2011年增刊 广东公路交通 GuangDong GongLu JiaoTong 总第114期 文章编号:1671—7619(2011)S1—0026—06 《广东省水泥混凝土路面施工技术指南》 编制说明 李连生,王树林 (广东冠粤路桥有限公司,广州510635) 摘要:《广东省水泥混凝土路面施工技术指南》编制工作已经完成,重点介绍此次编制的必要性、特点和新增的 主要内容。 关键词: 水泥混凝土路面;施工技术;指南 中图分类号:U416.216 文献标识码:C 0 引言 为提高广东省水泥路面的施工质量,降低工 各地区的要求。欧洲混凝土路面施工其通用标准 “prEN(WI2273 14—2)General standard for concrete 程造价,大量减少养护成本,维持良好的通车条 件,延长路面使用寿命,广东省交通厅组织省内技 术专家,在充分调查、分析了广东省、广西区、湖南 省水泥路面设计、施工、养护方面的经验和教训的 基础上,结合省内验收的水泥路面相关课题以及 成功的水泥路面施工经验,集思广益,编写了《广 pavements”对混凝土施工中如何保证路面耐久性 作了相应规定,但欧洲一些国家因气候差别大、环 境条件不同,因此在保证耐久性要求方面对含气 量、渗透性提出了特定指标,甚至按渗透系数设计 和进行施工控制。总之,国外这些经验表明,通用 标准或国家标准在施工中不可缺少,但在考虑地 东省水泥混凝土路面施工技术指南》。本文重点 介绍这次编制的必要性、特点和新增的主要内容。 方特点方面,编制地方性施工指南则十分必要。 我省水泥路面的发展也存在诸多需要定位和 解决的技术难题,造成某些水泥路面使用寿命较 低并不是水泥路面本身的问题,而是由于我们的 观念和施工技术上的问题。一方面广东省公路水 泥路面建设有了很大的发展,积累了修筑水泥路 面的丰富实践经验,设计、施工技术始终走在全国 前列;另一方面在水泥路面的研究取得了丰硕成 l 编制的必要性 JTG F30—2003((公路水泥混凝土路面施工技 术规范》的颁发实施虽然对提高水泥路面的施工 质量发挥了重要的作用。但是由于全国性的技术 规范很难根据各省市的地区特点进行更有针对性 的规定,因此在贯彻执行新版的规范时,广东省一 些高速公路建设项目或总监办也大都制订有针对 某条高速公路的施工技术指南等指导性的文件或 手册。总体来说,这些地方性技术指南基本上还 停留在现行规范的框架内,迄今为止尚未见到有 果,使水泥路面的技术水平提高到了新层次。但 我省积累的修筑水泥路面的丰富实践经验和在水 泥路面研究方面取得的丰硕成果,没有得到及时 的归纳和总结,形成施工技术指南,用于指导施 鲜明地方特色和足够影响力的地方技术指南。 国外有关混凝土路面施工规范如美国,除有 AASHO、ASTM、AI、NCAT等全国性的协会、机构编 制的规范和指南外,各州均有自成体系的公路规 范和指南。美国一些州编制的施工(地区)技术规 范,它们考虑了本州的材料、气候、交通需求等特 点,因而是行之有效的。各州的施工文件(施工指 南)差别很大,甚至互相对立,但却能较好地满足 -工,存在的问题也很多。如对路面水泥混凝土材 料的要求不如沥青路面材料高,例如不重视施工 中一些技术细节的问题,不重视对水泥路接缝的 日常养护维修等。只有解决了水泥路面存在的早 期病害,重视和解决施工中一些技术细节的问题, 充分利用我省的资源优势、技术优势和人才优势, 结合高等院校的优势,因地制宜,编制施工技术指 南,用科学的发展观指导决策,为提高水泥路面施 26. 201 1年增刊 李连生,王树林 《广东省水泥混凝土路面施工技术指南》编制说明 总第1 14期 工质量、达到设计寿命服务。因此,再一次率先在 全国编制高于行业标准的地方规程具有现实意义 和深远的历史意义。同时,编制地方性施工指南 也有利于推动技术创新,有利于新材料、新技术、 新工艺、新结构在公路工程中的应用。 2新增的主要内容 本《指南》与JTG F30—2003((公路水泥混凝土 路面施工技术规范》相比,新增了以下主要内容: (1)比较系统的将旧水泥路面再生利用作了 规定; (2)第一次将合成纤维的使用写进了《指南》, 并作了规定; (3)对常用的胀缝填缝料作了明确规定; (4)提出了合成纤维混凝土配合比的设计原 则; (5)明确了垫层的检测与修整要求; (6)长陡坡、弯道段水泥混凝土路面铺筑方 法; (7)隧道路面铺筑技术要求; (8)沥青混凝土隔离层施工技术; (9)混凝土桥面养生的特殊要求。 本文对新增的主要内容作简要介绍。 3 水泥混凝土路面再生集料 3.1再生粗集料 (1)按再生粗集料的质量技术指标,再生粗集 料可分为三个等级,见表1。 表1再生粗集料的分级 (2)再生粗集料的应用范围,I级再生粗集料 可用于碾压混凝土及贫混凝土基层,1I级再生粗 集料可用于水泥稳定粒料基层和底基层、垫层,Ⅲ 级再生粗集料可用于附属工程,在有充分试验依 据的情况下,也可用于底基层、垫层。 (3)再生粗集料的颗粒级配、合成级配及其他 技术要求应符合相应结构层的相关规定。 (4)再生粗集料应进行表2所列项目的检验, 检验方法按《公路工程集料试验规程》(JrI'G E42— 2005)执行。 表2再生粗集料的检验项目 注:①同一品种、同一规格500吨为一批,每批必检项目, 当对再生粗集料质量有疑问时,必检项目; ②再生集料中的金属、塑料、沥青、木头、玻璃等杂质 含量不得超过0.5%(按质量计)。 (5)再生粗集料应分别运输和堆放,不得和天 然粗集料相混合;不同等级、不同粒级的再生粗集 料应插牌标识。 3.2再生细集料 (1)再生细集料不宜用于路面面层。符合设 计、施工规定的再生细集料,可用于基层、底基层, 配合比设计应进行充分的试验验证,且取代率不 宜超过3O%。 (2)用于垫层取代率可不受限制。 4 合成纤维 第一次将合成纤维的使用写进了《指南》,并 作了以下规定: (1)可选用聚丙烯腈(腈纶)纤维、聚丙烯(丙 纶)纤维、聚乙烯醇(维纶)纤维、聚酰胺(尼龙)纤 维或其他经过试验和技术论证符合性能要求的纤 维。 (2)宜用直径为101.zm一100 ̄m,长度为19mm ~30mm的细纤维。 (3)纤维的形状可为单丝、束状单丝与膜裂网 状纤维。 (4)纤维混凝土采用的合成纤维应为不含再 生链烯烃的纯聚合物;纤维及其表面处理层对人 体的健康和环境无不利影响;纤维在混凝土拌合 物中和硬化的混凝土中首先必须耐碱和足够的化 学稳定性,保持纤维抗拉强度保持率不小于99%。 (5)纤维应在混凝土拌合物中易于分散,并且 与硬化混凝土间具有良好的粘结性能。 (6)用于防止混凝土或砂浆早期收缩裂缝的 .27・ 201 J年增刊 广东公路交通 总第114期 合成纤维,其抗拉强度不宜低于410MPa,用于结构 增强、增韧的合成纤维宜选用弹性模量和强度较 高的纤维。 (7)宜根据纤维混凝土应用的环境和工作条 件,结合纤维的几何参数、物理力学特征,综合考 虑确定采用的合成纤维的品种和型号。合成纤维 的各种参数宜通过试验确定,当无试验资料时可 参考表3确定。 (8)在桥面铺装砼配合比设计时,宜选用搅 拌不易成团、能充分均匀分布于砼中的合成纤 维,禁用经振捣后易上浮砼表面而成卷状的劣质 纤维。 表3 单丝合成纤维的几何特征和主要物理力学指标参考值 5 对常用的胀缝填缝料技术指标作了明确规定 常温施工式聚氨酯型胀缝填缝材料技术指标及检测方法如表4。 表4常温施工式聚氨酯型胀缝填缝材料技术指标及检测方法 6 合成纤维混凝土配合比设计 合成纤维混凝土的配合比设计要求:除应遵 循混凝土设计原则外,尚应符合以下要求: (3)合成纤维用于结构增强、增韧时,纤维混 凝土的强度等级不应低于CF20,粗骨料粒径不 宜大于20mm。合成纤维用于增强混凝土结构的 抗冲磨性时,纤维混凝土的强度等级不宜低于 CF40。合成纤维用于水泥路面时,设计抗弯拉强 度宜为5.5MPa。 (1)当合成纤维体积率不大于0.15%时,合 成纤维混凝土的强度等级、各项强度标准值及设 计值、弹性模量、泊松比和线膨胀系数可不考虑 纤维的影响;当合成纤维体积率大于0.15%时, 有关参数的选取应考虑纤维的影响,并通过试验 确定。 (2)合成纤维用于限制混凝土或砂浆早期收 缩裂缝时,纤维混凝土可采用与原结构所用混 凝土或砂浆相同的强度等级,对骨料粒径可不 作限制。 .(4)聚丙烯纤维、改型聚丙烯纤维的最佳掺 量0.9~1.Okg/m 。 (5)合成纤维混凝土的配合比设计步骤:合 成纤维用于限制混凝土或砂浆早期收缩裂缝时, 合成纤维混凝土配合比设计在已优选出的普通 混凝土配合比中按设计要求直接加入纤维用量; 合成纤维用于结构增强、增韧时,有关参数的选 28. 201 1年增刊 李连生,王树林《广东省水泥混凝土路面施工技术指南》编制说明 总第1 14期 取应考虑纤维的影响,并通过试验确定。 7 垫层的检测与修整 7.1垫层要求 机、压路机作业方式施工,并在路基交验后下雨 前完成。如交验后出现下雨浸泡路基,必须让路 基充分晾晒后,重新检测弯沉等指标并确保合格 后再进行施工防止垫层受雨水浸泡和污染。垫 (1)设计厚度可采用20—60era。 (2)建议的级配应符合表6的要求。 (3)垫层施工应采用自卸车运输材料,平地 层施工完毕要尽快完成底基层施工,充分发挥垫 层排水、底基层防水的作用。 表6建议的碎石层级配区间 7.2垫层质量标准和检验方法 (1)外形尺寸检查项目、频度和质量标准应 (2)外观要求:表面平整、密实、无细颗粒集 中、无杂物和松散现象,用重型压路机碾压,无明 显轮迹(轮迹小于3mm)。 符合表7的要求。质量标准应符合表8的要求。 表7 外形尺寸检查项目、频度和质量标准 表8质量合格标准值 8 长陡坡、弯道段水泥混凝土路面铺筑 8.1 采用滑模施工时施工工艺控制措施 大抹平板压力,以板底不小于3/4长度接触路表 面时抹平板压力为宜。 (2)防止溜肩的机械改造措施:为了防止溜 (1)挤压底板前倾角的设置:滑模摊铺机在 上坡施工时宜将挤压底板前仰角调为3。左右,提 浆夯板位置宜在挤压底板前缘以下5~lOmm之 肩,在超高路段摊铺时,需将加长侧模卸除,或选 用有设置超铺角功能的摊铺机进行施工。超铺 角的大小,应根据拌合物的稠度控制在3—8mm 之间。混凝土拌合物的稠度高,选用高值;稠度 低,采用低值。 (3)布料工艺:选用滑模摊铺机时,应尽量选 -间。抹平板的调节方法:坡度越大,弯道越小,抹 平板的压力应越小;相反,坡度较缓,弯道较大, 压力可以适当调高。下坡摊铺施工的参数调节 与上坡时的相反,前仰角宜适当调大,并适当调 29- 201 1年增刊 广东公路交通 总第114期 用带有布料犁的摊铺机。或在摊铺机前配置一 台挖掘布料机辅助布料。摊铺路段若布置有钢 筋网时,任何机械不得将钢筋网压坏。弯道施工 时,混凝土应尽可能多布置在超高外侧。 (4)振捣频率及摊铺速度的控制:长陡坡路 段、弯道路段的摊铺应缓慢、匀速。施工时应根 据混凝土的稠度大小,随时调整振捣频率,振捣 频率一般控制在6000—8000r/min。路面的摊铺 速度应根据拌合物的稠度、供料的多少控制在 0.8~1.Om/s为宜。 (5)在弯道位置采用纵向刻槽,用以防止高 速行车的横向滑移;长陡坡连续配筋路段采用 45。斜向刻槽,一方面加强行车控制,另一方面可 以迅速排除路面雨水。 9 隧道路面铺筑 隧道路面摊铺除参照上述外,尚应采取以下 相应的措施,保证施工顺利进行。 9.1 隧道路面铺筑准备 (1)确保通风安全:当隧道长度超过500m, 须在洞口安装通风设备,以排除各种施工机械排 放的废气,确保施工人员安全。当摊铺的长度小 于500m,且隧道通风良好时,不需另行设置通风 装置,但在摊铺时,所有施工人员均戴上口罩,防 止吸人过多的废气和粉尘。 (2)采用滑模施工:导线应提前设置好,在摊 铺当天进行复测。 (3)混凝土配合比控制: ①启动搅拌程序前,必需检测砂、碎石材料 的含水量,拌和时要求新拌混凝土的工作性好, 施工开始后随时抽检坍落度、温度及容重。 ②水泥混凝土的纯搅拌时间保证不小于 45 s,混凝土总拌和时间不少于70s,外加剂池要 有均化设施,在整个生产过程中不断拌和均化, 施工时应随时检测溶液的浓度,确保外加剂用量 均匀,混凝土配合比稳定。 (4)?昆凝土运输: ①根据施工进度,搅拌楼生产能力,车辆运 量及运距来确定运输车辆。 ②为防止运料车在运输过程中漏浆,将车厢 .30. 加装橡胶皮密封。 (5)混凝土卸料、布料: ①提前制定好施工工作面运输车辆行走路 线,并派专人指引车辆按顺序进入隧道,由工人 指挥倒行至摊铺机前御料。 ②卸下的混凝土料使用挖掘机辅助摊铺机 完成机前布料。 ③必须防止混凝土粘住水沟盖板,布料前用 塑料薄膜或涂沥青将预制水沟盖板与新铺混凝 土隔离。 9.2混凝土的摊铺 (1)高速公路、一级公路隧道路面宜采用滑 模摊铺机全幅摊铺。 (2)当混凝土的坍落度发生变化时,先调振 动频率,后改变摊铺速度。 (3)摊铺机振捣棒底部应严格控制在铺装层 标高顶面,防止混凝土漏振、欠振或过振,。并开 启超级抹平器对成型的混凝土进行抹面。 (4)为了保证微观抗滑构造,拖麻刮片要足 够长,双层麻袋接触混凝土面长度不小于50cm, 单层不小于lOOcm。 (5)隧道路面摊铺应严格组织施工,尽可能 不设或少设施工缝。 9.3混凝土的养生 混凝土初凝时应立即喷洒养护剂和加盖薄 膜方式养生。养生剂喷洒用量宜不少于0.3kg/ m ,隧道洞口应加大用量,喷洒后应及时覆盖薄 膜养生。养生时间为14d以上。 9.4切缝及填缝 (1)当摊铺完的混凝土达到200度时积后即 可进行切缝,切缝时,应切至设计深度。 (2)混凝土板养生期满后,应及时进行填缝, 填缝前用高压水或压缩空气彻底清除缝内的砂 石等杂物。以缝壁干燥、清洁,擦不出灰尘为可 灌标准。 9.5 刻槽 (1)路面的宏观抗滑构造宜使用硬刻槽方 式,应首先使用纵向硬刻槽技术。 (2)可采用等间距刻槽,为减少噪声影响应 采用非等间距刻槽。 201 1年增刊 李连生,王树林《广东省水泥混凝土路面施工技术指南》编制说明 总第114期 1O 沥青混凝土隔离层 补水养生,养生期为14d以上。 (1)应选用密集配热拌沥青混合料,铺筑厚 12 结语 度20~40mm。 (1)《广东省水泥路面施工技术指南》的编 (2)沥青混合料必须在沥青拌和场采用间歇 制,新增内容主要依据省内已设计、施工,但行业 式拌和机或连续式拌和机拌制。 规范没有系统、具体的施工技术指导,为进一步 (3)配合比设计与施工方法见《指南》,确保 提高水泥路面的施工质量,在充分总结广东省修 沥青混合料在运输过程中温度下降不超过要求。 筑水泥路面的先进经验基础上,结合科研成果, (4)沥青混凝土隔离层铺筑机械必须采用沥 力求先进、适用,特作规定。 青摊铺机全幅摊铺,在规定的时间和温度下压实 (2)新增内容在应用过程中,有不妥的地方 成型。 可与省交通运输厅联系,便于定期修改和补充, l1 混凝土桥面养生 使《指南》在广东省水泥路面施工中,发挥应有的 桥面养生除应严格遵循混凝土路面养生规 指导作用。 定外,尚应符合以下要求: (3)不断总结施工经验,提倡技术创新,推广 桥面铺装养生剂喷洒用量宜不少0.35 kg/ 应用技术先进的创新成果。 m ,高温天气或大风天气施工时应喷洒两遍养护 剂后应及时覆盖薄膜养生,塑料薄膜的覆盖宽度 (收稿日期:2010—12—10) 要求延伸至搭接钢筋被包裹处,每隔一定时间要 Compilation explanation for Guangdong Cement Concrete Pavement Construction technology Guides Lian—sheng.WANG Shu—Z 凡 (Guangdong Guanyue H:ighw ̄y&Bridge Co.,Ltd Guangzhou 5 10635,China) Abstract:The compilation for“Guangdong Cement Concrete Pavement Construction technology Guides’’has been completed.In the paper the necessity,characteristics and new contents of htis compilation have been intro’ duced. Key words:cement concrete pavement;construction technology;guide ・31・