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天津市市政工程质量检测中心

天津市交通科学研究院——天津市市政工程质量检测中心

 
 
 

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天津市市政工程质量检测中心隶属于天津市交通科学研究院(原天津市市政工程研究院,2015年4月起更名),为独立事业法人单位,是从事市政、公路、桥梁、房建工程材料和实体的质量检测、鉴定验收、法律仲裁、技术咨询的综合性第三方专业检测服务机构。

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道路高性能混凝土质量控制  

2015-08-03 09:06:02|  分类: 道路工程 |  标签: |举报 |字号 订阅

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引言

高性能混凝土具有耐久性优良、抗水冻、抗盐冻、长寿命和低成本有点,但对于道路大面积混凝土而言,具有与结构混凝土的要求不同的特点,由于高性能混凝土低水胶比、低用水量、粘性大和道路施工的技术特点,以及混凝土对地方性材料的依赖性,高性能混凝土在道路上的应用还要做相应的技术研究,从地方性材料选用、配比设计、评价指标确定、相应的施工工艺、养护工艺和后期的表面处理技术等都要做相应的研究工作。

工程简介

本项目地处北方寒冷地区,现状二级公路改造,路基宽10米,路面宽9.5米,两侧设0.25米路缘石。本次大修维持原路基宽度不变,除翻浆沉陷病害处理区及桥隧的一般路段,路面结构层铣刨原旧路面3cm,在其上铺筑28(30)cm水泥混凝土面板,翻浆、沉陷路段设置5cmAC-20粗粒式沥青混凝土夹层后铺设混凝土面板,翻浆沉陷集中路段采用28cm钢筋混凝土面板,配置间距15*15cm直径8mm单层钢筋网。

2 高性能混凝土配比设计

根据工程实际,考虑地方性材料特点,选取天宝水泥厂生产的P.O 42.5普通硅酸盐水泥,粉煤灰选用唐山赢鑫建材有限公司的二级粉煤灰,碎石选用北大杖子石子厂碎石,质地坚硬,耐久,洁净,所用河砂为本地产中砂,细度模数在2.8,外加剂采用的是唐山盛大外加剂有限公司奈系高性能减水剂。经反复试验,最终确定了混凝土的配合比。水泥:356Kg;粉煤灰:39Kg;水150Kg;外加剂:11.6Kg;石子1186Kg;砂:682Kg。检测结果表明,该配比抗冻耐久性指数超过DF80,而现行规范要求抗冻耐久性指标大于F-300,相当于DF-60,RCM 氯离子扩散系数6.32×10-12m2/s,满足了严寒地区混凝土路面的抗水冻和盐冻的耐久性要求。

3 高性能混凝土施工质量控制

3.1施工工艺方案

原路面结构为3cm细粒式沥青混凝土+5cm中粒式沥青混凝土+16cm水泥稳定碎石基层+16cm水泥稳定碎石底基层+15cm砂垫层,根据实地调查,具体实施方案为:

保持原有道路技术等级,路基、路面宽度不变,除翻浆沉陷病害处理区及桥头顺接路段,铣刨上面层3cm找平,然后铺筑28(30)cm混凝土面板。翻浆沉陷病害处理路段设置5cm。

AC-20C粗粒式沥青混凝土夹层后铺设混凝土面板,其中k135+000-k139+500段采用28cm钢筋混凝土面板,配置间距15×15cm直径8mm单层钢筋网,考虑到施工的难度及沿线重载车辆较多情况,路缘石与路面同时浇筑。

3.2 施工工艺操作

1)、测量放样:模板安装前在基层上进行模板位置的测量放样,直线段每l0米、曲线段每5米布设中桩和边桩。核对路面高程、面板分块、胀缝和构造物位置。 测量放样的质量要求和允许偏差应符合相应测量规范的规定,并且不能超出规范对模板安装精确度的规定。

2)、模板安装:选用刚度足够的高30cm槽钢,直线段模板长度为2米至4米。缓和曲线与圆曲线模板长度为0.5米至1米,每块模板中心安装在曲线切点上。模板安装后应稳固、顺直、平整,无扭曲,相邻模板连接应紧密平顺,不得有底部漏浆,前后错茬、高低错台的现象。模板安装检验后,与混凝土拌合物接触表面应涂脱模剂;接头处应粘贴胶带或用塑料薄膜密封。初期制做同步养生试件,采集数据,确定拆模时间,拆模时避免损坏板边、板角及拉杆周围的混凝土。

3)、混凝土拌合:混合料搅拌时间为90s至120s。高性能减少剂以稀释溶液方式加入,单独泵送计量。粉煤灰采用与水泥相同的输送、计量方式加入。通过试验测定含气量,含气量控制在4%-6%。每天混凝土拌合生产量要求做详细记录,填写混凝土生产记录表。

4)、混合料运输:选择车况优良的自卸卡车及农用运输车,车箱板应平整光滑,后挡板必须关闭紧密,运输时不漏浆撒料;运输混凝土时必须用苫布覆盖,确保水分不流失,根据施工进度、运量、运距及路况,选配车型和车辆总数。总运力应比总拌合能力略有富余,不少于8台,运输时间不大于40分钟。

5)、卸料及布料:布料前用吹风机清理作业面,并洒水润湿。设专人指挥车辆均匀卸料。为保证布料与摊铺速度相适应,配备小型装载机布料。混凝土出厂坍落度控制20mm至30mm, 施工现场坍落度控制在10mm至25mm,根据早中晚温度、湿度、风速等天气变化考虑坍落度损失。松铺系数为1.13至1.15,即松铺厚度34cm至35cm,坍落度大时取低值,坍落度小时取高值,超高路段,横坡高侧取高值,横坡低处取低值。混凝土表面过高时用人工铲除,过低时用混合料补平,使表面大致平整,无踩踏和混合料分层离析现象。

6)、密排振捣:均匀布料长度大于6m时,开始振捣,拖行速度为每15秒20cm,振捣棒横向间距40cm。排式振捣器应匀速、缓慢、连续不间断地振捣行进,达到拌合物表面不漏粗集料,不再冒气泡并泛出水泥浆为准。距边摸或端模20cm范围内用人工持振捣棒振捣密实。

7)、安装拉杆、传力杆、钢筋网:在侧模板上按设计要求预留拉杆插孔,在振捣器振捣的同时插入拉杆,以确保混凝土与拉杆结合紧密。按照设计要求,安装传力杆定位支架,确保传力杆的位置准确及稳定。钢筋网安装高度在面板下10cm处。

8)、水泥混凝土摊铺整平机整平及其它工序:水泥混凝土摊铺整平机整平作业单元不少于10m,振捣器振实与水泥混凝土摊铺整平机整平两道工序之间的时间间隔不宜超过15分钟,水泥混凝土摊铺整平机滚压振实的料位高于模板顶面5mm至10mm,严格控制,设专人处理轴前料位的高低情况,避免过高或过低。在整平范围内,采用前进振动,后退静滚方式作业,进行2至3遍,表面砂浆厚度均匀,用刮尺,在纵、横两个方向进行精平饰面,每个方向不少于两遍,最后抹光机精平饰面五遍。平整度达到5mm以内。

9)、切缝及灌缝:锯缝要及时,不能过早也不能过晚。精平饰面抹光完成4.5h至5.5h后切缝。

横向缩缝间距按5m设置,要求与中线垂直,横向缩缝切缝宽度为0.5cm,深度为8cm。同时,为减少混凝土断板,横向在2.5米位置、纵向距中线2.3米位置各增加一道宽0.5cm、深3cm假缝,形成混凝土小板块。

完成切缝后用高压水枪将残余砂浆冲洗干净,在封闭交通的作业条件下,用高标号水泥砂浆及时灌注,使得水泥混凝土面板形成无缝隙结构。

10)、养生:施工最佳养生洒水时间控制在切缝后,抹面完成1至2小时后开始,使用土工布覆盖并洒水保湿养生,保持混凝土表面始终处于潮湿状态,确保混凝土路面14天以上保湿养生。

11)、精铣刨:水泥路面完工后,养护28d后,选用维特根W2000型铣刨机精铣刨,铣刨深度6mm至8mm,达到路面微露石子形成纵向纹理效果,提高路面抗滑性能。

4 结语

改造后的帮宽线已经运行了一年多,经过观察,发现基本没有明显的劣化迹象,相较以前应用的普通混凝土,抗水冻和抗盐冻效果明显。总结项目的整个过程,配比设计是一方面,更重要的,还是我们这个过程中的质量过程,每个环节无缝对接,强调质量意识和严格管理是工程质量的保障。

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