机场场道碾压混凝土基层施工工艺及质量控制

机场场道碾压混凝土基层施工工艺及质量控制

近年来，中国机场的建设发展迅速。截止2009年,我国境内民用航空通航机场共有166个(不含香港和澳门),根据《全国民用机场布局规划》,至2020年,全国布局规划民用机场总数将达到244个,其中新增机场78个,同时还将有一大批机场完成改、扩建。在机场改、扩建中,场道工程施工对机场运营影响最大。为保证机场的经济效益和每天的正常运营,一般情况下,机场场道工程的扩建必须实行不停航施工。为适应该类工程工期紧(有效作业时间短)、工程量大的特点,我国民航界已逐步在机场场道工程中采用碾压混凝土基层与沥青混凝土复合式道面的结构形式进行施工。碾压混凝土基层与沥青混凝土复合式道面结构施工方便、作业速度快,可以有效缩短工期,使新建道面尽快投入运营,发挥其经济效益。因此,该技术在机场改、扩建工程中具有很大的发展前景。1碾压混凝土在大坝和道路工程中的应用碾压混凝土是由小水灰比干硬性混凝土碾压成型的高强度、高密实度的水泥混凝土,具有施工速度快、耐久性强、抗冻性能好、水泥用量少和造价低等优点,因而被大量应用于大坝和道路工程中。20世纪80年代以来,我国公路部门以碾压混凝土与沥青混凝土复合式路面为重点,系统地开展了碾压混凝土应用于道路工程的有关技术研究,取得了一系列重要成果,为碾压混凝土应用于机场场道工程奠定了良好的技术基础。在奥运会前的首都机场历次扩建及2006年天津滨海国际机场扩建工程中,在场道不停航施工过程中采用了碾压混凝土基层与沥青混凝土复合式道面结构,有效缩短了施工工期,保证了机场的正常运营,为2008年北京奥运会的顺利举行做出了重要贡献。2钢轮压路机碾压混凝土基层工艺流程为:混凝土拌和→运输→卸入摊铺机→摊铺→钢轮压路机初压→振动压路机、轮胎压路机复压→钢轮压路机终压→切缝→填缝→养生→开放交通。2.1和物的制备碾压混凝土搅拌采用强制式搅拌机搅拌。对进入搅拌机的粗细集料及水泥要准确称量,且每班开工前,测定粗细集料含水量,并根据气候变化,由现场实验室提供施工配合比。为获得均匀的拌和物,每盘搅拌时间为2～2.5min,且需对拌和物进行稠度测定并试件制作。在拌和时要注意:1)为了防止集料“窜斗”和超粒径集料进入拌合机,拌和楼的集料仓应有一定间隙或在集料仓之间增加挡板,使料仓独立隔开,铲车上料时也不宜堆得太高,以避免集料产生离析;2)拌和楼的运输皮带应采用凹槽式,为防止粗集料滚落或下滑,倾角不宜太大,且应在运输皮带末端安装挡板,以减少细集料损失;3)在皮带末端处做缓角度导向板,以使粗集料落到中心位置;4)卸料时熟料仓中混合料不宜太少,也不宜在车厢中间卸料,以防止粗集料落到料堆的四周。2.2运料车数量干硬性混凝土易离析,施工时应考虑到含水量的变异性。在车辆运输混凝土拌和料的过程中,应注意:1)运料车车厢内壁应保持湿润,并配置遮盖板,以防雨、防尘并避免水分蒸发。2)运料车的数量应比拌和能力或摊铺速度有所富余。开始摊铺时,在施工现场等候卸料的运料车不宜少于3辆;施工过程中,摊铺机前方应始终有运料车等候卸料。3)运料车严禁急刹、急转。施工中,料车应在施工现场以外的地方由专人指挥调头,并慢速倒退到摊铺机前10～30cm处等候,且只有在确认运料车的后轴轮对准了摊铺机的推行位置和料斗时,才能将集料卸入摊铺机的料斗。4)运料车被推行时应挂空挡,且不得紧踩刹车,以防止被推挤而影响摊铺质量。2.3保证棉田平整度和细未排液碾压混凝土摊铺时要精确控制高程,以保证一次摊铺成型。摊铺的速度应控制在0～4m/min内。摊铺前,需根据试验确定松铺系数,然后通过现场验证或修正后再进行摊铺。摊铺机与运输车辆要配合好,防止冲撞,同时以人工配合,及时进行找补,并及时检查表面平整度、宽度和坡度。摊铺过程中严格控制高程基准线、烫平工作参数和摊铺速度等,以保证摊铺后混合料的压实度、平整度和外型尺寸符合规范要求。在混合料的运输与摊铺过程中,由于运输颠簸、环境温度、风力以及等待时间等因素的影响,混合料会发生含水量损失和级配变化,这些都将影响基层成型质量。而摊铺质量的好坏,又将直接影响碾压效果。因此,为提高平整度,减少混合料的离析,摊铺机必须缓慢、均匀、连续、不间断地摊铺,不得随意变换速度或中途停顿。当混合料出现明显的离析、波浪、裂缝、拖痕时,应分析原因,予以消除。摊铺过程中需要注意:1)经常检查摊铺机导线和传感器,以保证摊铺机均匀、平稳地工作;2)摊铺机应连续摊铺,尽量减少工作接头;3)振动板前的料量应保持一致;4)适当减少摊铺宽度,一般以6.0～7.5m为宜,以防止出现螺旋分料形成的离析;5)摊铺机的螺旋布料器应与摊铺速度相配合,保持一个相对稳定的转速,并采用螺旋叶片全埋输料法,使摊铺层宽度方向上粒料均匀,避免横向离析;6)摊铺过程中,摊铺机进料斗后端的闸门应尽量开大,以确保可向后部充足供料;7)螺旋前面导料板的离地间隙应可调整,以减少粒料向基层表面滚落,使摊铺层厚度方向上粒料均匀,避免竖向离析。2.4压实道面设计法国公路局研究表明,碾压混凝土的密实度下降5%就会导致强度降低20%～30%,而无流动性碾压混凝土的密实度主要取决于外界机械的压实效果,故压实工序直接关系到道路碾压混凝土的最终质量。实际工程中,碾压混凝土通常要进行初压、复压和终压3个阶段,其间碾压速度的控制较为关键。实践经验表明,振动压路机初压速度宜为2～3km/h,3轮终压速度宜为1.5～2.0km/h。1)压路机械配置。由于碾压混凝土水泥和水的用量都较少,因而相应的水泥浆也较少,因此振动压路机吨位以13～16t为宜,如为16～18t,则压实遍数可适当减少,而轮胎压路机的吨位则以16～20t为宜。为了保证道面质量,宜配置1台6～12t钢轮压路机收光。2)碾压作业段长度。碾压作业段长度应与摊铺速度、压路机配置数量、强度损失的允许最大长度等因素联系起来。作业段太短,压路机掉头太多,不利于基层的平整度;作业段太长,压路机就要增加数量,并且要考虑混凝土的强度损失等问题。因此,碾压混凝土的作业段长度以30～60m为宜。3)碾压作业方式。碾压是保证基层最终密实成型的关键工序,应在摊铺作业完成后立即进行。因此,碾压作业应遵照“先轻后重、先低后高、先慢后快、先边后中”的原则,均匀、稳定地进行,并按初压、复压和终压3个阶段进行。4)碾压厚度。碾压厚度直接影响压实度,当厚度过大时会导致压实度不足,因此最大厚度为30cm。当过厚时,可进行分层压实,每压实层厚度不少于15cm。5)工作缝的碾压。工作缝为压实的薄弱环节,为避免前一天铺的混凝土受损伤,应在接头处铺胶垫。振动压路机在行走时应匀速直行,不能变速或停车。2.5续收费、切除连续铺筑施工时,在前一段混合料整形后,应预留5～8m不进行碾压。将预留未碾压的拌和物用湿润的养护布覆盖,防止水分蒸发。后续摊铺前,将已铺拌和物的斜坡部位拉毛,待第2段已准备好后一起碾压。后续摊铺的间隔时间,应视气象条件不得超过90～120min。每天工作结束后,施工缝应人工沿垂直路线方向一次性切除。切除前用3m直尺检查平整度,将不能满足平整度要求的全部切除。再次施工时,用新料填满爬平缝端,然后用压路机横向碾压。不平整的地方则铲除或填补混合料直至符合要求为止,最后再进行纵向碾压。2.6混凝土切缝施工压实后的基层必须及时覆盖土工布湿养,以防水分蒸发。养护期间应保持湿润,并禁止车辆通行。养护时间不应少于7d。在碾压完成后,需按JTG-2003《公路水泥混凝土路面施工技术规范》的要求进行切缝。其切缝方式的选用应由施工期间该地区道面摊铺完毕到切缝时的昼夜温差确定,切缝时间则视施工现场的气温和混凝土强度的增长情况而定。高温季节施工,切缝应视混凝土强度的增长情况或按250温度小时计,宜比常温施工时适当提早切缝,以防止断板。切缝深度为板厚的1/3～1/4,缝宽5mm,深6cm,并用聚氯乙烯胶泥填缝。2.7含水量不稳定含水量是影响碾压混凝土基层质量的重要因素。含水量的大小主要会对基层的强度、压实度及抗裂性能产生较大的影响。若含水量较小,则水泥不能完全水化和水解,发挥不了水泥对碎石集料的胶结稳定作用,从而影响强度的形成,造成碾压混凝土基层板体的松散,且由于含水量不足,集料颗粒不能克服颗粒间的内摩阻力和黏结力而导致难以压实。而如果含水量偏大,碾压时就会粘轮,碾压后路面会有明显轮迹,局部甚至出现“弹簧”现象,且含水量大的部位易发生干缩,在养生期会出现显著的裂缝。3压实混凝土基层碾压混凝土基层在机场场道工程中