二级公路路面边通车边施工技术研究

李文帅

广西长长路桥建设有限公司

摘要：随着我国公路事业的迅速发展，水泥混凝土路面已成为二级公路路面主要结构之一。本文依托田东至天等公路NO.1合同段施工工程项目，以施工实践为基点，对二级公路路面边通车边施工技术进行了研究，旨在为推进公路路面施工提供参考。

关键词：二级公路路面；施工技术；研究

一、工程概述

田东至天等公路№1合同段路线主线起点k0+000位于田东县平马镇江洞村附近，沿县道753线途经田东县永隆、龙马、印茶镇、立新，后沿较平缓的C221走廊绕行至江城镇附近再次接回X753，终点k47+030.324位于田东县与天等县交界的旧路处，总长47.030公里。全程为水泥砼路面；设计行车速度采用40km/h和60km/h；路基宽度8.5米，行车道宽2×3.75米，两侧路肩宽度0.5米，桥面与路面同宽，桥涵设计汽车荷载采用公路-II级；道路按二级标准建设。

二、路面施工管理及施工工艺研究

1.路面施工方法

（1）方案选择

滑模式水泥混凝土路面多数是双幅施工，每幅可摊铺两车道或三车道，摊铺宽度在7.5～12.5 m。如果路面寬度、摊铺宽度和运输条件允许，可进行一次性全幅摊铺。路幅较宽时，路面需要分三幅进行摊铺。摊铺宽度的选择要依照路面设计要求、摊铺机技术性能、提高机械的生产效率和减少不必要的土方工程量（如供运输车辆通行的临时性加宽路肩等）几方面进行综合，提出几种方案，再从中选择最佳施工方案。

（2）运输

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可根据水泥初凝时间及施工气温确定。不满足时应通过试验、加大缓凝剂或保塑剂的剂量。规定摊铺允许最长时间的混凝土不得用于路面摊铺。混凝土一旦在车内停留超过初凝时间，应采取紧急措施处置，严禁混凝土硬化在车厢（罐）内。使用自卸车运输混凝土最远运输半径不宜超过20km[2]。

（3）混凝土配比分析

①计算初步配合比：

路面混凝土的配制弯拉强度可按式（2-1）计算：

（公式2-1）

式中：：配制28d弯拉强度的均值，MPa；：设计弯拉强度标准值，MPa；s：弯拉强度试验样本的标准差，MPa；t：保证率系数，应符合表2的规定；：弯拉强度变异系数，应按统计数据在表3的规定范围内取值；无统计数据时，应按设计取值；如果施工配制弯拉强度超出设计给定的弯拉强度变异系数上限，则必须改进机械装备和提高施工控制水平[1]。

②水灰比的计算

混凝土中水与水泥的比例称为水灰比，水灰比对混凝土的和易性、强度和耐久性具有重要的影响。根据粗集料的类型，水灰比可分别按下列统计公式计算：

碎石或碎卵石混凝土：

（公式2-2）

卵石混凝土：

（公式2-3）

式中：配制混凝土28d弯拉强度，MPa；：水泥实测28d抗折强度，MPa。

掺用粉煤灰时，应计入超量取代法中代替水泥的那一部分粉煤灰用量（代替砂的超量部分不计入），用水胶比W/（C+F）代替水灰比W/C。超量取代法是指《粉煤灰混凝土应用技术规范》（GBJl46）中的方法。超量取代法是指粉煤灰混凝土与基准混凝土在等强度条件下，粉煤灰掺量超过其取代的水泥量，超过替代水泥量的粉煤灰数量扣除细集料含量的粉煤灰掺用方法。基准水泥混凝土是指不掺矿质混合材料或化学外加剂的混凝土。在对比粉煤灰的使用效果时，为不掺粉煤灰但掺有化学外加剂的混凝土；在比较化学外加剂的使用效果时，为不掺矿质混合材料和化学外加剂用基准水泥配制的混凝土[2]。

按式（2-2）、式（2-3）计算出的水灰比应计入外加的减水作用，同时必须满足耐久性要求的最大水灰比规定。最终确定水灰比时，应在满足抗折强度、耐久性和施工方法要求

③计算单位用水量

单位用水量是指混凝土拌和物每立方米的用水量（kg），按下式计算（砂石料以自然风干状态计）：

碎石：

（公式2-4）

卵石：

（公式2-5）

式中：不掺外加剂与掺合料混凝土的单位用水量，；：坍落度，mm；：砂率，

④计算砂石材料单位用量

砂石材料单位用量可按密度法或体积法确定。按密度法计算时，混凝土单位质量可取2400～2450；按体积法计算时，应计人设计含气量。采用超量取代法掺用粉煤灰时，超量部分应代替砂，并折减用砂量。经计算得到的配合比，应验算单位粗集料填充体积率，且不宜小于70%。

（4）配合比的调整

用经验公式确定各种材料的初步用量后，应通过在试验室试配检验、搅拌楼试拌以及根据施工现场的天气、温度、运距等具体情况进行调整。

①实验室配合比：首先检验各种混凝土拌合物是否满足不同摊铺方式的最佳工作性要求，检验项目包括含气量、坍落度及其损失、振动粘度系数、改进值、外加剂品种及其最佳掺量。在工作性和含气量不满足要求时，可在保持水灰（胶）比不变的前提下调整单位用水量、外加剂掺量或砂率，不得减小满足计算弯拉强度及耐久性要求的单位水泥用量和钢纤维体积率[2]。

对于采用密度法计算的配合比，应实测拌合物视密度，并按视密度调整配合比，调整时水灰比不得增大，单位水泥用量和钢纤维掺量不得减小，调整后的拌合物视密度允许偏差为土2.0%。

按照标准试验及养生方法，以初选水灰（胶）比为中心，按o.02增减幅度选定2～4个水灰（胶）比，制作试件，检验混凝土7d和28d试配弯拉强度、抗压强度、耐久性等指标。也可保持计算水灰（胶）比不变，以初选单位水泥用量为中心，按15～20增减幅度选定2～4个单位水泥用量。

②搅拌楼试拌配合比：通过200m试验段路面，进行搅拌楼实际拌和试验，并检验工作性、含气量、混凝土耐久性和试配弯拉强度等指标是否满足要求。在此基础上确定搅拌楼试拌配合比。试验确定。采用假定混凝土密度法计算时，应根据料场砂石料含水率拌和的混凝土实测密实度，调整单方混凝土粗集料用量、用砂量和加水量，但水泥用量、外加剂掺量一般不得随意变更。搅拌楼试拌配合比使用的试料堆上未清洗的砂石料，一般含泥量较大，不超过规范规定时，要增加10左右水泥用量，为正式施工做好准备。

（5）摊铺

用滑模摊铺机摊铺水泥混凝土路面时，确定混凝土摊铺机的工作速度与混合料的工作性能之间的关系是很重要的。在混合料坍落度为0～2 cm时，摊铺速度不大于2 m/min；在混合料坍落度为3～5 cm时，摊铺速度不大于2.5～4 m/min；混合料坍落度大于6～8cm时，速度不大于4～6 m/min，但这时的路面坍边量变大，并且难以调整和控制模板的补偿量。

滑模摊铺机的作业方式是单向的，这与固模式摊铺机不同。考虑到这点及摊铺机的工作速度，路面表面修整与混合料辅助捣实的手工操作应被取消。水泥混凝土搅拌厂提供高均匀性的混合料是至关重要的。混合物的

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