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连续配筋水泥混凝土路面施工技术
维修产品类型:摊铺机维修技术  阅读次数:491   发布时间:2013-05-28

连续配筋混凝土路面,简称CRCP,Continuously Reinforced Concrete Pavement,面板中间配置一层钢筋网,钢筋网片于两构造物之间不间断,在靠近桥涵构造物处配置双层钢筋网过渡段并在桥台或桥头搭板处设置伸缩缝来调整端部滑动。工作原理是依靠连续配置的钢筋网片整体抵抗混凝土收缩作用(温缩和干缩),使混凝土裂缝间距和裂缝宽度都减小。

1.工程概况
        张石高速公路石家庄段路面三标路面设计采用复合式路面,路面结构从下至上采用20cm级配碎石+18cm水泥稳定级配碎石+4cm细粒式沥青混凝土+28cm连续配筋水泥混凝土+6cm细粒式改性沥青混凝土,双向六车道设计。面层采用连续配筋水泥混凝土路面上加铺沥青混合料面层的一种复合式路面结构,复合式路面充分发挥了连续配筋水泥混凝土路面在承受重载交通和耐久性方面的优势,以及沥青混凝土路面行车舒适、维修方便等优点,体现了两者的互补性和相互依存,是一种“黑白并举、刚柔相济”的新型路面结构。其中连续配筋水泥混凝土路面延长整个路面结构的寿命。
下面层采用洒布透层油后铺设4cm细粒式沥青混凝土,上面层为6cm改性细粒式沥青混凝土。
连续配筋水泥砼复合路面尚类似设计,属一种新工艺,国内没有统一的施工工艺。
2.刚性路面施工前准备
       开工前储备好充足的原材料,包括中砂、水泥、粉煤灰、外加剂等。完成拌和楼的调试和混凝土试拌。滑模摊铺机、侧上料机、长臂挖机以及小型机具运到施工现场进行调试完成机械设备准备,保证摊铺过程中机械设备完好率。具有成型下面层沥青层工作面,完成一切技术准备。
2.1试验准备
       砼配合比:水泥:细集料:粗集料:水:外掺材料:外加剂=339:649:1275:154:64:6.45。
        混凝土初凝时间:4小时,终凝时间10小时。
        坍落度:根据规范要求和滑模摊铺机性能采用30~50mm坍落度,采用SP850摊铺机,现场坍落度控制在35mm左右,拌和时根据砼运距和天气情况进行适当调整。
2.2机械设备配备
        拌和站:混凝土采用拌和站集中拌和,配备产量不少于120m3/h的大型混凝土拌和楼1座。
摊铺机:本项目采用德国SP850滑模式水泥混凝土摊铺机,SP850摊铺机发动机功率为149KW,标准摊铺宽度:2.5-9M,摊铺厚度:45MM,摊铺速度:0-9M/MIN,行走速度:0-20M/MIN,质量:46000KG。摊铺机主要由发动机、液压动力、主机架、驱动履带、螺旋布料器、虚方控制板、电动振捣棒、搓平梁、成型模板、加长滑模、超级抹平器、液压控制系统及操作仪表等部分组成。
         混凝土运输车:采用5m3自卸汽车。
        装载机:用作拌和站上料。
        发电机:用作提供施工接缝处混凝土振捣及切缝机械的动力。
        插入式振动器:用作每工作班开始及结束时接头处混凝土的振捣。
       切缝机:采用手推式切缝机切缝。
       洒水车:一个工作面本性车台洒水车洒水。
        连续配筋水泥混凝土施工机械,见下表:
       连续配筋水泥混凝土路面施工机械组合
 
序号
工艺
机械配备
说明
1
拌和
150型混凝土拌和站
生产能力120m3/h
装载机
4台
2
运输
自卸车
5m3,至少10辆,根据实际需要再增加
3
布料
挖掘机、侧向上料平台
各1台
4
摊铺
SP850
1台
5
刷毛
1500强力刷毛机
1台
6
切缝
切缝机
1台
7
养生
洒水车
1台
 
2.3施工安排
        按设计图纸,水泥混凝土路面单幅15.25m宽,分 8m和7.25m两次施工,两板块中间设有拉杆,通过侧向通道侧向上料平台上料。
3.施工方法
        摊铺采用单幅分仓一次厚度铺筑方案,采用滑模摊铺机摊铺、上料采用侧向上料的方法、布料采用长臂挖机,表面采用强力刷毛机刷毛,配备齐全其它小型设备。施工完毕后全部混凝土采用塑料布和土工布覆盖养生。
钢筋制安采用现场安装,底部采用钢筋支架支撑,确保距离下承层的高度符合设计要求,纵向钢筋按规范要求进行绑扎搭接、并按图纸要求错开搭接缝。
3.1准备下承层
         检查下承层的平整度、强度及标高满足设计要求,且验收合格,各项技术指标符合设计要求后方可进行连续配筋混凝土施工。
3.2测量放样、设置摊铺基准线
        施工前放出中桩和边桩的准确位置,并设置标识。
        为便于随时对路面标高进行复核,每20Om设一个临时水准点,经过四等水准点闭合测量。
        采用两侧同时拉线方式控制高程,拉线为钢丝,每10m固定一对钢丝托架,距面板边缘1.5m,通过调整托架臂的高度确定引导钢丝的高度以便控制摊铺混凝土的厚度。
悬挂钢丝引导绳。滑模机两侧均有高程传感器,其中一侧还有导向传感器,滑模机根据传感器传来的引导绳空间位置来控制路面高程及平面位置。
引导绳的悬挂高度以70cm左右较为合适,每10m(弯道处加密为5m)设一对钢丝托架,钢丝做到先张拉钢丝后挂线。紧绳器在拉紧钢丝的时候,用测力器测量张拉力,每条钢丝的张拉力要一致,一般控制在1200N的拉力。每条钢丝的长度约为300m,钢丝连接处采用搭接。托架及钢丝在施工时注意保护,避免人员机械碰撞扰动。
3.3连续配筋网片制做安装
钢筋网采取预先架设安装方式。单层钢筋网的安装高度在面板下10cm处,配置间距40cm×60cm的架立Φ12支架钢筋,保证在拌合物堆压下钢筋网基本不下陷、不移位。
3.4混凝土拌和
混凝土拌合楼采用电脑自动配料,水泥混凝土的搅拌时间不短于60s,充分考虑施工季节、气温和运距等因素影响,重点控制好水灰比、坍落度、搅拌时间。低温或高温天气施工时,拌和物出料温度宜控制在10℃~35℃。
每次检测前一定要检测砂、碎石材料的含水量,拌和时将各种试验检验合格的原材料严格按照试验室提供的施工配合比进行搅拌,要求新拌混凝土的工作性好,施工开始后每100m3混凝土都应抽测坍落度、温度及容重,按规定制作试件。
3.5混凝土的装车、运输
装车:在自卸车装混凝土之前,要将车厢清扫干净,若车厢内表面干燥,则用布制湿拖把将车厢内表面拖刷湿润。自卸车在接混合料时,其落差要小于1.5m,装料时由车厢前部向后部依次进行,当前部装满后,车辆稍向前行,向后接料直至车厢后部装满。自卸车不得停靠不动而靠混合料自然流动,避免产生粗细料的离析。
运输:混凝土的运输道路要平整,减少车辆的颠簸,车辆起步和停车应平稳;运输车辆总数要根据施工进度、运距及路况计算,使总运力比总拌和能力有富余,同时备一定的运输汽车,以防部分车辆在运输过程中出现故障,保证运输车辆满足施工要求。施工根据运距长远配备足够数量运输自卸车。
混凝土运输过程中要防止漏浆、漏料和污染施工区,途中不得随意耽搁。自卸车采用后挡板严密不漏浆、卸料时抬升高度大于45度的专用车。烈日、大风、雨天和低温远距离运输时,自卸车遮盖蓬布以避免混凝土含水量变化过大。
超过规定摊铺允许最长时间的混凝土不得用于路面摊铺。混凝土若在车内停留超过初凝时间,应废弃,严禁混凝土硬化在车厢内。
3.6混凝土的卸料、布料
卸料:由于足够长的钢筋网片需要提前安设,运输车辆必须从另外路面板块位置倒车到自制卸料平台上,将混凝土料卸到摊铺机前面的钢筋网片中,卸料要均匀,缓慢防止卸料时推移钢筋网片。
布料:混凝土布料采用长臂挖机,将卸好的料均匀摊铺开。
卸料布料工作流程如下:
a.自卸车通过外侧进入卸料平台,根据板块宽度和厚度,缓缓均匀卸料于平台下方;
b.向前方移动卸料平台,用长臂挖机将混凝土料均匀布于摊铺机前方,然后再向后移动卸料平台于上次停机位置,再卸2车料,用挖机将混凝土料均匀布于摊铺机前方直至使混凝土松铺厚度满足要求。
c. 平台采用钢轨轨道行走,移动卸料平台时,采取拆后方钢筋轨接于前方钢轨。
d.挖机向前行走,滑模摊铺机开始摊铺混凝土。
框图(略)
3.7混凝土摊铺
摊铺机工作参数的设定和首次摊铺位置校准:摊铺机的工作参数通过试铺段调整固定下来,正式摊铺时要根据情况进行微调。摊铺前要将摊铺机的振动棒下缘位置控制在挤压板最低点以上,横向间距为35cm,均匀排列;两侧最边缘振动棒与摊铺边缘距离不得为15cm。开始摊铺时,在摊铺宽度两侧设立基准线、确定摊铺机前进方向的左右位置,然后摊铺机就位,将其滑模板落在基准线上,形成基准面,接着将高程传感器和导向传感器调整到位,靠在挂绳上,并检查传感器的灵敏度,正确无误后,即可开始摊铺。设专人负责现场混凝土的布料,布料高度控制在螺旋式布料器高度的2/3。布料要达到摊铺断面上混凝土尽可能均匀分布的目的。
开始起步摊铺时的校核调整和摊铺过程的操作:在开始摊铺的 5~30m内,必须对所摊铺的路面标高、边缘厚度、中线、横坡度等进行复核测量。机手要根据测量结果及时缓慢地在摊铺机行进中调整传感器,校准挤压底板摊铺的路面的高程和横坡。检查摊铺机左右位置时,在设有方向传感器的一侧,通过钢尺测量钉设的基准线定位钢钎至新铺路面边缘的横向距离,有误差时,缓慢微调前后两个方向传感器架立横梁伸出的水平距离,消除误差。调整好以后将摊铺机工作参数设置固定下来,并随时进行检查。螺旋式布料器将堆积的混凝土均匀地分布在滑模板的前面,摊铺机匀速缓慢前进,各工作装置启动运行,通过滑模板、搓平梁和抹平器,将密实的混凝土挤压成型,同时按设计要求打入拉杆。
摊铺机起步摊铺施工工艺:放出连续配筋混凝土端部位置→施工缝横向钢筋绑扎(有伸缩缝的预埋连续配筋混凝土内伸缩缝N2钢筋)→端部横向木模支立→混凝土拌和、运输和卸料、布料→混凝土人工摊铺→混凝土人工振捣→抹面、收边→摊铺机就位继续摊铺。
摊铺速度控制:操作滑膜摊铺机应缓慢、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。摊铺速度应根据拌合物稠度、供料多少合设备性能控制在0.8—1.5m/min之间,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。
摊铺料松铺高度控制:摊铺中,机手随时调整松方高度控制板进料位置,开始略高些,以保证进料。正常状态下要保持振动仓内的料位高于振动棒10cm左右,料位高低上下波动控制在±4cm之内。
摊铺密实度的控制:摊铺时,要保证混凝土振捣密实,防止混凝土过振、漏振和欠振。根据机械设备性能状况通过试验确定振动频率采用21000r/min。同时,在摊铺中机手要随时根据混凝土的稠度大小,调整摊铺的速度和振动频率:当混凝土偏稀时,要适当降低振动频率,加快摊铺速度;当混凝土偏干时,适当提高振动频率,并减慢摊铺速度。操作手和现场技术人员要随时观察振动仓内混凝土的排气情况,特别要求在振动仓后部挤压底板前沿基本没有气泡排除的情况下才能向前推进,要求摊铺速度和振捣频率要满足振动仓内混凝土中的气泡充分排除。
高程控制:施工过程中加强高程控制,通过对摊铺成型混凝土用白线挂在两侧基准线上,检测摊铺厚度。
平整度:如果摊铺后的路面上发现有气泡、拱包,说明排气不充分,必须降低速度,提高振动频率,降低进料门控制高度,以保证密实度和平整度。摊铺机在开始起步时,先开启振动棒振捣2~3min,再推进,当摊铺机摊铺结束,脱离混凝土后,立即关闭振动棒。
抹面: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。
扶边:为防止溜肩现象的发生,紧随滑模摊铺机进行人工扶边。采用木楔与钢钎固定、铝合金型材扶边,在摊铺后的两侧用6m长的铝合金型材加固混凝土两侧,混凝土初凝后再撤模周转使用。铝合金型材断面长10cm,宽3cm,厚度为5mm,直顺度不大于3mm。
拉杆压入:为避免机械插入拉杆对刚成型混凝土边部产生冲击而塌边,采用人工压入拉杆,通过支架定位、采用人工一次轻轻压入的方法,避免对边部扰动。
试验:前后台对拌和混凝土坍落度及时施测,每工班测3次,有变化时随时测,其它项目及检测频率按检验评定标准。
摊铺机完成摊铺施工工艺:结束连续摊铺及时施作施工缝,放出连续配筋混凝土端部位置→施工缝横向钢筋绑扎(有伸缩缝的预埋连续配筋混凝土内伸缩缝N2钢筋)→摊铺机移位→端部横向木模支立→混凝土拌和、运输和卸料、布料→混凝土人工摊铺→混凝土人工振捣→抹面、收边。
3.8喷洒缓凝剂、覆盖养护
混凝土摊铺后,跟随喷洒缓凝剂,缓凝剂采用压入喷洒方式,喷洒按0.25kg/m2,须喷洒均匀。喷洒后及时用塑料布覆盖进行养护保湿。
3.9刷毛、清扫
经施工验证刷毛在摊铺9小时左右后进行刷毛处理,采用强力清刷机刷毛,达到边刷毛边清扫的目的。刷毛采用沿路线方向从一侧到另一侧匀速地进行清除表面砂浆,露出石子,调整钢刷至合适深度来回多刷几遍,经施工验证刷4遍效果最佳。最后对经过刷毛的混凝土路面采用高压水枪冲去表面砂浆,露出石子。
3.10切缝、灌缝
对纵向缩缝采用硬切缝法施工,切缝时间控制:采取时积300~500温度×小时控制为宜,但最好不超过48小时,只要不发生啃边现象,切缝越早越好。切缝时先用经纬仪精确测定缝位,并用墨线弹出标记,作为切缝的导向。切缝4cm厚,采用手推式切缝机,切缝后冲水清缝。混凝土板养生期满后,及时进行灌缝。
3.11养生
刷毛后即可开始养生,养生采用喷洒养生剂及保湿覆盖塑料薄膜的方式。由于本地区本季节昼夜温差小,空气蒸发量大,经施工验证采用韧性好厚塑料薄膜全断面覆盖养生效果好,该种方法蓄水、保温。薄膜厚度合适,宽度大于覆盖面60cm,薄膜上加细土或砂盖严实,养生期保持薄膜完整,混凝土表面保持湿润7天。覆盖时间不少于28天,养生期间禁止一切车辆通行。
4.质量控制措施
连续配筋水泥混凝土关键须加强过程施工质量监控,从根本上保证工程质量,施工中质量控制要点如下:
(1)严格按照试验配比进行拌和,保证混合料中各种原材料比例准确。
(2)摊铺前必须检查摊铺机各滑模等与混凝土接触部位是否有残留物,摊铺后对这些部位进行冲洗清除。
(3)滑模摊铺机保持匀速前进,保持摊铺机尽量匀速前进,减少停止次数,保证摊铺平整度。
(4)养生液喷洒紧随混凝土摊铺进行,喷洒后及时覆盖塑料布,刷毛后采用土工布洒水养生,养生期间保持混凝土表面湿润。
(5)边角处人工及时修整,保证边部平整度,防止边部溜肩、塌边。
(6)严格执行交通管制,加强养护防止污染,保护成型面层。
5.结语
(1)连续配筋复合路面设计充分利用了国内水泥和钢材重要原材料资源,有效地解决了施工质量和营运的安全可靠性,延长了高速路面使用寿命,减少了路面运行中的管理养护费用,综合经济效益可观。
(2)连续配筋路面设计,既解决了当地沥青资源短缺,又充分利用了当地水泥、粉煤灰和碎石地材资源,连续配筋在路面有较高承载能力,通车能力和舒适性大大提高,连续配筋在高速路上的运用具有良好的社会效益和环境效益。
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