沥青路面混凝土基层施工方案(23、讲义：水泥混凝土路面的施工技术)

Posted 2023-05-31

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沥青路面混凝土基层施工方案(23、讲义：水泥混凝土路面的施工技术)

1B412032水泥混凝土路面的施工

一、水泥混凝土路面的分类与特点

1. 水泥混凝土路面的分类

水泥混凝土路面，包括普通混凝土（素混凝土）、钢筋混凝土、连续配筋混凝土、预应力混凝土、装配式混凝土、钢纤维混凝土和混凝土小块铺砌等面层板和基（垫）层所组成的路面。目前采用最广泛的是就地浇筑的普通混凝土路面，简称混凝土路面。

所谓普通混凝土路面，是指除接缝区和局部范围（边缘和角隅）外不配置钢筋的混凝土路面。

水泥混凝土路面适用于高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路。

2. 水泥混凝土路面的优点

相对于沥青混凝土路面而言，水泥混凝土路面的优点有：使用寿命长；强度高；稳定性好；耐久性好；养护费用少、经济效益高；有利于夜间行车；有利带动当地建材业的发展。

3. 水泥混凝土路面的缺点

相对于沥青混凝土路面而言，水泥混凝土路面的缺点有：对水泥和水的需要量大；有接缝；开放交通较迟；修复困难。

二、施工方法

目前通常采用的水泥混凝土面层铺筑的技术方法有小型机具铺筑、滑模摊铺机施工、三辐轴机组铺筑和碾压混凝土四种方法。

1. 小型机具铺筑

小型机具施工工艺是水泥混凝土路面施工方式中传统的施工方式。由于小型机具施工技术简单成熟、施工便捷、不需要大型设备、主要靠人工，所以一般用在县乡公路，三、四级公路，等外公路，旅游公路，村镇内道路与广场建设中。

2. 滑模摊铺机施工

滑模摊铺工艺是采用滑模摊铺机铺筑水泥混凝土面层的施工工艺。其特征是不架设边缘固定模板，布料、摊铺、振捣密实、挤压成型、抹面装饰等施工流程在摊铺机行进过程中连续完成。滑模摊铺技术在我国自1991年开始，经过多年推广应用，已经成为我国在高等级公路水泥混凝土路面施工中广泛采用的工程质量最高、施工速度最快、装备最现代化的高新成熟技术。

3. 三辊轴机组铺筑

三辗轴机组施工工艺的机械化程度适中，设备投入少，技术容易掌握，很多地方在使用。三辐轴机组施工比较适用于二、三、四级公路及县乡公路水泥混凝土路面的施工。

4. 碾压混凝土

碾压混凝土的路面是采用沥青路面的主要施工机械将单位用水量较少的干硬性混凝土摊铺、碾压成型的一种混凝土路面。碾压混凝土采用的是沥青摊铺机或灰土摊铺机，碾压密实成型工艺是将干硬性混凝土技术和沥青路面摊铺技术结合起来的复合技术。目前该机术上存在一些没有彻底解决的问题：裂缝、离析与局部早期损坏成坑，板底密实度不佳和动态平整度不高，因此大多数公路工程技术人员认为，碾压混凝土仅适用于二级以下水泥混凝土路面或复合式路面下面层。

以上四种水泥混凝土路面铺筑方式中，滑模摊铺机施工的技术层次、装备水平和施工要求最高，是我国目前重点推广的施工技术。

三、水泥混凝土路面施工技术

（一）模板及其架设与拆除

1. 施工模板应采用刚度足够的槽钢、轨模或钢制边侧模板，不应使用木模板，塑料模板等易变形模板。

2. 支模前在基层上应进行模板安装及摊铺位置的测量放样，核对路面标高、面板分板、胀缝和构造物位置。

3. 纵横曲线路段应采用短模板，每块横板中点应安装在曲线切点上。

4. 模板安装应稳固、平顺、无扭曲，应能承受摊铺、振实、整平设备的负载行进，冲击和振动时不发生位移。

5. 模板与混凝土拌合物接触表面应涂隔离剂。

6. 模板拆除应在混凝土抗压强度不小于8.0MPa方可进行。

（二）混凝土拌合物搅拌

1. 搅拌楼的配备，应优先选配间歇式搅拌楼，也可使用连续搅拌楼。

2. 每台搅拌楼在投入生产前，必须进行标定和试拌。在标定有效期满或搅拌楼搬迁安装后，均应重新标定。施工中应每15d校验一次搅拌楼计量精确度。搅拌楼配料计量偏差不得超过规定。不满足时，应分析原因，排除故障，确保拌合计量精确度。采用计算机自动控制系统的搅拌楼时，应使用自动配料生产，并按需要打印每天（周、旬、月）对应路面摊铺桩号的混凝土配料统计数据及偏差。

3. 应根据拌合物的黏聚性、均质性及强度稳定性试拌确定最佳拌合时间。

4. 外加剂应以稀释溶液加入，其稀释用水和原液中的水量，应从拌合加水量中扣除。

5. 拌合引气混凝土时，搅拌楼一次拌合量不应大于其额定搅拌量的90%。纯拌合时间应控制在含气量最大或较大时。

（三）混凝土拌合物的运输

1. 应根据施工进度、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。确保新拌混凝土在规定时间内运到摊铺现场。

2. 运输到现场的拌合物必须具有适宜摊铺的工作性。不同摊铺工艺的混凝土拌合物从搅拌机出料到运输、铺筑完毕的允许最长时间应符合时间控制的规定。不满足时应通过试验、加大缓凝剂或保塑剂的剂量。

3. 混凝土运输过程中应防止漏浆、漏料和污染路面，途中不得随意耽搁。自卸车运输应减小颠簸，防止拌合物离析。车辆起步和停车应平稳。

（四）采用滑模摊铺机施工法进行混凝土面层铺筑

1. 一般规定

(1) 滑模摊铺工艺宜用于高速、一级、二级公路普通水泥混凝土面层、配筋混凝土面层、纤维混凝土面层、钢筋混凝土桥面、隧道混凝土面层、混凝土路缘石、路肩石及护栏等的滑模施工。

(2) 采用滑模摊铺机在基层上行走的铺筑方案时，基层侧边缘到滑模摊铺面层边缘的宽度不宜小于650mm。

(3 )传力杆和胀缝拉杆钢筋宜采用前置支架法施工，也可采用滑模摊铺机配备的自动插入装置(DBI)施工。

(4)上坡纵坡大于5%、下坡纵坡大于6%、平面半径小于50m或超高横坡超过7%的路段，不宜采用滑模摊铺机进行摊铺。

(5 )滑模摊铺水泥混凝土路面时，摊铺机应配备自动抹平板装置。

(6)滑模摊铺机械系统应配套齐全，生产设备的数量和生产能力应满足铺筑进度要求，可按下列要求进行配备：

① 滑模铺筑无传力杆水泥混凝土路面时，布料可使用轻型挖掘机或推土机。

② 滑模铺筑连续配筋混凝土路面、钢筋混凝土路面、桥面和桥头搭板，路面中设传力杆钢筋支架、胀缝钢筋支架时，布料应采用侧向上料的布料机或供料机。

③ 应采用刻槽机制作宏观抗滑构造。

④ 面层切缝可使用软锯缝机、支架式硬锯缝机或普通锯缝机。

2. 准备工作

(1) 摊铺段夹层或封层质量应检验合格，对于破损或缺失部位，应及时修复。表面应清扫干净并洒水润湿，并采取防止施工设备和机械碾坏封层的措施。

(2) 应检查并平整滑模摊铺机的履带行走区。行走区应坚实，不得存在湿陷等病害，应清除砖、瓦、石块、废弃混凝土块等杂物。

(3 )摊铺前应检査并调试施工设备。滑模摊铺机首次作业前，应挂线对铺筑位置、几何参数和机架水平度进行设置、调整和校准，满足要求后方可用于摊铺作业。

(4) 滑模摊铺面层前，应准确架设基准线。基准线架设与保护应符合下列规定：

① 滑模摊铺高速公路、一级公路时，应采用单向坡双线基准线；横向连接摊铺时，连接一侧可依托已铺成的路面，另一侧设置单线基准线。

② 滑模整体铺筑二级公路的双向坡路面时，应设置双线基准线，滑模摊铺机底板应设置为路拱形状。

③ 基准线桩纵向间距直线段不宜大于10m,桥面铺装、隧道路面及竖曲线和平曲线路段宜为5 ~ 10m,大纵坡与急弯道可加密布置。基准线桩最小距离不宜小于2.5m。

④ 基层顶面到夹线臂的高度宜为450 ~ 750mm。基准线桩夹线臂夹口到桩的水平距离宜为300mm。基准线桩应固定牢固。

⑤ 单根基准线的最大长度不宜大于450m。架设长度不宜大于300m。

⑥ 基准线宜使用钢绞线。采用直径2.0mm的钢绞线时，张线拉力不宜小于1000N；采用直径3.0mm钢绞线时，不宜小于2000N。

⑦ 基准线设置后，应避免扰动、碰撞和振动。多风季节施工，宜缩小基准线桩间距。

(5) 当面层传力杆、胀缝钢筋采用前置支架法施工时，应在表面先准确安装和固定支架，保证传力杆中部对伸缩缝切割位置，且不会因布料、摊铺而导致推移。支架可采用与锚固入基层的钢筋焊接等方法固定。

3. 水泥混凝土面层滑模摊铺机铺筑

(1 )滑模摊铺机的施工参数设定及校准应符合下列规定：

① 振捣棒应均匀排列，间距宜为300 ~ 450mm;混凝土摊铺厚度较大时，应釆用较小间距。两侧最边缘振捣棒与摊铺边缘距离不宜大于200m。振捣棒下缘位置应位于挤压底板最低点以上。

② 挤压底板的前倾角宜设置为3。提浆夯板位置宜在挤压底板前缘以下5 ~ 10mm。

③ 边缘超铺高度应根据拌合物稠度确定，宜为3 ~ 8mm;板厚较厚、坍落度较小时，边缘超铺高度宜采用较小值。

④ 搓平梁前沿宜调整到与挤压底板后沿高程相同的位置；搓平梁的后沿应比挤压底板后沿低l~2mm,并与路面高程相同。

⑤ 符合铺筑精度要求的摊铺机设置应加以固定和保护。当基底高程等摊铺条件发生变化，铺筑精度超出范围时，可由操作手在行进中通过缓慢微调加以调整。

(2) 滑模摊铺机前布料，应采用机械完成，布料高度应均匀一致，不得采用翻斗车直接卸料的方式，布料尚应符合下列规定：

① 卸料、布料速度与摊铺速度协调一致，不得局部或全断面缺料。发生缺料时应立即停止摊铺。

② 采用布料机布料时，布料机和滑模摊铺机之间的施工距离宜为5 ~ 10m;现场蒸发率较大时，宜采用较少值。

③ 当坍落度在10 ~ 30mm时，布料松铺系数宜在1.08 ~ 1.15之间。

④ 应保证滑模摊铺机前的料位高度位于螺旋布料器叶片最高点以下，最高料位高度不得高于松方控制板上缘。使用布料犁布料时，应按松方高度严格控制料位高度。

⑤ 当面层传力杆、胀缝与隔离缝钢筋采用前置支架法施工时，不得在支架顶面直接卸料。传力杆以下的混凝土宜在摊铺前采用手持振捣棒振实。

(3) 滑模摊铺机起步时，应先开启振捣棒，在2 ~3min内调整振捣到适宜振捣频率，使进入挤压底板前缘拌合物振捣密实，无大气泡冒出破灭，方可开动滑模机平稳推进摊铺。当天摊铺施工结束，摊铺机脱离拌合物后，应立即关闭振捣棒组。

(4) 滑模摊铺应缓慢、匀速、连续不间断地作业。滑模摊铺速度应根据板厚、混凝土工作性、布料能力、振捣排气效果等确定，可在0.75 - 2.5m/min之间选择，宜采用 lm/mino

(5) 滑模摊铺水泥混凝土面层时，严禁快速推进、随意停机与间歇摊铺。

(6) 滑模摊铺振捣频率应根据板厚、摊铺速度和混凝土工作性能确定，以保证拌合物不发生过振、欠振或漏振。振捣频率可在100 ~ 183Hz之间调整，宜为150Hz。

(7) 可根据拌合物的稠度大小，采取调整摊铺的振捣频率或速度等措施，保证摊铺质量稳定，当拌合物稠度发生变化时，宜先采取调振捣频率的措施，后釆取改变摊铺速度的措施。

(8) 抗滑纹理做毕，应立即开始保湿养护。养护龄期不应少于5d,且混凝土强度满足要求后，方可连接摊铺相邻车道面板。履带在新铺面层上行走时，钢履带底部应铺橡胶垫或使用有橡胶垫履带的摊铺机。纵缝横向连接高差不应大于2mm。

（9）摊铺中应经常检查振捣棒的工作情况和位置。面层出现条带状麻面现象时，应停机检查振捣棒是否损坏；振捣棒损坏时，应更换振捣棒。摊铺面层上出现发亮的砂浆条带时，应检查振捣棒位置是否异常；振捣棒位置异常时，应将振捣棒调整到正常位置。

（五）混凝土振捣（小型机具施工）

1. 在待振横断面上，每车道路面应使用2根振捣棒，组成横向振捣棒组，沿横断面连续振捣密实，并应注意路面板底、内部和边角处不得欠振或漏振。

2. 振捣棒在每一处的持续时间，应以拌合物全面振动液化，表面不再冒气泡和泛水泥浆为限，不宜过振，也不宜少于30s。振捣棒的移动间距不宜大于500mm;至模板边缘的距离不宜大于200mm。应避免碰撞模板、钢筋、传力杆和拉杆。

3. 在振捣棒已完成振实的部位，可开始振动板纵横交错两遍全面提浆振实，每车道路面应配备1块振动板。

4. 振动板移位时，应重叠100-200mm,振动板在一个位置的持续振捣时间不应少于 15s。振动板须由两人提位振捣和移位，不得自由放置或长时持续振动。移位控制与振动板底部和边缘泛浆厚度3mm ± 1mm为限。

5. 缺料的部位，应铺以人工补料找平。

6. 振动梁振实，每车道路面宜使用1根振动梁。振动梁应具有足够的刚度和质量，振动梁应垂直路面中线沿纵向拖行，往返2 ~ 3遍，使表面泛浆均匀平整。

（六）整平饰面

1. 每车道路面应配备1根滚杠（双车道两根）。振动梁振实后，应拖动滚杠往返2 ~ 3 遍提浆整平。

2. 拖滚后的表面宜采用3m刮尺，纵模各1遍整平饰面，或采用叶片式或圆盘式抹面机往返2 ~ 3遍压实整平饰面。

3. 在抹面机完成作业后，应进行清边整缝，清除粘浆，修补缺边、掉角。精平饰面后的面板表面应无抹面印痕，致密均匀，无露骨，平整度应达到规定要求。

4. 小型机具施工三、四级公路混凝土路面，应优先采用在拌合物中掺外加剂，无掺外加剂条件时，应使用真空脱水工艺，该工艺适用于面板厚度不大于240mm混凝土面板施工。

5. 使用真空脱水工艺时，混凝土拌合物的最大单位用水量可比不采用外加剂时增大 3~12kg/m3;拌合物适宜坍落度：高温天30 ~ 50mm;低温天20 ~ 30mm。

（七）纵缝设置与施工

普通水泥混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土和钢纤维混凝土面层板均应设置接缝。安平面位置分类，接缝可分为纵向接缝（简称纵缝）和横向接缝（简称横缝）。面板的平面布局宜采用矩形分块，其纵向接缝和横向接缝应垂直相交，纵缝两侧的横缝不得相互错位。纵缝从功能上分为纵向施工缝和纵向缩缝两类；从构造上分为设拉杆平缝型和设拉杆假缝型。

1. 当一次铺筑宽度小于路面宽度时，应设置纵向施工缝，位置应避开轮迹，并重合或靠近车道线，构造可采用设拉杆平缝型。上部应锯切槽口，深度为30 ~ 40mm,宽度为 3~8mm,槽内灌塞填缝料。采用滑模施工时，纵向施工缝的拉杆可用摊铺机的侧向拉杆装置插入。釆用固定模板施工方式时，应在振实过程中，从侧模预留孔中手工插入拉杆。

2. 当一次铺筑宽度大于4.5m时，应设置纵向缩缝，构造可采用设拉杆假缝型，锯切的槽口深度应大于纵向施工缝的槽口深度。纵缝位置应按车道宽度设置，并在摊铺过程中用专用的拉杆插入装置插入拉杆。

3. 钢筋混凝土路面、桥面和搭板的纵缝拉杆可由横向钢筋延伸穿过接缝代替。钢纤维混凝土路面切开的纵向缩缝可不设拉杆，纵向施工缝应设拉杆。

4. 插入的侧向拉杆应牢固，不得松动、碰撞或拔出。若发生拉杆松脱或漏插，应在横向相邻路面摊铺前，钻孔重新植入。当发现拉杆可能被拔出时，宜进行拉杆拔出力（握过力）检验。

5. 纵缝应与路线中线平行。纵缝拉杆应采用热轧带肋钢筋，设在板厚中央，并应对拉杆中部100mm进行防锈处理。

（八）横缝设置与施工

横缝从功能上分为横向施工缝、横向缩缝和横向胀缝。横向施工缝从构造上分为设传力杆平缝型和设拉杆企口缝型；横向缩缝从构造上分为设传力杆假缝型和不设传力杆假缝型。

1. 每日施工结束或因临时原因中断施工时，应设置横向施工缝，其位置应尽可能选在胀缝或缩缝处。横向施工缝设在缩缝处应采用设传力杆平缝型，如图1B412032-1所示。施工缝设在胀缝处其构造与胀缝相同。确有困难需设置在缩缝之间时，横向施工缝应采用设拉杆企口缝型。

2. 普通混凝土路面横向缩缝宜等间距布置，不宜采用斜缝。不得不调整板长时，最大板长不宜大于6.0m;最小板长不宜小于板宽。

3. 在特重和重交通公路、收费广场、邻近胀缝或路面自由端的3条缩缝应采用设传力杆假缝型。其他情况下可采用不设传力杆假缝型。

4. 缩缝传力杆的施工方法可采用前置钢筋支架法或传力杆插入装置（DBI）法。传力杆应采用光面钢筋。

5. 横向缩缝的切缝方式有全部硬切缝、软硬结合切缝和全部软切缝三种，切缝方式的选用，应由施工期间该地区路面摊铺完毕到切缝时的昼夜温差确定。

6. 邻近桥梁或其他固定构造物处或与其他道路相交处，应设置横向胀缝（简称胀缝）。普通混凝土路面、钢筋混凝土路面和钢纤维混凝土路面视集料的温度膨胀性大小、当地年温差和施工季节酌情设置胀缝：高温施工，可不设胀缝；常温施工，集料温缩系数和年温差较小时，可不设胀缝；集料温缩系数或年温差较大，路面两端构造物间距不小于 500m时，宜设一道中间胀缝；低温施工，路面两端构造物间距不小于350m时，宜设一道胀缝。

7. 普通混凝土路面的胀缝应包括补强钢筋支架、胀缝板和传力杆，胀缝构造如图 1B412032-2所示。钢筋混凝土和钢纤维混凝土路面可不设钢筋支架。胀缝宽20 ~ 25mm, 使用沥青或塑料薄膜滑动封闭层时，胀缝板及填缝宽度宜加宽到25 - 30mm。传力杆一半以上长度的表面应涂防粘涂层，端部应戴活动套帽，套帽材料与尺寸应符合有关规定的要求。胀缝板应与路中心线垂直，缝壁垂直；缝隙宽度一致；缝中完全不连浆。

8. 胀缝应釆用前置钢筋支架法施工，也可采用预留一块面板，高温时再铺封。前置法施工，应预先加工、安装和固定胀缝钢筋支架，并在使用手持振捣棒振实胀缝板两侧的混凝土后再摊铺。宜在混凝土未硬化时，剔除胀缝板上部的混凝土，嵌入（20 ~ 25 ） mm X 20mm的木条，整平表面。胀缝板应连续贯通整个路面板宽度。

（九）抗滑构造施工

1. 摊铺完毕或精整平表面后，宜使用钢支架拖挂1~ 3层叠合麻布、帆布或棉布，洒水湿润后作拉毛处理。人工修整表面时，宜使用木抹。用钢抹修整过的光面，必须再拉毛处理，以恢复细观抗滑构造。

2. 当日施工进度超过500m时，抗滑沟槽制作宜选用拉毛机械施工，没有拉毛机时，可采用人工拉槽方式。

3. 特重和重交通混凝土路面宜采用硬刻槽，凡使用圆盘、叶片式抹面机精平后的混凝土路面、钢纤维混凝土路面必须釆用硬刻槽方式制作抗滑沟槽。

（十）混凝土路面养护

1. 混凝土路面铺筑完成或软作抗滑构造完毕后立即开始养护。机械摊铺的各种混凝土路面、桥面及搭板宜采用喷洒养护剂同时保湿覆盖的方式养护。在雨天或养护用水充足的情况下，也可采用覆盖保湿膜、土工毡、土工布、麻袋、草袋、草帘等洒水湿养护方式，不宜使用围水养护方式。

2. 养护时间根据混凝土弯拉强度增长情况而定，不宜小于设计弯拉强度的80%,应特别注重前7d的保湿（温）养护。一般养护天数宜为14~21d,高温天不宜小于14d,低温天不宜小于21d。掺粉煤灰的混凝土路面，最短养护时间不宜少于28d,低温天应适当延长。

3. 混凝土板养护初期，严禁人、畜、车辆通行，在达到设计强度40%后，行人方可通行。在路面养护期间，平交道口应搭建临时便桥。面板达到设计弯拉强度后，方可开放交通。

（十一）灌缝

1. 应先采用切缝机清除接缝中夹杂的砂石，凝结的泥浆等，再使用压力大于等于 0.5MPa的压力水和压缩空气彻底清除接缝中的尘土及其他污染物，确保缝壁及内部清洁、干燥。缝壁检验以擦不出灰尘为灌缝标准。

2. 常温施工式填缝料的养护期，低温天宜为24h,高温天宜为12h。加热施工时填缝料的养护期，低温天宜为12h,高温天宜为6h。在灌缝料养护期间应封闭交通。

2, 路面胀缝和桥台隔离缝等应在填缝前，凿去接缝板顶部嵌入的木条，涂胶粘剂后，嵌入胀缝专用多孔橡胶条或灌进适宜的填缝料，当胀缝的宽度不一致或有啃边、掉角等现象时，必须灌缝。