化总热量大的R型水泥或单位水泥用量较多的32.5级水泥。此外,低温季节施工时不宜掺粉煤灰。因为粉煤灰的持续水化需要两个条件:一是长期保持足够的湿度;二是要有足够的温度,两者缺一不可。否则,粉煤灰不能水化和提供长期强度。(3)搅拌机出料温度不得低于10℃,摊铺混凝土温度不得低于5℃。养生期间,应始终保持混凝土板最低温度不低于5℃。因为混凝土只有在这样的最低水化温度下,才可能缓慢增长强度,并保持较高的后期强度增长率。否则,应采用热水或加热砂石料拌和混凝土,热水温度不得高于80℃;砂石料温度不宜高于50℃。(4)应加强保温保湿覆盖养生,可先用塑料薄膜保湿隔离覆盖或喷洒养生剂,再采用草帘、泡沫塑料垫等保温覆盖初凝后的混凝土路面。80
(5)应随时检测气温以及水泥、拌和水、拌合物及路面混凝土的温度,每工班至少测定3次。12.5.2 混凝土路面或桥面弯拉强度未达到1.0MPa或抗压强度未达到5.0MPa时,应严防路面受冻。12.5.3 低温天施工,路面或桥面保温保湿覆盖养生天数不得少于28d。 13 施工质量检查与验收13.1 一般规定13.1.1 施工质量的控制、管理与检查应贯穿整个施工过程,应对每个施工环节严格控制把关,对出现的问题,立即进行纠正或停工整顿,确保工程质量,为施工质量验收与评定打好坚实的基础。13.1.2 施工过程中的质量管理要求(1)水泥混凝土路面施工应建立健全质量检测、管理和保证体系。应按施工进度做好质检仪器和人员数量的动态计划。施工中应按计划落实质检仪器和人员,对施工各阶段的各项质量指标应做到及时检查、控制和评定,以达到所规定的质量标准,确保施工质量。(2)施工全过程的质量动态检测、控制和管理内容应包括:施工准备、铺筑试验路段和施工过程中的各项技术指标的检验,出现施工技术问题的报告、论证和解决等。13.2 铺筑试验路段13.2.1 混凝土路面在正式摊铺前,应在主线外铺筑试验路段。验路段长度不应短于200m。必须在主线上试摊铺的,应做好及时铲除不合格路面的准备。试验路段的厚度、摊铺宽度、接缝设置、钢筋设置等均应与实际工程相同。以检验原材料和混凝土配合比,并依据新情况调整摊铺机上的工作参数。13.2.2 通过试验路段应达到下述目的:(1)检验搅拌楼性能,确定合理搅拌工艺,检验适宜摊铺的搅拌楼拌和参数:如上料速度,拌和容量,搅拌均匀所需时间,新拌混凝土坍落度、振动粘度系数、含气量、泌水性等生产可使用的混凝土配合比等。(2)检验主要机械的性能和生产能力,检验辅助施工机械组配的合理性,检验路面摊铺工艺和质量:基准线设置方式,摊铺机械(具)的适宜工作参数,包括:松铺高度、摊铺速度、振捣时间与频率、中间和侧向拉杆置入情况等。检验整套施工工艺流程。(3)使工程技术人员熟悉并掌握各自的操作要领。(4)按施工工艺要求检验施工组织形式和人员编制。(5)建立混凝土原材料、拌合物、路面铺筑全套技术性能检验手段,熟悉检验方法。(6)检验通讯联络和生产调度指挥系统。13.2.3 试铺中,施工人员应认真做好纪录,监理工程师或质监部门应监督检查试验段的施工质量,及时与承包人商定并解决问题。试验段铺筑后,承包人应提出试验路段总结报告,上报监理和业主批复,取得正式开工认可。13.3 施工质量管理与检查13.3.1 施工中的质量管理(1)路面铺筑必须得到正式开工令后方可开工。(2)承包人应随时对施工质量进行自检。监理应按承包人自检频率的1/3进行抽检或旁站,监理和质检部门应对承包人的检验结果进行检查认定。当施工、监理、监督人员发现异常情况,应加大检测频率,找出原因,及时处理。高速公路应利用计算机实行动态质量管理。表13.3.1水泥路面的检验项目是根据水泥路面工程质检需要确定。表13.3.1 混凝土路面的检验项目、方法和频率项次检查项目检验方法和频率80
1弯拉强度每班留2~4组试件,日进度<500m取2组;≥500m取3组;≥1000m取4组,测fcs,fmin,Cv2钻芯劈裂强度每车道每3公里钻取1个芯样,硬路肩为1个车道,测平均fcs,fmin,Cv3板厚度路面摊铺宽度内每100m左右各2处,连接摊铺每100m单边1处,参考芯样43m直尺平整度每半幅车道100m2处10尺5动态平整度所有车道连续检测6抗滑构造深度铺砂法:每幅200m2处7相邻板高差尺测:每200m纵横缝2条,每条3处8连接摊铺纵缝高差尺测:每200m纵向工作缝,每条3处,每处间隔2m3尺,共9尺9接缝顺直度20m拉线测:每200m6条10中线平面偏位经纬仪:每200m6点11路面宽度尺测:每200m6处12纵断高程水准仪:每200m6点13横坡度水准仪:每200m6个断面14断板率数断板面板块占总块数比例15脱皮裂纹露石缺边掉角路缘石顺直度和高度量实际面积,并计算与总面积比20m拉线测:每200m4处16灌缝饱满度尺测:每200m接缝测6处17切缝深度尺测:每200m6处18胀缝表面缺陷每条观察填缝及啃边断角19胀缝板连浆每条胀缝板安装时测量20胀缝板倾斜尺测:每块胀缝板每条两侧21胀缝板弯曲和位移尺测:每块胀缝板每条3处22传力杆偏斜钢筋保护层仪:每车道4根注:①路面钻芯劈裂强度应换算为实际面板弯拉强度进行质量评定;②每台搅拌楼所生产的拌合物,除应满足滑模机的可摊铺性外,还应着重控制拌合物的匀质性和各质量参数的稳定性。13.3.2 混凝土路面的平整度、弯拉强度和板厚三大关键质量指标的自检应符合下列规定:(1)用3m直尺检测平整度作为施工过程中质量控制检测项目;用平整度仪检测动态平整度作为交工验收时工程质量的评定依据。3m直尺检测平整度,只反映小波长的不平整度,不反映大波长,只能作为施工过程中的质量控制检测项目。用平整度仪检测动态平整度,精确度较高,能客观地反映路面在设计车速的行驶中平整度的实际情况。但在施工养生期间,为防止压坏路面,平整度检测车不能上路检测。(2)应从搅拌楼生产的拌合物中随机取样,并按标准方法检测混凝土路面弯拉强度。弯拉强度应采用三参数评价:平均弯拉强度合格值、最小值和统计变异系数。检测小梁弯拉强度后的断块宜测抗压强度,作为混凝土强度等级的参考。检验弯拉强度时应明确:试件振捣成型方式应为标准振动台,不得使用振捣棒或自制振动板;试件应采用150mm×150mm×550mm的标准尺寸;养生方式为标准养生。断头抗压强度由于试件不标准,一般认为比立方体试件抗压强度大一些,所以仅供参考。实际上,弯拉强度试件的断头是受过损伤的,大量统计结果表明:断头抗压强度仅比立方体抗压强度大5%~8%,完全可以作为混凝土强度等级的参考值。(3)应在面层摊铺前通过基准线严格控制板厚。摊铺后板厚可在侧面用尺测量,行车道横坡低侧面板钻芯厚度和面板平均厚度两项指标均应满足允许偏差(不小于10mm)。在上述两项指标中有一项不合格者、或两项都不合格,即要求返工。按水泥混凝土路面可靠度设计理论,应严格控制板厚的变异系数,将板厚变异系数控制在允许偏差范围内。13.3.3 在混凝土路面铺筑过程中,路面各技术指标的质量检验评定标准应符合表12.3.3的规定。表13.3.3 高速公路混凝土路面铺筑质量要求80
项次检查项目允许值1弯拉强度①(MPa)100%符合附录A.1的规定2板厚度(mm)代表值≥-5;极值≥-10,cv值符合设计值3平整度σ(mm)≤1.2IRI(m/km)≤2.03m直尺Δh(mm)≤3(合格率应≥90%)4抗滑构造深度(mm)一般路段0.70~1.10特殊路段②0.80~1.205相邻板高差(mm)≤26连接摊铺纵缝高差(mm)平均值≤3;极值≤57接缝顺直度(mm)≤108中线平面偏位(mm)≤209路面宽度(mm)≤±2010纵断高程(mm)±1011横坡度(%)±0.1512断板率(‰)≤213脱皮印痕裂纹露石缺边掉角(‰)≤214路缘石顺直度和高度(mm)≤2015灌缝饱满度(mm)≤216切缝深度(mm)≥5017胀缝表面缺陷不应有18胀缝板连浆(mm)≤2019胀缝板倾斜(mm)≤2020胀缝板弯曲和位移(mm)≤1021传力杆偏斜(mm)≤10注:①路面钻芯劈裂强度应换算为实际面板弯拉强度进行质量评定;②特殊路段指高速立交、变速车道等处。13.3.4 承包人的质检结果应按表12.3.3的规定,以1km为单位进行整理。对于滑模机械铺筑混凝土路面的关键工序宜拍摄照片或进行录相,作为现场记录保存。13.3.5 底基层、基层和面层试验检测需要的主要仪器如表13.3.5所示。表13.3.5 底基层、基层和水泥面层试验检测需要的主要仪器编号仪器名称数 量试验用途备 注1烘 箱1多个试验能控温在105℃+5℃2天平或台秤1粗集料筛分等感量小于试样质量的0.1%3天 平1细集料筛分等感量小于最大称量的0.05%4天 平 击实试验等感量0.01g5试验筛一套碎石、石屑、砂筛分方孔筛6摇筛机一台筛分 7吊 篮一个粗集料密度 8溢流水槽 粗集料密度 9温度计 粗集料密度 10盛水容器 粗集料密度 11石料压碎值试验仪两套压碎值 80
12金属棒 压碎值 13压力机 压碎值500KN14金属筒两个压碎值 15击实筒六个击实试验中型16击锤和导管一套击实试验 17脱模器 击实试验 18量 筒多个击实试验50mL,100mL,500mL19铝 盒若干击实试验 20试模十三个抗压强度试验150mm×150mm21反力框架一套抗压强度试验400KN以上22液压千斤顶一套抗压强度试验200~1000KN23保温、保湿设备一套抗压强度试验 24水槽 抗压强度试验 25滴定装置一套水泥剂量试验50Ml26容量瓶两套水泥剂量试验 27灌砂法设备一套测压实度 28核子密度仪一台测压实度尽量不用29水准仪一台测高程 303m直尺多把测平整度 31负压筛析仪一台水泥细度 32水泥净浆搅拌机一台标准稠度用水量、凝结时间、安定性 33雷氏夹一套 34沸煮箱一台 35标准稠度与凝结时间一台 36胶砂搅拌机一台强度 37胶砂振动台一台强度 38抗折试验试验机一台强度 39抗压夹具一套强度 40比重瓶1个比重 41抗压试件多个强度150㎜×150㎜×150㎜42抗折试件多个强度150㎜×150㎜×550㎜43混凝土拌和机一台强度 44标准振动台一台强度 45万能材料试验机一台强度 46游标卡尺一把针片状含量 47取芯机一台强度 48发电机一台强度 49坍落筒一台坍落度 50贯入阻力仪一台凝结时间试验 51含气量测定仪一台含气量试验改良气压法52铺砂仪一套抗滑性能试验两者选择之一53激光构造深度仪一台抗滑性能试验54连续式平整仪一台平整度试验两者选择之一80
55颠簸仪一台平整度试验56经纬仪一台测 量 5730m皮尺多把测 量 58弯沉仪一套测弯沉试验 59弯沉车一台测弯沉试验 60表面温度计一支测弯沉试验 61计算机一台 处理数据62复印机一台 复印资料注:其他配套仪器设备根据相应规范配置。 13.4 交工质量检查验收13.4.1 混凝土路面完工后,承包人应提交全线检测结果、施工总结报告及全部原始记录等齐全资料,申请交工验收。13.4.2 质量问题处理(1)路面混凝土弯拉强度应采用小梁标准试件弯拉强度和路面钻芯取样圆柱体劈裂强度折算的弯拉强度综合评定。当弯拉强度不足时,每公里每车道应取3个以上芯样。高速公路应通过试验,建立各自工程的混凝土标准小梁弯拉强度与混凝土直径150mm圆柱体的劈裂强度的统计公式,试验组数不宜小于15组。(2)平整度不合格的部位应进行处理,并硬刻槽恢复抗滑构造。(3)板厚不足时,应判明区段,返工重铺。13.5 竣工验收前的质量检查和修整13.5.1 竣工验收的一般规定(1)混凝土路面工程施工的质量保证期限应延续到竣工验收,竣工验收前,路面出现的少量缺陷和局部损坏应由承包人负责;竣工验收交付管养后,由该路段的管养部分负责。(2)承包人在水泥混凝土路面交工和竣工验收前,应对路面进行两次全面质量检查和修整。修整的内容有:混凝土路面断板、断角、接缝损坏、桥面裂缝的翻修;对平整度不满足要求、有明显跳车感觉的路面施工接头、拱起错台、局部沉降、桥头沉降等部位进行改善;对裂缝、板块脱空和坑洞进行灌浆修补。达到竣工验收的质量要求后,方可验收。(3)承包人的质量保证金应在竣工验收后发还承包人。13.5.2 竣工验收程序混凝土路面工程在交工验收后即可投入通车试运行,经过1~2年通车试运行考验,考验合格或对局部出现的少量损坏按要求修整完成后,可向相应公路等级的主管部门申请进行竣工验收,竣工验收的程序、技术标准和检查要求等与上节交工验收基本相同。13.5.3 竣工验收前的路面修整(1)断板修复施工期间及竣工验收前产生的早期断板,均应按下述方式修复。新建水泥混凝土路面上发生的断板应使用全板厚修复方式。(2)整块断板修复符合下列条件之一时,就应采用整块面板修复:在业主对断板有明确整块面板修复要求时;断板有分叉或一块板上有两条裂缝时;断板裂缝处在面板中央纵横向各1m范围内时。修复时,首先处理基层,对上基层裂缝部位应铺土工布或热沥青粘贴油毛毡;对基层沉降或松散部位应使用贫混凝土或C15混凝土修补找平。整块面板修复时,应在两侧横向缩缝钻孔设传力杆,两侧纵缝钻孔设拉杆。传力杆和拉杆中宜用环氧砂浆或钢筋锚固膏固定。当发现断板处对应的基层或路基已经断裂时,应在上下基层之间加铺土工格栅,在上基层顶面加铺厚塑料薄膜或粘贴油毡隔离,并应在翻修的全面板厚度上增设补强钢筋网。钢筋直径不小于Φ10,纵横间距不大于@200mm,边距100mm。80
(3)断板的局部修复一块面板上仅有一条断板缝,且该缝离接缝的最大距离不大于2m的路面板,可采用断板局部修复方式。修复时,首先在断板顶端切缝,切缝位置到最近接缝的最大距离不大于2m,最短距离不小于1m。在这一切缝范围内,面板全厚度挖除。此外,应设横缝传力杆、纵向拉杆和补强钢筋网,钢筋网位置在上h/2~h/3之间,然后进行局部全厚度翻修。(4)断角修复板角断裂应按破碎面的大小确定切割范围,进行全厚度设传力杆翻修。当断角有一边长不小于2m时,应作为断板,按断板要求修复。当断角的最大边长大于等于1m时,同时应在断角处(上h/2~h/3)设角隅钢筋网补强。板角修复时,宜使用微膨胀混凝土(水泥中加12%~15%膨胀剂)或补偿收缩混凝土(加10%左右膨胀剂),混凝土的弯拉强度不得低于面板混凝土。(5)板边和接缝修整①板边修整对纵横接缝处的轻度(最宽不大于20mm)板边角剥落,应将剥落的表面清理干净,用接缝材料灌缝或沥青砂浆修补平整。在路面纵横向接缝边缘严重剥落或全深度破碎时,应按下述要求修复:修复基层:全深度破碎板边挖开后,先处理基层,以保证稳定支撑。全深度翻修:按上述的断板局部全深度修复方式进行修补,切割范围视破碎大小而定,修补宽度不宜小于0.5m,亦不应大于2m。当切槽修补整块板边,修补宽度不大于0.5m时,可使用边缘补强钢筋,不需设钢筋网。整块修复:破碎长度不小于3m或破碎范围在板中1m的范围内者,宜整块修复,纵横向接缝处应钻孔设拉杆和传力杆。碎角修复:当一侧接缝的破碎长度小于2m,可切45°斜角方式设传力杆修复,当最长边长在1~2m范围内,宜设传力杆和钢筋网补强。②接缝修整横向接缝两侧严重剥落或全深度破碎时,可适当移动接缝位置,不宜在局部全深度修复板块中间再设缩缝或胀缝。胀缝板应靠在一侧传力杆上,修补浇筑另一侧混凝土,应设置胀缝钢筋支架补强,并与板中钢筋网焊接。纵缝张开位移超过5mm,纵缝拉杆已失效的部位,可按设计要求切槽植入拉杆钢筋,也可植入两种规格的钢耙钉(长度分别为300mm和500mm,直径大于等于Φ12mm,间距800mm,钩长50mm)。钻孔深度不小于80mm,钉杆埋深不小于3mm。植入拉杆或耙钉后,张开位移量不大于10mm时,可使用热沥青或填缝料填灌张开纵缝;张开位移量大于10mm时,可在一侧涂沥青,然后使用与面板等弯拉强度的细石混凝土,插振捣实,抹面修复。缩缝或胀缝进入硬物时,热天板端易拱起。此时若面板和接缝是完整的,应将硬物清理干净,然后将面板放回原位,在胀缝内应重填胀缝板,上部使用填缝料灌填,缩缝重新灌缝。13.5.4 竣工验收前的路面平整度的改善(1)横向工作缝、桥头或与人工施工面板连接处出现局部平整度不佳的部位;高速公路用3m直尺测得的平整度大于等于5mm的部位应使用水磨石机抹平,直到平整度符合验收标准的要求。但应注意磨平面积不应过大,以免影响动态平整度和行车安全性,已抹平部位的细观抗滑构造宜采用钢刷打毛;宏观抗滑构造宜使用硬刻槽机刻槽。(2)在竣工验收时,若发现路面板发生了错台,错台高差不大于5mm,可使用水磨石机磨平到平整度不大于3m直尺3mm。竣工验收前,错台高差大于5mm时,证明这一部位的局部基层的耐冲刷性和强度严重不足。宜将整板清除,重新做贫混凝土上基层,再按设计要求重新铺筑面板。(3)局部路面数块板整体沉降时,应先钻孔探查造成局部沉降的软路基或基础位置,然后使用水泥浆在软弱部位多孔压浆,经过压浆将面板抬升到设计高程。当软路基深度过大,不能压浆抬升时,可先压浆处理软基,然后在面板与基层之间压浆升板。压浆抬升时,必须同时测量面板高程,并由此确定灌浆压力、灌浆量和持压时间等。13.5.5 竣工验收前的路表面裂缝、板块脱空和坑洞处置(1)裂缝处置施工期间产生的塑性收缩裂缝或竣工前发生的干缩裂缝,首先应钻芯探查裂缝宽度和深度,若裂缝深度超过1/2板厚,长度超过2m,应按断板进行修复处理。若裂缝深度不大于1/2板厚,可按裂缝轻重程度采用下述上式处理:①对轻微表面裂缝,裂缝宽度不大于0.2mm,长度不大于300mm,深度在30mm以内者,裂缝会自动愈合,可不做处理。②对中等表面裂缝,裂缝宽度不大于0.3mm,长度不大于800mm,深度在50mm以内的裂缝,可在裂缝内细心插捣,填灌满干水泥粉,水泥水化后会将其粘合。或压入低粘度环氧树脂粘合裂缝。③对严重的表面裂缝,裂缝宽度不大于0.4mm,长度在800~2000mm之间,深度在1/2板厚以内者,应返工重修。80
(2)板块脱空灌浆板块脱空可使用弯沉仪、超声仪、铁棒敲击回声等方法判定,凡弯沉超过0.2mm者或铁棒敲击声与非脱空板明显不同者,即可视为面板脱空。面板脱空不大于1/2板块面积的可使用局部灌浆;面板脱空大于1/2板块面积的可全板灌浆,灌浆要求应按《公路水泥混凝土路面养护规范》(JTJ073.1-2001)的要求进行。(3)面板表面坑洞填缝因泥块和高风化的岩石造成的路表面坑洞,孤立的或一块板内不超过3个坑洞时。可将坑洞清理干净,然后使用砂浆填补,并达到表面平整度要求;一块板内表面多于4个坑洞或坑洞连接成片时,证明此混凝土路面板的材料质量严重不合格,应铲掉重新铺筑。13.6 工程施工总结13.6.1 承包人应根据国家竣工文件编制规定,提出施工总结报告、质量测试报告或采用新材料新技术研究报告,连同竣工图表,形成完整的施工资料档案。特别对使用的新技术应认真总结,便于新技术、新工艺的推广应用。13.6.2 施工总结报告应包括工程概况、设计图纸及变更、基层、原材料、施工组织、机械及人员配备、施工工艺、进度、工程质量评价、工程预决算等。13.6.3 施工质量管理与测试报告应包括施工组织设计、质量保证体系、试验段铺筑报告、施工质量达到或超过现行规范规定情况、原材料和混凝土检测结果、施工中路面质量自检结果、交工复测结果、工程质量评价、原始记录相册和录相资料等。13.6.4 首次采用滑模施工或首次铺筑钢筋混凝土路面、钢纤维混凝土路面等路面结构时,应同时提交试验总结报告。 14 安全生产及施工环保14.1 一般规定14.1.1 根据机械化施工特点,做好安全生产工作。施工前,承包人应对员工进行安全生产教育,树立安全第一的思想,落实安全生产责任制度。14.1.2 路面施工期间应加强施工环保的教育,增强环保意识,并加强施工场地环境卫生管理、监督和检查。14.2 安全生产14.2.1 施工过程中,应制订搅拌楼、发电(机)站、运输车、滑模摊铺机等大型机械设备及其辅助机械(具)的安全操作规程,并在施工中严格执行。(1)在搅拌楼的拌和锅内清理粘结混凝土时,有电视监控的,必须打开电视监控系统,关闭主电机电源,并在主开关上挂警示红牌。无电视监控的,必须有两人以上方可进行工作,一人清理,一人值守操作台。(2)料车上料时,在铲斗及拉铲活动范围内,人员不得逗留和通过。(3)运输车辆应鸣笛倒退,并有专人指挥和查看车后情况。(4)施工中,严禁非操作人员登上布料机、滑模摊铺机、拉毛养生机等机械设备。(5)夜间施工,布料机、摊铺机、拉毛养生机上均应有照明设备和明显的示警标志。(6)施工中,严禁机械设备机手擅离操作台,严禁用手或工具触碰正在运转的机件。14.2.2 交通安全(1)施工现场必须做好交通安全工作。交通繁忙的路口应设立标志,并有专人指挥。夜间施工,路口及基准线桩附近应设置警示灯或反光标志,专人管理灯光照明。(2)摊铺机械停放在通车道路上,周围必须设置明显的安全标志,正对行车方向应提前200m引导车辆转向,夜间应以红灯示警。14.2.3 施工机电设备应有专人负责保养、维修和看管,施工现场的电机、电线、电缆应尽量放置在无车辆、人、畜通行部位,确保用电安全。14.2.4 使用有毒、易燃的材料时,现场操作人员必须按规定配戴防护用具。80
14.2.5 所有施工机械、电力、燃料、动力等的操作部位,严禁吸烟、禁止使用明火。摊铺机、搅拌楼、储油站、发电站、配电站等重要施工设备上应配备消防设施,确保防火安全。14.2.6 停工期间必须设专人值班保卫,严防原材料、机械、机具及零件等失窃。 14.3 施工环境保护14.3.1 搅拌场、生活区、路面施工段应经常清理环境卫生,排除积水,并及时整治运输道路和停车场地,做到文明施工。14.3.2 污染物处理排放应符合下列规定:(1)搅拌楼、运输车辆和摊铺机的清洗污水不得随处排放;每台搅拌楼宜设置处理污水的沉淀池或净化设备,车辆应在有污水沉淀或净化设备的场地进行清洗。(2)废弃的水泥混凝土、基层残渣和所有机械设备的残渣和油污等废弃物应分类集中堆放或掩埋。14.3.3 搅拌场原材料和施工现场临时堆放的材料均应分类,有序堆放。施工现场的钢筋、工具、机械设备等应摆放整齐。80