一种双层湿-湿相接梯度功能水泥混凝土路面骑模施工方法

技术领域

本发明属于公路路面工程技术领域，特别是涉及一种双层湿-湿相接梯度功能水泥混凝土路面骑模施工方法。

背景技术

随着交通基础设施建设力度的不断加大，我国公路工程数量逐渐攀升。在我国公路建设中，水泥混凝土路面具有承载能力大、使用寿命长、养护费用少等优点，在我国发展很快，目前总里程已达220万公里。

经过多年的工程生产实践，我国水泥混凝土路面修筑技术已经有了较大的进步。从最初的完全依靠人工铺筑，到之后的小型机械化轨模施工，及至今年引进的机械化程度较高的三辊轴施工、大型滑模式施工，水泥混凝土路面的铺筑工艺发展较快。但以往国内施工单位在水泥混凝土路面的铺筑过程中，施工效率低下，施工成本也较高，施工效果不甚理想。水泥混凝土路面的施工质量无法保障。

为了适应现在交通发展的需求，研究一种高效、经济、易于操作的水泥混凝土路面施工工艺非常必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双层湿-湿相接梯度功能水泥混凝土路面骑模施工方法。该施工方法采用双层摊铺方法，利用三辊轴摊铺机实现水泥混凝土路面的铺筑，具有设备结构简单、易于操作、适应性强、施工工艺易掌握等优点，可推广使用。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种双层湿-湿相接梯度功能水泥混凝土路面骑模施工方法，包括如下步骤：

（1）施工准备，进行施工机械校验与调平层质量检查验收；

（2）测量放样，根据设计图纸放出中心线及边线，并设置胀缝、缩缝、曲线起迄点等桩位，在现场核对施工图纸的混凝土分块线，进行调平层清扫及润湿；

（3）架设模板，根据路面结构层厚度确定模板高度，对模板进行涂刷脱模剂，支护模板并进行检测；

（4）拌料，在拌合站按照指定配合比分别进行集中拌合上面层水泥混凝土和下面层水泥混凝土；

（5）下面层水泥混凝土运输与布料，利用混凝土自卸运输车或平板车将下面层水泥混凝土运至现场并进行卸料，采用前置支架法布设传力杆，继而用钩机进行布料；

（6）振捣，考虑松铺系数，采用刮平小车对下面层水泥混凝土进行初平压实；利用高频振捣机械对下面层水泥混凝土进行振捣排振，同时插入拉杆；

（7）上面层水泥混凝土运输与布料，在摊铺完下面层水泥混凝土20～120min后，利用混凝土自卸运输车或平板车将上面层水泥混凝土运至现场并进行卸料，采用钩机进行上面层水泥混凝土横向布料；

（8）考虑松铺系数和模板高度，利用刮板对上面层水泥混凝土进行刮平；

（9）利用振动梁对上面层水泥混凝土进行初振，利用三辊轴摊铺机进行混凝土的振密、提浆、整平，重复作业2～3遍，对上面层水泥混凝土进行精平；三辊轴混凝土摊铺机整平后，采用搓平梁和铝合金刮尺进行精确刮平；

（10）人工修补及光面，利用相同混凝土进行路面修补，利用三米刮平器和大于路面宽度的塑料软管分别进行人工收面和光面。

（11）路表处理，喷洒露石剂，覆盖薄膜养护；进行路面露石混凝土清扫处理；路面切缝，并对各接缝进行填缝密封。

（12）拆除模板，喷洒固化剂及混凝土路面养生。

本发明进一步说明，所述模板的采用壁厚4.5mm、长度3m的重型模板，模板上翼缘加角钢。相邻两块模板应设置在同一支点上，支点采用材质较好的木块、砖块或者钢钉等压缩性较小的材料，对于相邻两块模板之间的局部空隙位置，应用素混凝土填满。

本发明进一步说明，所述水泥混凝土路面包含两层功能区分的水泥混凝土路面结构。所述的下面层水泥混凝土的水泥用量为330～350kg，细集料采用机制砂或河砂，砂率为28%～40%，水灰比0.38～0.42，混凝土出机时坍落度4～5cm，运输经时损失为2cm，松铺系数为1.1～1.3；所述的上面层水泥混凝土的水泥用量为380～400kg，细集料采用路面混凝土用砂，砂率为25%～35%，水灰比0.38～0.42，混凝土出机时坍落度为7～8cm，运输经时损失为2～3cm，松铺系数为1.05～1.15。

上面层水泥混凝土的粗集料主要采用碎石，单一级配。下面层水泥混凝土的粗集料主要采用由50～70%的再生材料和30～50%的天然碎石组成的混合石料，或者全部采用碎石。

本发明在下面层水泥混凝土内铺设传力杆和拉杆，传力杆与路面行车方向平行，拉杆与路面行车方向垂直。

本发明进一步说明，所述的刮平小车上设置轴承和刮板，刮板高度可调；步骤（5）中刮平小车和步骤（8）中刮板作业均需考虑混凝土松铺系数，实现“高刮”。

本发明进一步说明，所述的高频振捣机械的频率为150～200Hz，振捣密实以混凝土表面不再冒气泡并泛出水泥浆为准，振后下面层水泥混凝土表面构造深度达到1～2mm。

本发明进一步说明，高频振捣机械采用插入式振捣器与平板式振捣器配合使用，先用插入式振捣器振捣，插入式振捣器的移动距离不宜大于作用半径的1.5倍，至模板边缘的距离须不大于其作用半径0.5倍；平板振捣器纵横振捣时须重叠10～20cm。振捣器在每一位置停留时间须足够长，平板振捣器不宜小于15s，插入式振捣器不小于20s，以便将混凝土拌和物振捣密实。

本发明进一步说明，所述的振动梁为木梁，经振捣后混凝土上表面与模板顶面平齐；所述的三辊轴摊铺机包括一根起振密、摊铺、提浆作用的偏心振动轴和两根起驱动整平作用的圆心轴；其作业方式为前进振动，后退静滚。

本发明进一步说明，所述混凝土切缝宽度为5～8cm，深度为水泥混凝土路面结构层的三分之一，切缝后，混凝土路面分割为5m×5m的块体。

本发明的双层湿-湿相接梯度功能水泥混凝土路面骑模施工方法在水泥混凝土路面的施工中应用。

在上述应用中，所述双层湿-湿相接梯度功能水泥混凝土路面骑模施工方法的施工温度≤30℃、摊铺宽度为3.75～4m。

本发明的优点：

1.本发明采用的双层摊铺的方法可根据混凝土位置的不同分别进行配合比设计，对下面层水泥混凝土材料要求降低，从而降低了材料费用，并可缩短施工时间，减轻因施工对公路交通的影响；

2.本发明采用的三辊轴摊铺施工工艺适应性强，施工质量好，且施工工艺易于掌握和操作，可推广使用。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的提供的施工方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1：

一种双层湿-湿相接梯度功能水泥混凝土路面骑模施工方法，包括以下步骤：

步骤1、施工准备，进行拌合设备校验拌合、摊铺设备校验，并进行调平层质量检查验收。

步骤2、测量放样，根据设计图纸放出中心线及边线，并设置胀缝、缩缝、曲线起迄点等桩位，在现场核对施工图纸的混凝土分块线，进行调平层清扫及润湿；支护壁厚4.5mm、长度3m、高度为26mm的重型模板，模板上翼缘加角钢，模板间用钢钉连接。

步骤3、拌料，在拌合站对上下面层的水泥混凝土混合料按照制定配合比进行拌合。

上面层水泥混凝土的用料包括碎石组成的粗集料、由路面混凝土用砂组成的细集料、水泥、水；粗集料中碎石的粒径为4.75～9.5mm，细集料中砂率为30%、砂的粒径小于2.36mm，水灰比0.41，水泥用量390kg。

下面层水泥混凝土的用料包括混合石料组成的粗集料、由机制砂组成的细集料、水泥、水；粗集料中的混合石料由70%的再生材料和30%的天然碎石组成；细集料中砂率为30%、砂的粒径小于2.36mm；水灰比0.41，水泥用量340kg。

步骤4、利用混凝土自卸运输车将下面层水泥混凝土运至现场并进行卸料，混凝土出机时坍落度5cm，摊铺时坍落度为3cm；采用前置支架法布设传力杆，传力杆直径为30mm，长度为500mm，与路面行车方向平行，之后用钩机进行布料。

步骤5、下面层水泥混凝土铺筑厚度目标值为20cm，考虑1.1的松铺系数，利用刮平小车对下面层水泥混凝土进行初平压实，初平后混凝土厚度约为22cm；利用插入式振捣器与平板式振捣器配合使用对下面层水泥混凝土进行排振，此时下面层水泥混凝土厚度约为20cm，路表构造深度约为1mm，同时插入拉杆，拉杆直径为15mm，长度为700mm，与路面行车方向垂直。

步骤6、在摊铺完下面层水泥混凝土30min后，利用混凝土自卸运输车将上面层水泥混凝土运至现场并进行卸料，采用钩机进行上面层水泥混凝土横向布料，混凝土出机时坍落度8cm，布料时混凝土坍落度为6cm，上面层混凝土铺筑目标值为6cm，考虑模板高度和松铺系数1.1，利用刮板对上面层水泥混凝土进行刮平，此时上面层水泥混凝土厚度约为6.6cm。

步骤7、利用木梁对上面层水泥混凝土进行初振，利用三辊轴摊铺机进行混凝土的振密、提浆、整平，重复作业3遍，对上面层水泥混凝土进行精平，此时上面层水泥混凝土厚度约为6cm，采用搓平梁和铝合金刮尺进行精确刮平。

步骤8、经三辊轴提浆粗平后，用与上层相同的混凝土进行麻面修补；修补后用三米刮平器进行人工收面，保证露石效果。利用大于路面宽度的塑料软管，在混凝土表面托刮掉多余厚度的砂浆，使表面砂浆厚度不大于3mm。

步骤9、确定露石剂的成分，包括缓凝剂、成膜助剂、渗透剂、表面活性剂、着色剂和水；喷洒量为225g/㎡。待混凝土表层水膜消失，混凝土面层未完全凝固时，均匀喷洒雾化露石剂溶液，喷洒完后，覆盖薄膜养生。

步骤10、进行露石混凝土成熟度监控及表层冲洗和清扫；在混凝土表层撒恢复剂，并进行路面切缝，缝宽为7mm，深度为8cm，采用填缝料进行填缝密封。

步骤11、模板拆除后立即进行混凝土固化剂的喷洒，喷洒固化剂后覆盖土工布或草帘等进行保温保湿养生。

对施工完成的露石水泥混凝土路面进行检测，发现采用此种施工方法后，混凝土上下面层粘结度良好，路面平整度＜3mm可达85%以上，压实度＞98%。

实施例2：

一种双层湿-湿相接梯度功能水泥混凝土路面骑模施工方法，包括步骤：

步骤1、施工准备，进行拌合设备校验拌合、摊铺设备校验，并进行调平层质量检查验收。

步骤2、测量放样，根据设计图纸放出中心线及边线，并设置胀缝、缩缝、曲线起迄点等桩位，在现场核对施工图纸的混凝土分块线，进行调平层清扫及润湿；支护壁厚4.5mm、长度3m、高度为30mm的重型模板，模板上翼缘加角钢，模板间用钢钉连接。

步骤3、拌料，在拌合站对上下面层的水泥混凝土混合料按照制定配合比进行拌合。

上面层水泥混凝土的用料包括碎石组成的粗集料、由路面混凝土用砂组成的细集料、水泥、水；粗集料中碎石的粒径为9.5～13.2mm，细集料中砂率为25%、砂的粒径小于2.36mm，水灰比0.42，减水率4.1%，水泥用量400kg。

下面层水泥混凝土的用料包括碎石组成的粗集料、由河砂组成的细集料、水泥、水；粗集料中碎石的粒径为9.5～13.2mm，细集料中河砂率为28%、砂的粒径小于2.36mm；水灰比0.42，水泥用量330kg。

步骤4、利用平板车将下面层水泥混凝土运至现场并进行卸料，混凝土出机时坍落度4.5cm，摊铺时坍落度为3cm，用钩机进行布料。采用前置支架法布设传力杆，传力杆直径为28mm，长度为600mm，与路面行车方向平行，之后用钩机进行布料。

步骤5、下面层水泥混凝土铺筑厚度目标值为25cm，考虑1.1的松铺系数，利用刮平小车对下面层水泥混凝土进行初平压实，初平后混凝土厚度约为27.5cm；利用高频振捣机械对下面层水泥混凝土进行排振，此时下面层水泥混凝土厚度约为25cm，路表构造深度约为1.2mm，同时插入拉杆，拉杆直径为12mm，长度为600mm，与路面行车方向垂直。

步骤6、在摊铺完下面层水泥混凝土60min后，利用另一台平板车将上面层水泥混凝土运至现场并进行卸料，采用钩机进行上面层水泥混凝土横向布料，布料时混凝土坍落度为5cm，上面层混凝土铺筑目标值为7cm，考虑模板高度和松铺系数1.1，利用刮板对上面层水泥混凝土进行刮平，此时上面层水泥混凝土厚度约为7.7cm。

步骤7、利用木梁对上面层水泥混凝土进行初振，利用三辊轴摊铺机进行混凝土的振密、提浆、粗平，重复作业3遍，对上面层水泥混凝土进行精平，此时上面层水泥混凝土厚度约为7cm，采用搓平梁和铝合金刮尺进行精确刮平。

步骤8、经三辊轴提浆粗平后，进行人工修补及光面。

步骤9、喷洒露石剂，覆膜养护，进行露石混凝土成熟度监控及表层冲洗和清扫；然后进行路面切缝，缝宽为8mm，深度为10cm，采用填缝料进行填缝密封。

步骤10、模板拆除后进行混凝土固化剂的喷洒，喷洒固化剂后覆盖土工布或草帘等进行保温保湿养生。

对施工完成的水泥混凝土路面进行检测，发现采用此种施工方法后，混凝土上下面层粘结度良好，路面平整度＜3mm可达85%以上，压实度＞98%。

实施例3：

本实施例与实施例1的区别在于：

上面层水泥混凝土的用料包括碎石组成的粗集料、由路面混凝土用砂组成的细集料、水泥、水；粗集料中碎石的粒径为9.5～13.2mm，细集料中砂率为35%、砂的粒径小于2.36mm，水灰比0.38，减水率4.1%，水泥用量380kg。

下面层水泥混凝土的用料包括碎石组成的粗集料、由河砂组成的细集料、水泥、水；粗集料中碎石的粒径为9.5～13.2mm，细集料中河砂率为40%、砂的粒径小于2.36mm；水灰比0.38，水泥用量350kg。

上下面层混凝土施工间隔为120min。

其余步骤与实施例1相同。

实施例4：

本实施例与实施例2的区别在于：

上面层水泥混凝土的用料包括碎石组成的粗集料、由路面混凝土用砂组成的细集料、水泥、水；粗集料中碎石的粒径为4.75～9.5mm，细集料中砂率为30%、砂的粒径小于2.36mm，水灰比0.39，水泥用量390kg。

下面层水泥混凝土的用料包括混合石料组成的粗集料、由机制砂组成的细集料、水泥、水；粗集料中的混合石料由50%的再生材料和50%的天然碎石组成；细集料中砂率为35%、砂的粒径小于2.36mm；水灰比0.39，水泥用量340kg。

上下面层混凝土施工间隔为20min。

其余步骤与实施例2相同。

从上述实施例可以看出，本发明提出的双层湿-湿相接梯度功能水泥混凝土路面骑模施工方法具有较好的适用性和操作性。对比传统水泥混凝土路面施工方法，本发明的双层摊铺的方法根据混凝土位置的不同分别进行配合比设计，对下面层混凝土材料要求降低，从而降低了材料费用，并可缩短施工时间，减轻因施工对公路交通的影响，适用于所有水泥混凝土复合式路面结构；三辊轴摊铺施工工艺适应性强，施工质量好，且施工工艺易于掌握和操作，可推广使用。

显然，上述实施例仅仅是为了清楚的说明本发明所作的举例，而并非对本发明实施的限定。对于所属技术领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动；这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举；而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。