复合式路面碾压混凝土施工工艺及其质量控制

摘 要 本文结合工程实例介绍了复合式路面碾压混凝土材料组成设计、施工工艺和质量控制方法。

关键词 碾压混凝土　复合式路面　施工工艺　质量控制

1 概述

碾压混凝土（RCC）是一种水灰比小,通过振动碾压工艺成型,达到高密度、高强度的零坍落度的水泥混凝土。碾压混凝土路面具有节约水泥，强度高，施工进度快，开放交通早,比普通混凝土路面投资少等技术经济上的优势。在RCC面板上加铺沥青混凝土（AC）层形成碾压混凝土与沥青混凝土（RCC-AC）复合式路面,刚柔相济，既发挥了碾压混凝土强度高、承载力大的优势,又可克服混凝土路面行车的冲击、振动,提高行车的舒适性与安全性[1]。

厦门某城市I级主干道，其道路桩号K2+300~K2+700为软基路段，淤泥层较厚，路面设计标高较低，而周围地势较高，地表流水易浸泡路基，对路基及路面的质量造成隐患。为了推广新技术、新工艺，增加该路段基层的强度、增强抗渗性并防止由于淤泥层较厚造成的不均匀沉降，经分析论证，决定在该路段修筑碾压混凝土和沥青混凝土复合式路面。该RCC-AC复合式路面由垫层、3%水稳基层、碾压混凝土和沥青混凝土面层组成（见图1），其中碾压混凝土厚度26cm，设计抗弯拉强度为4.5MPa。本文就该试验路段碾压混凝土的施工工艺和质量控制方法进行总结介绍。

图1 复合式路面结构设计图

2 原材料和配合比设计

2.1 原材料

（1） 水泥：水泥的标号直接影响着RCC的强度，因此一般要求采用425#以上的硅酸盐水泥，且要求其凝结时间稍长，强度增长速度快，干缩性小。

（2） 细集料：RCC属于干硬性混凝土，粘聚力小，易采用细度模数为2.5～3.0的坚硬、洁净的中砂。

（3） 粗集料：用石料强度不低于Ⅱ级的机轧碎石或砾石。由于RCC用水量少，粒径较大的粗集料会引起离析并影响路面平整度，所以粗集料的最大粒径宜控制在30mm以内。

（4） 外加剂和水：由于RCC早期强度发展较快，凝结时间较短，加上用水量小，和易性差，所以为了延长碾压时间以达到要求的密实度，可以掺加缓凝减水剂。拌和水为洁净的饮用水。

施工中使用路达牌425#普通硅酸盐水泥,其技术性能符合GB 175-1999中P.O42.5的质量要求。粗集料采用网寨山产的（16～31.5）mm单级配碎石和（5～10）mm连续级配碎石,其技术性能经检验均满足GB/T 14685-2001中Ⅱ类碎石的质量要求。细集料采用同安产的河砂，其技术性能经检验均满足GB/T 14684-2001中Ⅱ类砂的质量要求。粗、细集料合成级配均符合《公路路面基层施工技术规范》（JTJ 034）水泥稳定粒料的级配规定。

2.2 配合比设计

根据设计弯拉强度4.5MPa及混凝土配合比设计规程试算出RCC的试配弯拉强度为5.07MPa。按照碾压混凝土配合比设计方法[2]进行配合比设计,得到施工设计配合比的材料用量如表1,性能试验如表2。

表1　RCC配合比的材料用量(kg/m3)

表2　碾压混凝土性能

3 施工工艺

3.1 施工准备

基层应密实平整,平整度不大于10mm,标高应仔细检查,高处(>10mm)应铲平,低处(>10mm)应用水泥稳定碎石或贫混凝土补平并压实。基层表面清扫干净,为了防止基层吸收RCC中的水分，在摊铺之前应将基层洒水润湿。

考虑摊铺RCC时不设模板，故测量控制桩每10m间距应设置一个，施工前在道路两侧每隔10m打入φ28钢筋桩抄平挂钢丝，以控制高程。

3.2 拌和和运输

（1） 搅拌设备：为保证RCC拌合物的拌合质量和供应及时，本次施工采用2台带有计算机自动控制系统的BH300型强制式搅拌设备，备有砂、石料仓、水泥罐仓、水箱和自动计量系统，采用2台ZL50装载机上料，使用自动配料生产，每小时可供应250t的RCC拌和物。

（2） 料场管理：合理安排材料进场堆放位置,保证装载机上料的连续性。不同品质的砂、石材料应分别堆放，并全部覆盖防雨，堆底严防浸水。

（3） 投料允许误差：水泥、水±1%,外加剂±2%，粗、细集料±3%。采用压沉值法和测定填石料碾压干密度相结合的方法控制压实质量。在测定现场干密度时，存在开挖困难，出料量大等缺陷，同时由于在填石料颗粒之间存在较多的空洞，用灌砂法难以反映真实的压实程度，故采用试坑灌水法测定。碾压4遍、6遍、8遍分别取样测定，直到路堤填筑层表面不再出现明显轮迹，路堤顶面最后一遍碾压沉降量平均值控制在3 mm以内。

　　 通过实验段试验结果表明，在松铺厚度一定的情况下，随着碾压遍数的增加，石碴的干密度及松铺系数增加，并趋于稳定。石碴在碾压过程中，不同粒径的石碴重新排列，相互嵌入，孔隙率不断减小，石碴相应密实；但当达到最紧密状态时，如果继续碾压，会振松压实层甚至破坏石碴结构，使密实度下降。在挖坑试验时，发现铺料厚度为60 cm，碾压8遍后，坑底部很密实。因此，碾压8遍即可满足要求。

　　 经过以上分析，综合考虑石碴的变异性等各种因素，从压实效果来看，最好采用12t静压机进行初压，15t振动压路机施工，碾压遍数8遍；松铺厚度60 cm；最大干密度2.10 g/cm3。[2]

　　四、结论

　　 施工实践证明，只要严格控制填石路堤施工工序的各个环节，特别是对最大粒径、压实层厚、碾压遍数、压实沉降差等进行严格控制，填石路堤是能够满足高等级公路路基要求的。而且,填石路堤有以下优点：

　　 （1）填石路堤不会出现翻浆现象，受雨季干扰少。这对于工期紧，必须在雨季施工的工程有重要的意义。

　　 （2）填石路堤用粗粒料进行填筑，渗水性很强，堤身不会形成饱水区，可减少路基沉陷、塌散现象。

　　 通过填石路堤试验段的施工和质量控制实践，对于掌握填石路堤施工工艺以及质量控制方法有一定的积极意义，也为今后填石路堤施工积累经验。

　　 参考文献：

　　 [1] 中华人民共和国交通运输部. 公路路基施工积水规范（JTG F10-2006）. 北京 人民交通出版社2006

　　 [2] 吴志雄.高速公路填石路堤的施工及质量控制. 中外公路.2003