摘要：针对水泥混凝土面层的三辊轴机组施工易出现的几个问题进行说明。主要介绍机械选型要求,三辊轴机组施工中如何达到平整度、耐磨性要求，以及对防止水泥混凝土分层离析现象的技术要点进行分析探讨，希望对同行有一定的借鉴作用。
关键词：三辊轴机组，水泥混凝土路面，裸化技术
1前言
复合式沥青路面是以水泥混凝土路面为承重层，在上面摊铺厚4-10cm沥青混凝土表面层的一种复合式路面结构，水泥混凝土承重层具有简易的施工机械、投入成本低等优点，较过去人工浇筑、圆盘磨光、提浆机提浆的施工机械相比，工程进度快、质量易于控制。
2裸化技术的施工特点
裸化时采用水平旋转式强力裸化机进行裸化，水车及时跟进冲洗浮浆，裸化后的表面深度应达5mm，可以采用构造深度的方法进行检测。它可以大幅度提高水泥混凝土面板与沥青混凝土之间的摩擦力，解决以往复合式沥青路面使用过程中推移、拥抱等路面早期损坏现象发生，延长沥青路面的使用寿命。整个施工过程简单易操作，混凝土质量直观可控。以水泥混凝土面板为承重的长寿命结构层，配合沥青路面柔软舒适的服务功能结构，可以在二者之间扬长避短，优势互补，既经济又耐用，行车舒适。
2工艺原理
混凝土经过机械或人工初步找平，混凝土拌和料进入振动腔（排式振动棒）成型，三辊轴机组在施工导线的引导下，在固定两侧的钢模上向前行走，经振捣提浆、密实后，抹平形成混凝土路面，均匀喷洒一定量的缓凝剂，按确定的最佳裸化时间进行裸化，并切缝，切缝后立即进行保湿养生。
3材料与设备
3.1材料
（1）水泥
宜采用旋窑道路硅酸盐水泥,也可采用旋窑硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。水泥强度等级不宜低于32.5级，初凝时间不早于45min，终凝时间不迟于10h。80um筛余不大于10%。各交通等级路面水泥抗折强度、抗压强度应符合《公路水泥混凝土路面施工技术规范》（JTGF30—2003）规定。
选用水泥时，应通过混凝土配合比试验，根据其配置弯拉强度、耐久性和工作性优选适宜的水泥品种、强度等级。
采用机械化铺筑时，宜选用散装水泥。散装水泥的夏季出厂温度：南方不宜高于65℃，北方不宜高于55℃。混凝土搅拌时的水泥温度：南方不宜高于60℃，北方不宜高于50℃，且不宜低于10℃。
（2）粗集料
粗集料应使用质地坚硬、耐久、洁净的碎石，并应符合技术规定。材料的级配要符合《公路水泥混凝土路面施工技术规范》（JTGF30—2003）要求。高速公路、一级公路、二级公路及有抗(盐)冻要求的三、四级公路混凝土路面使用的粗集料级别应不低于∏级，无抗(盐)冻要求的三、四级公路混凝土路面、碾压混凝土基层可使用Ⅲ级粗集料。有抗(盐)冻要求时，Ⅰ级集料吸水率不应大于1.0%，Ⅱ级集料吸水率不应大于2.0%。
（3）细集料
细集料应采用质地坚硬、耐久、洁净的天然砂、机制砂或混合砂，并应符合技术规定。高速公路﹑一级公路﹑二级公路以及有抗（盐）冻要求的三﹑四级公路混凝土路面使用的砂应不低于Ⅱ级，无抗（盐）冻要求的三﹑四级公路混凝土路面﹑碾压混凝土基层可使用Ⅲ级砂。特重﹑重交通混凝土路面宜使用河砂，砂的硅质含量不低于25%。
细集料的级配要求应符合技术规范要求，天然砂宜为中砂，同一配合比用砂的细度模数变化范围不应超过0.3，否则，应分别堆放，并调整配合比中的砂率后使用。
（4）外加剂
在施工混凝土过程中，使用引气减水剂可以提高混凝土路面使用的耐久性，也可以根据需要掺用普通减水剂、高效减水剂。运输距离较长或高温季节施工时，要掺用缓凝剂，冬天施工时建议掺早强剂和防冻剂。
3.2设备
主要施工机械设备见表1。
表1主要施工机械设备
4工艺流程及操作要点.
4.1安装模板
（1）模板技术要求
公路连续配筋混凝土路面板模板应采用刚度足够的槽钢或钢制边侧模板，不应使用木模板、塑料模板等其他易变形的模板。模板的精确度应符合规定。钢模板的高度应为面板设计厚度，模板长度宜为3-5m。用于路中一侧模板可在中间位置按横向钢筋间距打好孔，孔径为横向钢筋直径的1.1倍，模板安装牢固、顺直、圆滑、顶面平整，模板下部不漏浆，如模板下缘与基层接触不密封处，可用砂浆抚平，以防止施工时浆体渗漏。路中一侧模板支撑应用电钻在原水泥路面钻好孔，然后用钢支撑固定模板。每米模板应设置1处支撑固定装置，见图1。模板垂直度用垫木楔方法调整。
图1（槽）钢模板焊接钢筋或角钢固定示意图
模板数量应根据施工进度和施工气温确定，并应满足拆模周期内周转需要。一般情况下，模板或轨模总量不宜少于3—5天的摊铺需要。
（2）模板安装
模板支模前的基层上应进行测量放样，每20m应设中心桩；每100m宜布设临时水准点；核对路面标高、面板分幅，构造物位置。测量放样的质量要求和允许偏差应符合相应规范的规定，并且纵横曲线路段应采用短模板，每块模板中点应安装在曲线切点上。模板应安装稳固、顺直、平整、无扭曲，相邻模板连接应紧密平顺，不得有底部漏浆、前后错茬、高低错台等现象。模板应能承受摊铺、振实、整平设备的负载行进、冲击和振动时不发生位移。严禁在基层上挖槽、嵌入安装模板。模板安装检验合格后，与混凝土拌和物接触的表面应涂脱模剂或隔离剂；接头应粘贴胶带或塑料薄膜等密封。模板安装完毕，应经过测量人员使用与设计板厚相同的测板作全断面检验。其安装精确度应符合要求。安装好的模板应牢固不变形，能充分抵抗三辊轴机组施工动压力、混凝土侧向压力以及施工人员踩踏承受力。
4.2制作和布置钢筋骨架
钢筋在绑扎前应对钢筋进行检查，对沾有油脂、污垢、铁锈的钢筋进行处理后才能绑扎。钢筋支架采用φ8钢筋，制作成三角支架钢筋，并点焊在横向钢筋上。每平方米宜设置支架4~6个。当分幅浇筑混凝土时可利用模板钻孔，每隔40cm将横向钢筋穿过，不另设拉杆。纵向钢筋接头采用焊接与绑扎两种形式，在开始布纵向筋时采取错位方式，每根钢筋的连接位置不同，以保证以后纵向钢筋的接头在同一垂直断面上不出现2个，同时相邻钢筋的焊接或绑扎接头分别错开500mm和900mm以上。
4.3混凝土拌合
每天开机前，试验室要对碎石和砂子进行含水量检测，并计算出生产配合比。开机前要检查设备情况，确保机械螺旋、计量系统正常，检查料仓、料位、水位是否满足要求。开机运行预热15分钟，空转一下皮带轮，清除残留的渣滓和多余的水分，加水清洗拌锅，设置生产配合比，并拌和0.5m3混凝土废除，使拌锅腔体内留有砂浆，减少成品混凝土砂浆损失。
4.4混凝土运输
根据施工进度、混凝土用量、拌和场生产能力、运距及路况，合理配备车型和车辆总数，总运力应比总拌和能力略有富余。混凝土拌和料从搅拌机出料后，送至铺筑地点进行摊铺完毕的最长允许时间，由试验室根据水泥砼初凝时间、施工气温及坍落度损失试验结果确定，一般不大于1h。当运距较远或在气温条件不同的情况下，可采用外掺剂来调节初凝时间，使混合料性能满足施工要求。
在装料时，应防止混凝土离析。自卸车不应停在一个位置上受料，每往车厢内装一斗料，车就移动一次位置，一车料最少应分三次装载，分车厢的前部、中部、后部装料，卸料落差高度不得大于1.5m。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，防止混凝土硬化在车厢内或车罐内。如运送的混凝土等待的时间过长（大于初凝时间-施工完毕时间），必须给与废除。
混凝土在运输过程中要防止漏浆、漏料和污染路面。烈日、大风、雨天和冬季施工，采取用油布全遮盖自卸车上的混凝土。运输车辆在每次装混凝土之前，先将车厢清洗干净，并洒水润湿。
施工过程中搅拌楼安排专职质检员全程监督，从搅拌机开机至正常出料期间，将随时抽查坍落度，一旦发现有不合格料，禁止其运出拌和场。
4.5卸料与布料
混凝土卸料时车子停靠在另一幅路上，等待卸料的车停靠在右侧临时施工区域内。布料前，试验室进行坍落度检测并取样制作混凝土试块，坍落度必须符合设计要求，否则必须废除该混凝土。用侧向布料车或挖机进行布料，布料时应从远到近，并尽量均匀布料，减少人工的整平；经过初步找平混凝土，使混凝土分布均匀。
4.6三辊轴机组提浆整平
三辊轴整平机的主要技术参数应符合表2的规定。板厚200mm以上宜采用直径168mm的辊轴；桥面铺装或厚度较小的路面可采用直径为219mm的辊轴。轴长宜比路面宽度长出600—120mm，振动轴的转速不宜大于380r/min。
表2三辊轴机组主要技术参数
开动三辊轴机组前，在三个滚筒表面喷洒少许水分，以免滚筒粘附混凝土，造成施工表面拉毛现象。
三辊轴整平机按作业单元分段整平，作业单元长度宜为20—30m，振捣机振实与三辊轴整平两道工序之间的时间间隔不宜超过15min。三辊轴滚压振实料位高差宜高于模板顶面5—20mm，过高时应铲除，过低应及时补料。整平机在一个作业单元长度内，应采用前进振动、后退静滚方式作业，宜分别2—3遍。最佳滚压遍数应经过试铺确定。
4.7喷洒混凝剂
混凝剂的作用在于使表面5mm和5mm以下混凝土形成凝结时间差。使用裸化机进行洗刷表面浮浆，使混凝土表面露出碎石，形成凹凸不平的表面。在施工好的路面均匀喷洒缓凝剂，每个平方约500克，记录喷洒的桩号和喷洒时间及温度。每隔1小时记录温度，并计算时间温度的累计值，最佳裸化时间为180-240温度小时，具体数值由试验路得出。施工时，应提前一个星期测量时间-温度关系并绘制曲线，图2阴影面积即为时间温度对应的面积，为裸化时间，计算公式为h*℃,绘制方法如下：
图2时间温度面积图
该施工过程应注意以下几点：
(1)缓凝剂喷洒要均匀，缓凝剂聚积处要人工及时处理。
(2)喷洒后的缓凝剂避免雨水稀释，否则必须补洒。
(3)缓凝剂缓凝时间要大于200温度小时左右，以保证裸化深度。
4.8裸化
（1）裸化技术的机理
对于复合式沥青路面，层间摩擦力是至关重要，裸化后的混凝土表面，在施工了沥青混合料表层后，层间处于一种犬牙交错状态，可以大大提高沥青混凝土表面层和混凝土路面之间的表面粘结力，从而减少沥青混凝土表面层推移、拥抱等早期路面损坏现象。
（2）裸化设备
混凝土路面裸化施工过程中必须配备有专业的裸化设备，该设备是带有三个行走轮（其中一个为转向轮）的钢桁架梁，下面悬挂一个带有钢刷的圆盘（有平面圆盘旋转式和水平轴旋转式），并带有能控制水量的流水装置。三个行走轮为充气式轮胎，钢刷圆盘可旋转并能自由控制升降且能调整水平度。路面裸化主要是靠旋转圆盘上的钢刷刷去面板表面上的砂浆层，裸露出碎石，再由人工用洒水车的压力喷水装置冲刷刚刷下来的砂浆层残渣，使裸露出的碎石表面干净无附着物,裸化深度以不小于5mm为宜。
（3）注意事项
圆盘钢刷与路面接触应充分，接触面钢丝唰要受力均匀，以保证经裸化过的路面上的碎石充分暴露。
严格控制集中喷水，避免集中冲水引起路面坑洼，压力过大的水会损坏路面早期脆弱的强度，有损坏混凝土面板表面强度的可能，造成以后混凝土路面强度偏低。
裸化机使用前应确保设备无漏机油、柴油现象。确保裸化机轮胎和钢丝唰清洁和无铁锈，如有要先清洗干净后再使用。
4.9养生
水泥混凝土路面采用喷洒养护剂及薄膜保湿覆盖的方式养生。养护剂的喷洒在表面混凝土泌水完毕后进行，喷洒要求均匀，成膜厚度应一致，喷洒高度控制在0.5～1.0m。除喷洒上表面外，面板两侧也要求喷洒。盖塑料薄膜的时间，以不压没细观抗滑构造为准。薄膜厚度（韧度）应合适，宽度大于覆盖面60cm。两条薄膜对接时，搭接宽度要大于40cm，薄膜在路面上加细土或砂盖严实，并防止被钢筋挂烂及被风吹破或掀走。养生期间始终保持薄膜完整，薄膜破裂时立即补盖或修补。
混凝土路面摊铺成型后，在其左侧边缘标出百米桩号和每次摊铺起始桩号，并标明施工的日期，以便随时检查各段混凝土面层的养护时间。一般养生天数为7天。
5效益分析
该项技术主要应用于复合式沥青路面结构以及任何等级的复合式路面结构施工，适用范围广，机械设备投入少，简单易用，具有很好的经济和社会效益，是今后长寿命路面结构的发展方向。
经济效益：由于解决了层间结合问题，可以延长沥青路面使用寿命，大大减小路面使用后的养护维修费用，而且路面的承重层是连续配筋的长寿命结构层，在以后的养护过程中，可节约维修承重层的开支，路面出现车辙的地方，只需铣铇沥青表面层即可，维修速度极快。该项技术提倡以混凝土路面为长久结构功能、以沥青混凝土路面为舒适服务功能的路面结构设计理念，可以降低路面养护成本。
社会效益：复合式沥青路面层间裸化技术解决了层间结合问题，为今后施工复合式沥青路面时提供了一个可靠、实用的技术借鉴。复合式沥青路面是今后高等级长寿命路面结构设计的一种趋势，为今后大力发展起到了奠基作用。
6结束语
复合式沥青路面是以水泥混凝土路面为承重层，在上面摊铺厚4-10cm沥青混凝土表面层的一种复合式路面结构，水泥混凝土承重层具有简易的施工机械，投入成本低，较过去人工浇筑、圆盘磨光、提浆机提浆的施工机械相比，工程进度快、质量易于控制，其关键技术成果达到国内先进水平，为今后复合式沥青路面混凝土承重层结构施工裸化提供成熟的技术借鉴。
参考文献：
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