浅谈路面基层碾压混凝土的施工质量控制

■黄梅玉

(泉州市交通建设工程试验检测有限公司，泉州 362000)

碾压式混凝土是通过振动压路机对干硬性混凝土拌和物进行机械压密而形成的一种混凝土基层，其施工方式与常规混凝土施工有较大差别。

本文以泉州湾跨海大桥工程的基层施工为例，浅要介绍碾压混凝土的施工质量控制。泉州湾跨海大桥工程项目路线全长26.7km，其中跨海大桥长12.455km，主桥桥型为双塔分幅钢砼组合箱梁斜拉桥，跨径布置为(70+130+400+130+70)m=800m，其它主要是节段拼装预制箱梁和现浇箱梁。全线共设蚶江、秀涂、张坂、塔埔四个互通，互通区收费广场设计的水泥混凝土路面结构类型为：15cm 级配碎石底基层+20cm C15 素混凝土基层+26cm 水泥混凝土路面。该路面基层碾压混凝土是以良好的粗细级配集料和较低的水泥用量与用水量组成的干硬性混凝土拌和物，经振动压路机、轮胎式压路机等机械压密而形成的。

1 混凝土的配合比控制

1.1 原材料

原材料试验检测结果见表1。

(1)水泥：选用福建水泥股份有限公司生产的建福牌P.O 42.5R 水泥。

(2)砂：选用禾联砂场粗砂，细度模数Mx=3.36，表观密度ρs=2.639×103kg/m3。

(3) 碎石：选用霞美碎石场生产的碎石，4.75～26.5mm，表 观 密 度ρg=2.665×103kg/m3，其 中4.75 ～9.5mm 碎石占16%，9.5～19mm 碎石占24%，19～26.5mm碎石占22%。

(4)水：饮用水。

1.2 配合比设计

(1)按照JTG/T F30-2014《公路水泥混凝土路面施工技术细则》里碾压混凝土配合比设计计算得到基准配合比。基准水灰比为0.49，在用水量不变的情况下，将基准水灰比分别增加和减少0.05，砂率分别增加和减少1%，试配情况如表2：

表1 原材料试验检测结果

表2 碾压混凝土配合比试配情况

通过对配合比的优化设计，我们选用W/C=0.49 为理论配合比，维勃稠度为25s，出浆情况较好。相关试验中可以看到碾压混凝土的抗压强度、抗折强度与压实率有极好的相关性，抗压强度及抗折强度均随压实率的降低而急剧下降，水灰比越大，压实率对抗压及抗折强度的影响越大，因此在碾压混凝土路面施工中，加强碾压工序的质量控制，使混凝土具有足够的压实率，对于保证碾压混凝土强度至关重要。

2 碾压混凝土施工工艺

C15 碾压混凝土设计厚度为200mm，单层摊铺压实，施工方法与水稳层的施工方法相同，通过振动碾压施工工艺达到高密度、高强度的水泥混凝土。

施工前，对底基层表面浮渣、有害杂质予以清除，进行必要的整修后根据施工图放样，做好标记工作。

2.1 拌和、运输和摊铺

(1)混合料拌和采用500 型水稳拌和楼拌和。投入搅拌机的每盘原材料数量，严格按施工配合比、搅拌机的容量计算确定，计量准确。

(2)摊铺时应做到与拌和机生产能力相匹配，摊铺前应有5 辆以上料车等候卸料，减少摊铺机待料的情况，以保证摊铺作业的连续性。混合料卸放设专人指挥，按预定路线和位置卸放。混凝土的摊铺采用2 台RP951A 型摊铺机+2 台XS202 型振动压路机+1 台XP262 胶轮振动压路机，单幅采用双机梯队作业摊铺，两台摊铺机一前一后，相隔约5～10m 同步向前摊铺混凝土，前后两台摊铺机摊铺重叠50～100mm，中缝辅以人工修整，摊铺机的摊铺速度为1.5～2.0m/min。

2.2 压实

应在混合料的最佳含水量或略大于最佳含水量时立即进行碾压。碾压应遵循先轻后重、先慢后快、从低到高的原则。首先用第一台XS202 型振动压路机在路基全宽内进行静压1～2 遍初压；其次用第二台XS202型振动碾压2 遍和XP261 轮胎压路机碾压2～3 遍复压；再次用第一台XS202 压路机关闭振动碾压1～2 遍收光，以消除轮迹为准。初压、复压、终压作业密切衔接配合。对于碾压不到的地方用小型平板式振动器施振密实。两工作段的接缝处理采用搭接施工，保证衔接处的平整度。辗压过程中的质量控制点主要有：平整度、边部压实、局部离析。

碾压贫混凝土基层施工时，由于施工机械难以到达边部，造成边部难以压实，严重影响施工质量。出现此问题时，可以采取以下几种方式处理∶

(1)边部加设钢模，利用手扶振动压路机处理；

(2)边部利用手夯压实；

(3)提高拌和物含水率。

2.3 养生、切缝、灌缝、交通管制

待水泥终凝时采用土工膜养生，保持养生期间长期湿润。按《公路水泥混凝土路面施工技术规范》 (JTG F30-2014)要求进行切缝。铺筑完成后做好交通管制工作，在已摊铺完成的路面上安上禁止通行等交通标志牌，严禁外来车辆通行。

3 碾压式混凝土检测结果

本次从施工前、中、后的关键试验指标对碾压混凝土成品后进行检测，现以蚶江互通收费站C15 碾压混凝土基层施工为例。

3.1 施工前检测

施工前抽检碾压混凝土材料进行抗压试验，标准养护28d 后的碾压混凝土平均抗压强度达到22.1MPa，符合设计15MPa 的要求。

3.2 施工中检测

施工过程中对碾压混凝土用3m 直尺进行平整度检测，检测结果如下表3，均符合规范要求。

表3 基层平整度检测结果

3.3 施工后检测

施工过程后，成品养护28d 后进行取芯，并开展压实度、孔隙率试验，试验方法采用沥青混凝土的理论密度及水中试验法，试验结果详见下表4。

表4 基层取芯试验结果

本次碾压式混凝土基层的芯样外观较密实，表面空隙较少，压实度均达到了97%以上。通过试验检测结果表明，C15 碾压混凝土基层各项指标均达到规范要求，并对蚶江互通收费站C15 碾压混凝土基层施工的试验检测结果召开了首例评审会议，会议确定了该施工方法的可行性，但在今后的施工中要注意以下几点：

(1)要保证拌和站的性能稳定，加强拌和楼的用水量控制；

(2)在碾压过程中避免出现“泌水”的现象；

(3)加强施工管理控制和设备的投入，同时运输线路要提前规划，保证畅通，以尽快将拌成的混合料运送到铺筑现场，并且车上的混合料应该覆盖，减少水分损失；

(4)同时应严禁压路机在已完成或正在碾压的路段上调头或急刹车，应保证表面不受破坏。

4 结论

该碾压式混凝土具有承载能力高、抵抗和调节不均匀沉降能力强、收缩小、成本低、施工速度快等特点，另外它与水泥稳定碎石、二灰碎石等常用半刚性基层材料相比，具有较高的强度、刚度和整体性、抗冲刷性和抗冻性能，非常适合重交通的路面基层工程，但有别于常规混凝土的施工，需要从多个方面对其质量进行控制。特别是在施工中水的掺量对碾压混凝土的压实效果影响很大，为了更好控制最佳含水量，在施工过程中我们主要是：①对原材料含水率进行试验控制，保证原材料的含水率相对稳定，特别是细集料使其保持干燥度；②在拌合过程中根据运距和天气适当的调节含水率使其略高于最佳含水量，运输过程中必须全程遮盖篷布防止水分蒸发；③在施工过程配置洒水车对表面风干或局部碾压段含水量偏小时进行均匀喷洒，调节含水量。另外碾压混凝土基层现场施工情况一般都相当复杂，本文只是从原料，混凝土搅拌，运输以及最后的摊铺和辗压进行了阐述。实际应用中，还必须考虑裂纹，接缝及养生，碾压方式等对混凝土质量有较大影响的因素。