摘 要 本文结合工程实例介绍了复合式路面碾压混凝土材料组成设计、施工工艺和质量控制方法。

关键词 碾压混凝土　复合式路面　施工工艺　质量控制

1 概述

碾压混凝土（RCC）是一种水灰比小,通过振动碾压工艺成型,达到高密度、高强度的零坍落度的水泥混凝土。碾压混凝土路面具有节约水泥，强度高，施工进度快，开放交通早,比普通混凝土路面投资少等技术经济上的优势。在RCC面板上加铺沥青混凝土（AC）层形成碾压混凝土与沥青混凝土（RCC-AC）复合式路面,刚柔相济，既发挥了碾压混凝土强度高、承载力大的优势,又可克服混凝土路面行车的冲击、振动,提高行车的舒适性与安全性[1]。

厦门某城市I级主干道，其道路桩号K2+300~K2+700为软基路段，淤泥层较厚，路面设计标高较低，而周围地势较高，地表流水易浸泡路基，对路基及路面的质量造成隐患。为了推广新技术、新工艺，增加该路段基层的强度、增强抗渗性并防止由于淤泥层较厚造成的不均匀沉降，经分析论证，决定在该路段修筑碾压混凝土和沥青混凝土复合式路面。该RCC-AC复合式路面由垫层、3%水稳基层、碾压混凝土和沥青混凝土面层组成（见图1），其中碾压混凝土厚度26cm，设计抗弯拉强度为4.5MPa。本文就该试验路段碾压混凝土的施工工艺和质量控制方法进行总结介绍。
 

图1 复合式路面结构设计图

2 原材料和配合比设计

2.1 原材料

（1） 水泥：水泥的标号直接影响着RCC的强度，因此一般要求采用425#以上的硅酸盐水泥，且要求其凝结时间稍长，强度增长速度快，干缩性小。

（2） 细集料：RCC属于干硬性混凝土，粘聚力小，易采用细度模数为2.5～3.0的坚硬、洁净的中砂。

（3） 粗集料：用石料强度不低于Ⅱ级的机轧碎石或砾石。由于RCC用水量少，粒径较大的粗集料会引起离析并影响路面平整度，所以粗集料的最大粒径宜控制在30mm以内。

（4） 外加剂和水：由于RCC早期强度发展较快，凝结时间较短，加上用水量小，和易性差，所以为了延长碾压时间以达到要求的密实度，可以掺加缓凝减水剂。拌和水为洁净的饮用水。

施工中使用路达牌425#普通硅酸盐水泥,其技术性能符合GB 175-1999中P.O42.5的质量要求。粗集料采用网寨山产的（16～31.5）mm单级配碎石和（5～10）mm连续级配碎石,其技术性能经检验均满足GB/T 14685-2001中Ⅱ类碎石的质量要求。细集料采用同安产的河砂，其技术性能经检验均满足GB/T 14684-2001中Ⅱ类砂的质量要求。粗、细集料合成级配均符合《公路路面基层施工技术规范》（JTJ 034）水泥稳定粒料的级配规定。

2.2 配合比设计

根据设计弯拉强度4.5MPa及混凝土配合比设计规程试算出RCC的试配弯拉强度为5.07MPa。按照碾压混凝土配合比设计方法[2]进行配合比设计,得到施工设计配合比的材料用量如表1,性能试验如表2。

表1　RCC配合比的材料用量(kg/m3)

表2　碾压混凝土性能

3 施工工艺

3.1 施工准备

基层应密实平整,平整度不大于10mm,标高应仔细检查,高处(>10mm)应铲平,低处(>10mm)应用水泥稳定碎石或贫混凝土补平并压实。基层表面清扫干净,为了防止基层吸收RCC中的水分，在摊铺之前应将基层洒水润湿。

考虑摊铺RCC时不设模板，故测量控制桩每10m间距应设置一个，施工前在道路两侧每隔10m打入φ28钢筋桩抄平挂钢丝，以控制高程。

3.2 拌和和运输

（1） 搅拌设备：为保证RCC拌合物的拌合质量和供应及时，本次施工采用2台带有计算机自动控制系统的BH300型强制式搅拌设备，备有砂、石料仓、水泥罐仓、水箱和自动计量系统，采用2台ZL50装载机上料，使用自动配料生产，每小时可供应250t的RCC拌和物。

（2） 料场管理：合理安排材料进场堆放位置,保证装载机上料的连续性。不同品质的砂、石材料应分别堆放，并全部覆盖防雨，堆底严防浸水。

（3） 投料允许误差：水泥、水±1%,外加剂±2%，粗、细集料±3%。www.tmgc8.com

（4） 拌和时间：RCC因其用水量少,拌和时间较普通混凝土要长。通常RCC拌和时间约为普通混凝土的1.5倍。施工时通过试拌确定拌和的控制时间为每盘180s左右。

（5） 运输：RCC的运输宜使用自卸汽车，为了减少运输过程中水分蒸发导致的稠度损失,车斗内应保持湿润，运输距离应以30min可达到的距离为宜，同时采取必要的覆盖措施。本次施工配有20辆12t自卸汽车运输，运输距离约为10km。

3.3 摊铺

摊铺是RCC施工的关键工序,必须在RCC拌和物稠度大量损失之前，按照规定的宽度和厚度将拌合物以一定的预计密实度均匀地摊铺到基层上。

摊铺一般应采用高密实度摊铺机进行,由于本试验路段RCC设计厚度为26cm，考虑松铺系数后摊铺厚度将达到30cm，超出一般沥青摊铺机的摊铺厚度，因此施工中使用卡特120G平地机进行摊铺。现场控制以10m为一个摊铺施工段，卸料后先用平地机大面积推平，再调整好刀片的横向坡度和切入深度，循序渐进地进行刮平，直至达到要求的松铺厚度为止。通过精心组织,严格控制,基本上达到了摊铺质量要求。

松铺系数是摊铺厚度与压实厚度的比值,它是控制施工质量的重要参数,正式施工前应通过试铺确定。本次使用平地机进行摊铺时的松铺系数为1.2。

3.4 碾压

碾压是使拌合物充分密实,形成RCC路面的主要工序。

（1） 碾压段长度：从保证路面强度考虑,希望缩短碾压工作段长度,使得摊铺层的路面尽快得到压实。但碾压过短,必然造成压路机频繁换向,增加碾压接头,从而影响压实的均匀性和路面平整度。根据搅拌场250t/h的产量，1.5～2m/min的摊铺速度，以及每延米长达到理论密度须摊铺7t拌和料的实际情况，本次施工将每次摊铺长度30m为一个碾压段，摊铺时间控制在30min，碾压作业时间控制在1.5个小时之内。

（2） 碾压次序：碾压要求达到全厚密实和表面成形，应采用振动压路机进行。碾压工序一般有初压（静压），复压和终压等几个子工序。初压主要是提高表面密实度，为振动压实提供基础，可采用复压用的振动压路机不开振进行，碾压2遍。复压是使路面全厚度密实,达到规定密实度，需开振进行，碾轮重叠宜为轮宽的1/3~1/2，以利消除压痕,提高平整度。复压遍数与压路机性能、RCC配合比、路面厚度及碾压重叠量有关，一般为5遍，为先低频，后高频。终压宜采用轮胎压路机，可消除钢轮压痕和细小裂缝,一般碾压2遍。本次施工初压、复压采用CA25压路机进行，终压采用大吨位的德州产轮胎压路机进行。复压遍数按检测达到规定压实度进行控制(一般为3~6遍)，初压、复压和终压的碾压速度均为1.0～1.5km/h。

（3） 注意事项：振动压路机应逆摊铺方向从低处向高处进行碾压，各部位碾压次数应相同，不得漏压，路幅两边应适当增加碾压遍数。碾压时必须匀速直行，不得变速或停车，遇特殊情况必须停车、倒车时，须先停振。在施工段端头4～5m范围，压路机应沿路面横坡由低向高适当横向碾压，以防结合处出现滑移裂缝或松散现象。

3.5 接缝施工

待RCC强度达到设计强度的70%以上后每隔10m锯横向缩缝，缝宽1cm，深6cm，采用沥青马蹄脂灌缝。由于RCC层上的横缝缝隙因温度升降而缩小或增大,AC层将伴随产生压拉应力和变形，加上行车荷载作用，有可能使AC层开裂产生反射裂缝。因此本试验路段采用在横向缩缝处布设土工织物，以防AC层出现反射裂缝。

3.6 养生

RCC碾压结束后应及时覆盖养生材料（润湿的麻袋、草席等），4～6h后间隔一定时间洒水养生，养生7d后方可开放交通。

4 质量控制

强度、平整度、抗滑性能、耐久性是评价碾压混凝土质量四大指标，“半出浆改进VC值”稠度和小梁抗折强度是控制其质量的两大试验指标，其中抗折强度是评价碾压混凝土质量的一个主要强度指标。灰水比、压实度和稠度是影响碾压式混凝土强度的主要因素。抗折强度随压实度的降低而急剧降低，灰水比越大，压实度对抗折强度的影响越大。在同等压实度下，灰水比越大，强度越高。稠度是影响碾压式混凝土压实性能和平整度的关键性指标，稠度过高，不易压实，致使强度降低；稠度过低，碾压时则易出现波浪，影响路面平整度。因此在施工过程应着重通过控制灰水比、压实度和稠度值，来控制RCC的施工质量，保证其强度和平整度。www.tmgc8.com

4.1 严格控制原材料质量和拌和程序

对原材料（水泥、骨料）进行严格的检验，确保原材料质量符合配合比设计的要求。拌和时，应保证碾压式混凝土拌和物有充分的拌和时间，并精确检测砂石料的含水量，根据砂石料含水率变化，快速反馈并严格控制加水量和砂石料用量。RCC拌和物质量检验与控制应符合表3的规定。

表3 RCC拌和物质量检查内容

4.2 对RCC稠度进行测定和调整

碾压混凝土要达到密实容重、设计强度和抗渗性，必须使其振动液化。而稠度则表示给定振动条件下碾压混凝土液化的临界时间。施工中要求碾压式混凝土稠度与所用的振动碾能量相适应，太稠，振动碾能量不足以使碾压混凝土液化，达不到完全压实的目的；太稀，振动碾能量将下沉，无法工作。因此应采用改进VC法进行碾压式混凝土稠度的拌和场和现场测定，并通过调整用水量来控制稠度。一般随着用水量的增加，稠度将显著降低，且拌和越充分，稠度越低，越易于密实，碾压式混凝土的强度也越高。一般宜将出料时的“改进VC值”控制在5～10s，碾压时的“改进VC值”控制在（30±5）s[2]。

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