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露石水泥混凝土路面施工技术

时间:2023-09-22 08:30:31

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露石水泥混凝土路面施工技术

0 引言

传统的水泥混凝土路面具有强度高、水稳定性好、承载能力强[1-4]、颜色浅亮等优点,在我国隧道路面尤其是长大隧道路面设计广泛采用[5]。但隧道是一个相对封闭的环境,空气流通相较于普通露天环境较差,汽车尾气难以消散,随着使用年限的增加,内部污染逐年加重,路面性能逐渐达不到能保证行车安全规定的抗滑指标。由于车辆行驶在隧道进出口路段时容易受到隧道内外光线变化影响,短时间出现视线失明的现象,因此该路段车辆频繁地进行加速或减速,此时车辆轮胎与路面发生剧烈摩擦,传统的水泥混凝土的微观构造极易在这种剧烈的摩擦中被磨掉,抗滑力衰减快,形成镜面现象(图1)。

图1 隧道内部路面抗滑衰减引起镜面现象

露石混凝土路面(简称EACCP)前期施工与普通水泥混凝土路面施工基本相同,其露石原理是在浇筑好了的水泥混凝土路面的表面均匀地撒上特制的露石剂,由于露石剂作用深度有一定的范围,下部混凝土主体的水化反应并未受到影响,但表层表层3.0~4.0mm砂浆的凝结受到缓凝剂作用的影响,不能正常水化反应。养生一定的时间后,用工具或者一定压力的水将表层的砂浆清除,达到露出路面表面粗糙集料的目的[6]。露石路面形成一种和普通混凝土路面不一样的的表面构造,检测数据表明,其除了保持普通水泥混凝土路面使用寿命长、强度高和养护费用低等优点外,还具有抗滑性能好、噪音小和耐磨耗性好等其他良好性能[7]。

式中:Vx,Vy为流体运动速度矢量;μ为流体的动力黏滞系数;q为单宽流量;Jf为裂隙水流的水力梯度;γ为地下水的比重;b为裂隙宽度;Kf为裂隙的渗透系数。

1 原材料、配合比及混凝土路面施工工艺

1.1 原材料

(1)水泥。推荐选用道路硅酸盐水泥,也可使用普通硅酸盐水泥。为了路面耐久性考虑,建议选择42.5或者52.5等高标号的水泥进行施工。(2)粗集料。EACCP对粗集料要求磨光值(PSV)不小于45;集料压碎值不大于20%;洛杉矶磨耗率不大于20%;针片状含量不大于5%。(3)细集料。宜选用质地坚硬且洁净的河砂。(4)露石剂。选用优质的液态露石剂,可采用汽车的加压设备将露石剂加压后雾化喷出,人工均匀喷洒在新铺的混凝土表面上。为避免浪费,试验确定合理露石深度所对应的露石剂喷洒量,且要求不能在混凝土表面上产生流淌。

1.2 混凝土配合比设计

工程上常以细度模数来表征水泥混凝土细集料—砂子的粗细组成比例。从图2可以看出,选择不同细度模数的砂子铺筑成的EACCP路面,骨料分布呈现一定的差异。其规律为:选择使用较粗的砂砾进行露石水泥混凝土配比设计时,随着砂砾粒径的增大,成型后EACCP粗骨料被挤开的距离也随之增大,在成型后的路面上表现为单位面积内露石个数发生降低。而露石混凝土的抗滑耐久性与露石度相关,骨料间距过大的露石混凝土路面,由于粗骨料粒形不均匀,其最终露石均匀性受到很大影响,路表面易出现局部离析等现象。在后期使用中由于单位面积内相对受磨耗的骨料个数少,使得路面抗滑微观构造很快被轮胎磨耗掉,造成路面抗滑性能难以持久。

图2 不同细度模数砂挤开粗骨料

从路面露石均匀性及后期使用过程中的路面抗滑耐久性考虑,建议使用中偏细砂进行露石混凝土配合比设计,细集料筛分曲线如图3。

图3 细集料筛分曲线

在进行EACCP配合比设计时,可根据实际需要来确定集料的最大粒径范围。当铺筑于城市内及靠近居民区的路段时,首选小粒径的骨料,从而达到降低行车噪声的目的;当铺筑于陡坡和隧道内部等路段时,宜选用较大的骨料,以达到大构造利于排水,抗滑性能显著之目的。

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图4 露石深度与集料最大粒径关系

从图4可以看出,随着粗集料最大公称粒径增大,清扫后的露石深度也逐渐增加。粗集料最大公称粒径为9.5mm时,露石深度介于1.4~1.9mm之间;粗集料最大公称粒径为13.2mm时,露石深度介于2.0~2.6mm之间;粗集料最大公称粒径为19.0mm时,露石深度介于2.5~3.5mm之间,粗集料最大公称粒径为26.5mm时,露石深度介于2.4~3.8mm之间。

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图5 构造深度与集料最大粒径关系

根据图5可知,路面构造深度同样随着所选用骨料的粒径不同而呈现一定差异,即随着骨料粒径的增大,构造深度也呈现增加的趋势。

1.3 混凝土路面施工工艺

(1)三辊轴施工。此种方法一般应用于低等级水泥混凝土路面的铺筑,主要由三辊轴整平机及排振振捣机等设备组成。路面铺筑前需要预支模板,且其布料主要依靠人工完成,工程机械操作使用简单但其摊铺速度较慢,对施工人员的配合要求高。此种施工方法适用于匝道、连接互通等位置,当在主线采用三辊轴施工时,现场应特别注意,严禁工人后期洒水收面。

(2)滑模摊铺机施工。目前高等级路面一般常用滑模摊铺机进行路面的铺筑。滑模摊铺水泥混凝土路面不需要预支模板,混凝土可经高频排振、挤压板、搓平梁及超级抹平器等一体化施工,直接成型。滑模摊铺施工进度快、施工质量好,但对混凝土工作性要求高,一般要求到场的混凝土坍落度在20~30mm,并且要求混凝土具有一定的保坍能力。

为了降低EACCP的铺装成本,在实际施工中可以采用双层摊铺的混凝土配合比进行施工(图6),即下层采用与普通水泥混凝土一样价格相对低廉的普通骨料进行铺筑,上层采用优质且耐磨耗的抗滑骨料做露石面层。在施工时,为了上下两层更好地结合,建议采用湿接湿的方法施工。

图6 混凝土双层摊铺滑模施工

除上述两种铺筑方法外,水泥混凝土路面还可以采用人工修筑的方法。该方法铺筑的路面一般技术水平不高,现阶段一般施工时不予以采用。从施工技术领域出发,水泥混凝土路面采用机械化的滑模施工是当前高等级公路的常态和未来的发展趋势,但施工机械老旧,工艺流程不规范以及混凝土施工性能等因素严重制约了水泥路面平整度性能。当前,亟需对滑模施工整套机械、工艺和施工组织管理进行优化,使水泥路面平整度发生质的飞跃。滑模施工机械、水泥混凝土材料两者对提高混凝土路面整体质量起着决定性作用。

2 露石剂喷洒及覆膜工艺

2.1 露石剂喷洒时间的确定

露石剂是影响露石混凝土路面铺筑的关键因素之一,其性能的优劣直接关系到露石路面是否能够成功。露石剂的主要成分是具有缓凝作用的糖类物质,辅以一定量的稳定剂和色素,在处于高温环境下,部分易挥发的成分散失,会使露石剂的缓凝作用大打折扣。因此,优质的露石剂必须具有足够长的窗口期(即从露石剂喷洒完至可以进行刷洗工序的时间),并且露石剂本身具备耐候性,即能够抵挡高温环境,不发生变质或露石剂有效成分不损失。混凝土成型后不能立即进行喷洒露石剂,需待其表面泌水消散后再进行喷洒工序。

2.2 露石剂的喷洒方法

露石剂喷洒工序同样非常重要,喷洒时机的把控、喷洒方式的选择、喷洒量的控制、喷洒均匀程度等都会影响露石路面的最终施工效果。使用机械喷洒时,需要专门的露石剂喷洒机械(图7)。一体化的喷洒机械是未来露石混凝土路面大规模、长距离施工的发展趋势,但也对施工机械本身提出了更高的要求。由于露石剂具有一定的固含量,如果施工过程中不注意搅拌,很容易局部沉淀结块,出现堵塞喷头的现象,因此要求使用露石及专用机械进行喷洒工序时,露石剂在进行喷洒前务必搅拌均匀。为使露石剂能够喷洒均匀,要求喷洒设备必须具有足够的压力,在进行专用设备改装时,可以添加气体增压设备。喷洒前后务必对喷洒机械进行清洗和检查。

图7 露石剂喷洒

2.3 露石剂喷洒量对露石剂作用深度的影响

不同的使用环境需要对应不同的露石深度,以达到高抗滑、低噪音的效果。为验证露石剂喷洒量变化时所对应露石深度的变化关系,进行相应探索试验,同时喷洒不同剂量的露石剂,相同养生条件下,测定对应的露石深度,确定合理的露石剂撒布量。

图8 露石深度随露石剂喷洒量变化曲线

根据图8可以看出,在喷洒量一定数值之后,露石深度逐渐趋于平稳,喷洒量为300g/m2和400g/m2露石深度几乎没有发生变化,均为3.37mm左右。露石不再随着喷洒量的增加而增加,原因是混凝土表面能够容纳的露石剂量有一定范围,露石剂喷洒到混凝土表面后往混凝土内部作用的深度也有一定范围,过多的喷洒露石剂不仅不能使露石深度增加,反而因为流淌而造成浪费。在实际施工中,可根据实际露石深度的需要进行喷洒量的选择。

作为早期膀胱癌诊治的标准手段,TURBT在临床上得到了广泛开展和应用,并已经成为各级医院泌尿外科的常规手术。但随之而来的问题是,一些手术相关的不规范也逐渐暴露了出来,成为了制约患者从该手术中临床获益的绊脚石。膀胱癌的诊治过程具有系统性和规范性,TURBT术的开展亦有着严格的标准,其中涉及诸多要点,如肿瘤切除方法、切割深度与范围、闭孔神经反射的预防、特殊部位(如输尿管口、憩室内、电切镜难以到达部位)肿瘤的切除、可疑原位癌的活检、前列腺增生合并膀胱肿瘤的处理、新型显像技术的应用、肿瘤重复电切、以及术后管理等。这些要点的处置与手术效果、患者安全和预后紧密相关。

3 覆盖塑料膜工艺

喷洒露石剂后,随着混凝土水化热的进行,水泥混凝土内部热能逐渐集聚,表面蒸腾作用逐渐加剧。且由于是露天施工,不可避免有刮风现象,特别是在山区等特殊路段施工时,由于横风等影响,易使混凝土表面水分和露石剂成份挥发,露石剂中部分糖等有效成分发生变化,影响露石剂的作用,从而影响露石效果。为此,喷洒露石剂后,应采用塑料薄膜覆盖(图9)。

图9 喷洒露石剂后进行覆膜

目前使用的覆膜方式大多为人工拉拽覆膜和横向滚动覆膜,这种覆膜方式所采用的薄膜厚度较薄,在滚动过程中膜与混凝土表面粘在一起,达到封闭养生的目的。

4 清扫时间的确定及清扫工艺

当混凝土路面下部未受露石剂影响的混凝土主体达到一定强度后,使用表面清扫设备除掉表面砂浆,形成露石路面。为保证露石工艺顺利进行,所选用的设备必须具有足够的动力保证刷头的旋转速度,从而去掉路面砂浆。如果没有合适的专用机械,也可采用人工使用竹制扫把进行该项工作。清扫过后需使用水车将清扫起来的砂砾冲洗干净。

4.1 清扫时间的确定

清扫时间是指喷洒露石剂后,混凝土经过养生,表面达到可清扫状态所经历的时间。清扫时间控制不好,易造成露石不均匀或不露石,难以满足使用要求,因此需格外注意。

虽然机电安装在水利工程项目中占据着重要位置,但是机电安装的造价水平依然受到多方面因素的限制,例如配套管理落后、工程设计不合理等,这些都会成为影响机电安装造价的重要因素。例如,在工程设计阶段,不合理的设计方法将会导致机电安装过程中所消耗的原材料过多,进而增加了工程项目的造价,除此之外,不合理的安装将会导致机电安装中出现返工、停工等问题,不仅影响了工程项目的正常施工进度,也增加了工作量,造成资金浪费。就目前而言,在机电安装过程中,机电安装模式主要是由设计人员确定机电安装方案,并由企业选择施工单位来完成具体工作,这种情况会增加机电安装过程中的信息失真风险,增加了出现造价管理问题的概率。

4.2 路面清扫

EACCP的清扫方法主要有人工清扫和机械清扫两种。人工清扫是一种最简单、最经济的方法,但其速度慢、耗水量大,清扫均匀性难以控制等缺点限制了其在长距离、大规模施工中的运用。相较于人工清扫,机械清扫(图10)以其高效、快速等优点受到广泛青睐。目前EACCP清扫采用道路吹扫机进行露石清扫,再使用水车对清扫后的路面进行冲洗,达到露石效果。只有在部分施工面积小的地方或机械清扫不均匀的位置采用人工清扫。

图10 EACCP清扫

4.3 不同纹理路面噪声

随着人们生活水平的提高,路面行车噪音越来越受到重视。特别是隧道内部,相对狭隘的空间本身就属于不良的行车环境。为检测不同隧道路面的行车噪音,使用德国进口的专业级行车噪声测试设备,测试隧道内和隧道外不同类型路面的行车噪音数据,进行对比分析,测试车速为60km/h。

图11 不同路面类型噪声频谱曲线

根据图11可以看出,几种路面行车噪音中,刻槽路面的噪声值最大,小粒径露石路面的噪声值最小。根据韩森[8]的研究,路面行车噪音多由于车轮与路面的碰撞及空气泵吸作用。因此,表面纹理丰富的路面更易排出车辆轮胎与路面泵吸作用的空气,从而降低行车噪音。由于隧道较为封闭,行车噪音难以消散,内部行车噪音高于外部。

为了有效遏止乡村旅游开发中遇到的各类破坏行为和不良现象,各地旅游局或旅发委要专门成立乡村旅游管理机构,不能是光有部门,没有实际行动,二是要把工作落到实处。联合国土、环保、消防、城建、规划、安监等部门,成立乡村旅游开发领导小组,严格审批、报批手续,对不合理的、违法乱纪的现象要进行依法严惩。

5 结语

(1)随着粗集料最大公称粒径增大,清扫后的露石深度也逐渐增加。粗集料最大公称粒径为9.5mm时,露石深度介于1.4~1.9mm之间;粗集料最大公称粒径为13.2mm时,露石深度介于2.0~2.6mm之间,;粗集料最大公称粒径为19.0mm时,露石深度介于2.5~3.5mm之间,;粗集料最大公称粒径为26.5mm时,露石深度介于2.4~3.8mm之间。

(2)达到一定喷洒量后,露石深度不再随着露石剂喷洒量的增加而增加。从成本及工程实际需要考虑,应根据露石剂与露石深度之间的关系,采用合理喷洒量的露石剂进行施工。

(3)几种路面行车噪音中,刻槽路面的噪声值最大,小粒径露石路面的噪声值最小。同种类型路面,隧道内的噪声值较隧道外的大。

一是突出社区党员示范。大力宣传党员家庭、优秀党员事迹,引导普通群众向党员看齐、向先进学习,凸显党员队伍在移风易俗中的先锋引领作用,宣传现代文明理念和生活方式,推行移风易俗,培育文明乡风、良好家风和淳朴民风,让党风成为引领乡风文明、复兴乡村文化的方向标杆。

参考文献:

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