水泥混凝土路面修筑技术(1)

水泥混凝土路面修筑技术
—三辊轴机组铺筑水泥混凝土路面技术
李成才
关于水泥混凝土路面
❖ 水泥混凝土路面是当今两种主要的路面结构型式
❖ 水泥混凝土路面的优点 1具有良好的力学性能 2 抗压和弯拉强度高 3 抗水破坏能力也强，优于沥青路面 4 水泥混凝土路面使用年限长 5 路面轻微破损后尚能维持较长期通车 6 便于养护
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准备工作—配合比设计
❖ 配合比设计的注重要点 Ⅰ注重粗集料的最大粒径限制和集料级配 涉及混凝土材料的均质性 涉及混凝土材料的使用耐久性 以骨架密实级配为最佳
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准备工作—配合比设计
❖ 配合比设计的注重要点 Ⅱ 注重控制水灰比
水灰比和强度成强负相关关系 ： 单位用灰量相同时，水灰比增大，强度降低
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模板制作与安装
❖ 模板制作与安装的基本要求 1. 刚度要求 施工过程中模板不变形 2. 几何尺寸要求 误差应在规范允许的范围内 3. 稳定性要求
模板与支撑及支撑点（面）在安装后必须形成稳定结构 施工中必要的振动（如浇筑混凝土等）应不影响其结构 稳定性
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2. 加热填缝料
造价便宜而施工较为困难（不宜用沥青代替填缝料）
3. 垫条
选购弹性和柔韧性良好、不吸水、耐腐蚀和耐高温材料 形状应为圆柱型，截面直径应比缝宽大3～5mm
4.胀缝材料
选择软木、塑胶板、沥青纤维板和橡胶泡沫板
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准备工作-设备准备
❖搅拌站
❖ 1. 应采用强制式拌合设备
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准备工作-设备准备
❖ 三辊轴整平机
❖ 长度宜比摊铺宽度长100～ 150cm
❖ 每作业班应至少准备1台
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准备工作-设备准备
❖ 振动梁
❖ 长度宜比摊铺宽度长40～ 60cm
❖ 每作业班应至少准备1台
❖ 具有足够的刚度，施工中应不产 生下垂挠度
水灰比降低，强度升高 最大单位水泥用量不宜大于400 kg/m3 掺粉煤灰时，最大单位胶体总量不宜大于420 kg/m3
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准备工作—配合比设计
❖ 配合比设计的注重 要点
Ⅲ 注重控制砂率
●砂率影响集料的骨架作用 （砂率适宜时，粗集料骨架不 被“撑开”）
●砂浆强度对混凝土强度的 影响起着至关重要的作用
❖ 3. 钢筋必须离地堆放，并必须进行防降水覆 盖
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准备工作-材料准备
❖ 钢纤维
❖ 1. 满足JTG F30规范的要求 ❖ 2. 钢纤维的储存应防降水覆盖，并离地堆放
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准备工作-材料准备
❖ 填缝材料和接缝材料
1. 常温填缝料
施工方便，无环境污染，然造价较高
模板制作与安装
❖ 3. 钢模板
❖ 宜选用轻型槽钢，腰厚宜为5～6mm ❖ 槽钢（腰）高度（亦即模板高度）应比水泥混凝土路面设计厚度小10～
15mm ❖ 槽钢应采用5～8号，长度以6～8m为宜 ❖ 钢模板不需要加固
❖ 4. 木模板
❖ 应选用变形小的松木，以红松为佳 ❖ 木板厚度不宜小于40mm，其顶面应采用0.5～1mm钢（铁）皮加固 ❖ 模板高度（木板宽度，含加固钢皮厚）亦应比水泥混凝土路面设计厚度
Ⅲ 铺筑下承层应注意： ⑴ 不应直接在完好的沥青路面上铺筑下承层。应采取预防施工积水措施 ⑵ 下承层不应存在突变点 ⑶ 下承层顶面高程不宜超过设计高（△h—0~-10mm） ⑷ 找平混凝土不宜与路面混凝土同时铺筑
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准备工作-材料准备
❖ 水泥
Ⅰ品种选择次序
⑴道路硅酸盐水泥 ⑵硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥 ⑶矿渣硅酸盐水泥（仅适用于三、四级中、轻交通公路）
2 平板（表面）振捣器
配合小型机具摊铺时使用 每作业班应准备2台平板振捣器
功率应不小于2.2KW
3 插入式振捣器 配合小型机具摊铺时使用 每作业班应至少准备4台插入式振捣器 功率应不小于1.1KW
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准备工作-设备准备
❖ 小型设备
❖ 找平钢管—1个
❖ 4m直尺 —1个
❖ 切割机 —（1+1）个
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准备工作-材料准备
❖ 粉煤灰
❖ 1. 选用Ⅰ、Ⅱ类粉煤灰 ❖ 2. 进行活性试验 ❖ 3. 储存应覆盖防水08.08.源自021整理课件12
准备工作-钢筋准备
❖ 1. 应选购建设单位指定厂家生产或质量稳定 的供应商的钢筋材料，并应分别进行供应地 和进场检验
❖ 2. 钢筋应按照设计要求符合Ⅰ级或Ⅱ级钢筋 的质量要求
❖ 模板安装的程序分解
模板固定
模板验收
●模板安装前的定位放样应以路线中线为基准进行，应定 出两侧模板内边缘定位点
●连接定位点 确定模板内侧位置
●沿定位位置初步支立模板 支撑稳定
●支撑调整模板仰俯 钢钎固定 砂浆填充空隙
●胶纸贴面 预防露浆
●刷涂隔离剂
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模板制作与安装
❖ 模板验收
❖ 模板安装验收至少应包括如下内容： ⑴ 模板平面位置； ⑵ 模板高程； ⑶ 采用“与设计板厚相同的测板作全断面检验”； ⑷ 模板安装的稳定性； ⑸ 接缝处理； ⑹ 隔离剂刷涂情况。
❖ ⑴ 磷酸盐含量（按SO42-计）小于0.0027/mm3 ❖ ⑵ 含盐量不得超过0.005mg/mm3 ❖ ⑶ PH值不得小于4 不得含有油污、泥和其它有害杂质
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准备工作-外加剂准备
❖ 必须进行进场检验 ❖ 根据施工环境条件选用 ❖ 采用生产厂家产品 不采用复配产品
●砂率宜控制在27～32％之
间
08.08●.20不21 应超过35%
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准备工作—配合比设计
❖ 配合比设计的注重要点 Ⅳ注重使用外加剂 ●改善施工条件 ●首选减水剂 ●严格进货检验
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准备工作—配合比设计
❖ 混凝土配合比设计中的通病及预防
通病 只注重混凝土强度（当然这是正确的）和
❖ 细集料
❖ 1. 采用天然砂或机制砂，也可以采用混合砂 ❖ 2. 宜采用中、粗砂 ❖ 3. 采用细砂时，应适当调整粗集料级配，增加
2.36~4.74mm含量
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准备工作-水准备
❖ 一般情况下应采用饮用水。 ❖ 采用非饮用水而对水质有疑问时，应对以下
指标进行检验，合格者方可使用：
❖其它准备
❖ 工作搭板—工作桥
收浆与拉毛用
❖ 洒水车
养生用
❖ 木抹
第一次收浆用
❖ 铁抹
第二次/和泌水后收浆用
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准备工作—配合比设计
❖ 配合比设计的基本要求
Ⅰ 满足设计的弯拉强度要求
此为设计规范的唯一强制条款
Ⅱ 满足工作性要求
三辊轴机组与小型机具铺筑水泥混凝土路面的现场施工坍落度以 5～15mm为宜
Ⅱ水泥准备的注意事项：
⑴ 优先选用旋窑生产的水泥 ⑵ 优先选用强度等级42.5水泥（中、轻交通的三、四级公路可以选用32.5强度等级的水泥） ⑶不宜采用R型水泥 ⑷ 散装水泥温度不得高于50℃ ⑸ 水泥储存应防潮，储存期不得超过90d ⑹同一作业班的同一路段，应同厂家同品牌同型号的水泥
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准备工作-材料准备
❖ 粗集料
❖ 粗集料的选用类型
碎石、卵石或碎卵石
❖ 粗集料的技术要求
⑴强度要求
（母岩）不小于设计弯拉强度对应的抗压强度的2倍
⑵最大粒径限制
钢纤维混凝土路面：19mm 其它混凝土路面：31.5mm
⑶级配要求
密实级配—宜多种规格掺配
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准备工作-材料准备
Ⅲ 满足耐久性要求
弯拉强度与对应的抗压强度双重控制 限制最大/和最小单位水泥用量 控制砂率
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准备工作—配合比设计
❖ 水泥混凝土配合比设计方法
Ⅰ 公式法
参照JTG F30规范和其它相关规范进行配合比设计
Ⅱ 经验法
根据已经取得的施工经验配合比，结合工程实际和 材料情况调整配合比，进行试配后再行调整，直至满足 设计要求
工作性，却往往忽略了混凝土的耐久性
⑴ 采用无限制的增加水泥用量来提高混凝土强度
⑵ 用增加砂率和水灰比来满足混凝土工作性
预防 综合考虑影响混凝土3项技术要求的各种
因素，通过试验，比选出较为理想的配合比
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准备工作-其它准备
❖ 模板准备（另章专述） ❖ 资料准备 ❖ 测量准备 ❖ 模板支撑物准备 ❖ 钢筋加工设备准备 ❖ 其它
模板安装的精度要求很高，请参阅规范进行验收
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模板制作与安装
❖ 安装模板的注意事项
❖ 1.下承层验收必须合格后， 方能安装模板
❖ 2. 模板支撑必须牢固可靠
❖ 木模板支撑间距宜为80cm 钢模板支撑宜为100cm
可参阅《规范》推荐的两种支撑
3.测量
平面测量应以路面中心线为基准 模板顶高（亦即路面设计高）不准从下承 层顶面量测决定模板高度
下承层准备
支立模板
钢筋制作与安装
施
工
原材料准备
物拌 制
物运 输
准
设备准备
混
混
备
配合比设计
凝
凝
土
土
拌
拌
其他准备
合
合
混凝土铺筑
切缝填料刻槽 养生
收检 查 验
缺陷修复
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施工工艺流程
❖ 铺筑水泥混凝土是关键工序，其分解工序如下
水泥混凝土 拌合物摊铺
振捣拌和物
三辊轴整平机/振 动梁振密振平
❖ 农村公路在里程不长时，经建设方同意，也可以采 用自落式搅拌设备
❖ 2. 搅拌站的搅拌设备最小容量不宜小于500L ❖ 3. 搅拌站应具自动计量功能
❖ 采用自落式搅拌设备时，应采用磅秤计量，不宜采 用划线方式代替计量
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准备工作-设备准备
❖ 搅拌站宜自动计量 ❖ 集料应隔离堆放
角隅等钢筋 设置
木抹收浆
铁抹收浆饰面 （进行两次）
拉毛
4米直尺 检测
Φ60—Φ70 滚 筒 滚压
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准备工作-下承层准备
❖ 下承层准备：
Ⅰ 结构选择 采用具有足够强度和抗冲刷能力的结构。采用石灰或二灰（石灰和粉煤灰）稳定 集料基层时，宜采用骨架密实结构
Ⅱ 利用旧沥青路面的注意事项： ⑴ 找平和补强 补强层厚度 ≤ 10cm时，采用贫混凝土找平补强 补强层厚度 ＞10cm时，采用其它结构补强 ⑵ 当沥青路面破损率高时（破损面积＞ 30%），可直接铺筑补强结构 ⑶ 当沥青路面破损率低、比较完好时，不可直接铺筑补强结构，应适度挖除 ① 预防施工过程中积水 ② 增强层间连接
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模板制作与安装
❖ 模板制作
1. 模板应采用钢模板。农村道路施工段落小、周转
次数少时也可以选用钢（铁）皮加固的木模板
2.模板高度建议采用比设计板厚低10~15mm
为满足现行规范关于混凝土路面“准厚不准薄”的基本要求， 同时满足路面高程的允许误差要求 ⑴ 严格控制下承层高程，下承层的顶面高程允许误差范围宜 为（0～－10）mm ⑵ 模板底采用水泥砂浆调整模板顶面高程 ⑶ 采用“与设计板厚相同的测板作全断面检验”
小10～15mm，长度宜为4～6m ❖ 应采用整块整块板制作，不应拼接 ❖ 木模板应采用小方木作肋加固（加固方木应与模板等高，其断面不宜小于6×8cm2。
加筋方木间距宜为60～80cm，应与模板等高）
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模板制作与安装
❖ 模板安装
❖ 模板安装的作业工艺流程如图所示
❖ 测量放样 模板定位 砂浆弥缝
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关于水泥混凝土路面
❖ 4种水泥混凝土路面铺筑设备和方法 ❖ 滑模摊铺机铺筑 ❖ 轨道摊铺机铺筑 ❖ 三辊轴机组铺筑 ❖ 小型机具铺筑
本片以后两种铺筑方法为主介绍
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施工工艺流程
❖ 采用三辊轴机组和小型机具铺筑水泥混凝土路面的
工艺流程如下图所示
❖ 拉毛齿耙—多把
❖ 刻槽机—（1+1）台
❖ 发电机—备用
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准备工作-设备准备
❖ 运输车辆 ·运输车辆宜采用5～10t自卸式载重汽车 ·运输距离小于2km时，也可以采用自卸农用车 ·运输车辆应满足施工需要 ·候滞时间不超过20分钟
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准备工作-设备准备
❖ 铺筑路面幅宽不大于4.5m时，可 在振动梁梁中安装1台附着式振
捣器
❖ 铺筑路面幅宽大于4.5m时，宜在 振动梁上安装2台附着式振捣器， 振捣器间距宜为铺筑宽度的0.4
倍左右，对称安装
❖ 附着式振捣器功率宜为1.1KW
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准备工作-设备准备
❖ 振捣设备
1 排式振捣机
配合三辊轴整平机使用，多以群组插入式振捣器代替