摘要：針對水泥混凝土面層的三輥軸機組施工易出現的幾個問題進行說明。主要介紹機械選型要求,三輥軸機組施工中如何達到平整度、耐磨性要求，以及對防止水泥混凝土分層離析現象的技術要點進行分析探討，希望對同行有一定的借鑒作用。
　　關鍵詞：三輥軸機組，水泥混凝土路面，裸化技術
　　
　　1前言
　　復合式瀝青路面是以水泥混凝土路面為承重層，在上面攤鋪厚4-10cm瀝青混凝土表面層的一種復合式路面結構，水泥混凝土承重層具有簡易的施工機械、投入成本低等優點，較過去人工澆筑、圓盤磨光、提漿機提漿的施工機械相比，工程進度快、質量易于控制。
　　
　　2裸化技術的施工特點
　　裸化時采用水平旋轉式強力裸化機進行裸化，水車及時跟進沖洗浮漿，裸化后的表面深度應達5mm，可以采用構造深度的方法進行檢測。它可以大幅度提高水泥混凝土面板與瀝青混凝土之間的摩擦力，解決以往復合式瀝青路面使用過程中推移、擁抱等路面早期損壞現象發生，延長瀝青路面的使用壽命。整個施工過程簡單易操作，混凝土質量直觀可控。以水泥混凝土面板為承重的長壽命結構層，配合瀝青路面柔軟舒適的服務功能結構，可以在二者之間揚長避短，優勢互補，既經濟又耐用，行車舒適。
　　
　　2工藝原理
　　混凝土經過機械或人工初步找平，混凝土拌和料進入振動腔（排式振動棒）成型，三輥軸機組在施工導線的引導下，在固定兩側的鋼模上向前行走，經振搗提漿、密實后，抹平形成混凝土路面，均勻噴灑一定量的緩凝劑，按確定的最佳裸化時間進行裸化，并切縫，切縫后立即進行保濕養生。
　　
　　3材料與設備
　　3.1材料
　　（1）水泥
　　宜采用旋窯道路硅酸鹽水泥,也可采用旋窯硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。水泥強度等級不宜低于32.5級，初凝時間不早于45min，終凝時間不遲于10h。80um篩余不大于10%。各交通等級路面水泥抗折強度、抗壓強度應符合《公路水泥混凝土路面施工技術規范》（JTGF30—2003）規定。
　　選用水泥時，應通過混凝土配合比試驗，根據其配置彎拉強度、耐久性和工作性優選適宜的水泥品種、強度等級。
　　采用機械化鋪筑時，宜選用散裝水泥。散裝水泥的夏季出廠溫度：南方不宜高于65℃，北方不宜高于55℃。混凝土攪拌時的水泥溫度：南方不宜高于60℃，北方不宜高于50℃，且不宜低于10℃。
　　（2）粗集料
　　粗集料應使用質地堅硬、耐久、潔凈的碎石，并應符合技術規定。材料的級配要符合《公路水泥混凝土路面施工技術規范》（JTGF30—2003）要求。高速公路、一級公路、二級公路及有抗(鹽)凍要求的三、四級公路混凝土路面使用的粗集料級別應不低于∏級，無抗(鹽)凍要求的三、四級公路混凝土路面、碾壓混凝土基層可使用Ⅲ級粗集料。有抗(鹽)凍要求時，Ⅰ級集料吸水率不應大于1.0%，Ⅱ級集料吸水率不應大于2.0%。
　　（3）細集料
　　細集料應采用質地堅硬、耐久、潔凈的天然砂、機制砂或混合砂，并應符合技術規定。高速公路﹑一級公路﹑二級公路以及有抗（鹽）凍要求的三﹑四級公路混凝土路面使用的砂應不低于Ⅱ級，無抗（鹽）凍要求的三﹑四級公路混凝土路面﹑碾壓混凝土基層可使用Ⅲ級砂。特重﹑重交通混凝土路面宜使用河砂，砂的硅質含量不低于25%。
　　細集料的級配要求應符合技術規范要求，天然砂宜為中砂，同一配合比用砂的細度模數變化范圍不應超過0.3，否則，應分別堆放，并調整配合比中的砂率后使用。
　　（4）外加劑
　　在施工混凝土過程中，使用引氣減水劑可以提高混凝土路面使用的耐久性，也可以根據需要摻用普通減水劑、高效減水劑。運輸距離較長或高溫季節施工時，要摻用緩凝劑，冬天施工時建議摻早強劑和防凍劑。
　　3.2設備
　　主要施工機械設備見表1。
　　表1主要施工機械設備

　　4工藝流程及操作要點.
　　4.1安裝模板
　　（1）模板技術要求
　　公路連續配筋混凝土路面板模板應采用剛度足夠的槽鋼或鋼制邊側模板，不應使用木模板、塑料模板等其他易變形的模板。模板的精確度應符合規定。鋼模板的高度應為面板設計厚度，模板長度宜為3-5m。用于路中一側模板可在中間位置按橫向鋼筋間距打好孔，孔徑為橫向鋼筋直徑的1.1倍，模板安裝牢固、順直、圓滑、頂面平整，模板下部不漏漿，如模板下緣與基層接觸不密封處，可用砂漿撫平，以防止施工時漿體滲漏。路中一側模板支撐應用電鉆在原水泥路面鉆好孔，然后用鋼支撐固定模板。每米模板應設置1處支撐固定裝置，見圖1。模板垂直度用墊木楔方法調整。

　　圖1（槽）鋼模板焊接鋼筋或角鋼固定示意圖
　　模板數量應根據施工進度和施工氣溫確定，并應滿足拆模周期內周轉需要。一般情況下，模板或軌模總量不宜少于3—5天的攤鋪需要。
　　（2）模板安裝
　　模板支模前的基層上應進行測量放樣，每20m應設中心樁；每100m宜布設臨時水準點；核對路面標高、面板分幅，構造物位置。測量放樣的質量要求和允許偏差應符合相應規范的規定，并且縱橫曲線路段應采用短模板，每塊模板中點應安裝在曲線切點上。模板應安裝穩固、順直、平整、無扭曲，相鄰模板連接應緊密平順，不得有底部漏漿、前后錯茬、高低錯臺等現象。模板應能承受攤鋪、振實、整平設備的負載行進、沖擊和振動時不發生位移。嚴禁在基層上挖槽、嵌入安裝模板。模板安裝檢驗合格后，與混凝土拌和物接觸的表面應涂脫模劑或隔離劑；接頭應粘貼膠帶或塑料薄膜等密封。模板安裝完畢，應經過測量人員使用與設計板厚相同的測板作全斷面檢驗。其安裝精確度應符合要求。安裝好的模板應牢固不變形，能充分抵抗三輥軸機組施工動壓力、混凝土側向壓力以及施工人員踩踏承受力。
　　4.2制作和布置鋼筋骨架
　　鋼筋在綁扎前應對鋼筋進行檢查，對沾有油脂、污垢、鐵銹的鋼筋進行處理后才能綁扎。鋼筋支架采用φ8鋼筋，制作成三角支架鋼筋，并點焊在橫向鋼筋上。每平方米宜設置支架4~6個。當分幅澆筑混凝土時可利用模板鉆孔，每隔40cm將橫向鋼筋穿過，不另設拉桿。縱向鋼筋接頭采用焊接與綁扎兩種形式，在開始布縱向筋時采取錯位方式，每根鋼筋的連接位置不同，以保證以后縱向鋼筋的接頭在同一垂直斷面上不出現2個，同時相鄰鋼筋的焊接或綁扎接頭分別錯開500mm和900mm以上。
　　4.3混凝土拌合
　　每天開機前，試驗室要對碎石和砂子進行含水量檢測，并計算出生產配合比。開機前要檢查設備情況，確保機械螺旋、計量系統正常，檢查料倉、料位、水位是否滿足要求。開機運行預熱15分鐘，空轉一下皮帶輪，清除殘留的渣滓和多余的水分，加水清洗拌鍋，設置生產配合比，并拌和0.5m3混凝土廢除，使拌鍋腔體內留有砂漿，減少成品混凝土砂漿損失。
　　4.4混凝土運輸
　　根據施工進度、混凝土用量、拌和場生產能力、運距及路況，合理配備車型和車輛總數，總運力應比總拌和能力略有富余。混凝土拌和料從攪拌機出料后，送至鋪筑地點進行攤鋪完畢的最長允許時間，由試驗室根據水泥砼初凝時間、施工氣溫及坍落度損失試驗結果確定，一般不大于1h。當運距較遠或在氣溫條件不同的情況下，可采用外摻劑來調節初凝時間，使混合料性能滿足施工要求。
　　在裝料時，應防止混凝土離析。自卸車不應停在一個位置上受料，每往車廂內裝一斗料，車就移動一次位置，一車料最少應分三次裝載，分車廂的前部、中部、后部裝料，卸料落差高度不得大于1.5m。混凝土一旦在車內停留超過初凝時間，應采取緊急措施處置，防止混凝土硬化在車廂內或車罐內。如運送的混凝土等待的時間過長（大于初凝時間-施工完畢時間），必須給與廢除。
　　混凝土在運輸過程中要防止漏漿、漏料和污染路面。烈日、大風、雨天和冬季施工，采取用油布全遮蓋自卸車上的混凝土。運輸車輛在每次裝混凝土之前，先將車廂清洗干凈，并灑水潤濕。
　　施工過程中攪拌樓安排專職質檢員全程監督，從攪拌機開機至正常出料期間，將隨時抽查坍落度，一旦發現有不合格料，禁止其運出拌和場。
　　4.5卸料與布料
　　混凝土卸料時車子停靠在另一幅路上，等待卸料的車停靠在右側臨時施工區域內。布料前，試驗室進行坍落度檢測并取樣制作混凝土試塊，坍落度必須符合設計要求，否則必須廢除該混凝土。用側向布料車或挖機進行布料，布料時應從遠到近，并盡量均勻布料，減少人工的整平；經過初步找平混凝土，使混凝土分布均勻。
　　4.6三輥軸機組提漿整平
　　三輥軸整平機的主要技術參數應符合表2的規定。板厚200mm以上宜采用直徑168mm的輥軸；橋面鋪裝或厚度較小的路面可采用直徑為219mm的輥軸。軸長宜比路面寬度長出600—120mm，振動軸的轉速不宜大于380r/min。
　　表2三輥軸機組主要技術參數

　　開動三輥軸機組前，在三個滾筒表面噴灑少許水分，以免滾筒粘附混凝土，造成施工表面拉毛現象。
　　三輥軸整平機按作業單元分段整平，作業單元長度宜為20—30m，振搗機振實與三輥軸整平兩道工序之間的時間間隔不宜超過15min。三輥軸滾壓振實料位高差宜高于模板頂面5—20mm，過高時應鏟除，過低應及時補料。整平機在一個作業單元長度內，應采用前進振動、后退靜滾方式作業，宜分別2—3遍。最佳滾壓遍數應經過試鋪確定。
　　4.7噴灑混凝劑
　　混凝劑的作用在于使表面5mm和5mm以下混凝土形成凝結時間差。使用裸化機進行洗刷表面浮漿，使混凝土表面露出碎石，形成凹凸不平的表面。在施工好的路面均勻噴灑緩凝劑，每個平方約500克，記錄噴灑的樁號和噴灑時間及溫度。每隔1小時記錄溫度，并計算時間溫度的累計值，最佳裸化時間為180-240溫度小時，具體數值由試驗路得出。施工時，應提前一個星期測量時間-溫度關系并繪制曲線，圖2陰影面積即為時間溫度對應的面積，為裸化時間，計算公式為h*℃,繪制方法如下：

　　圖2時間溫度面積圖
　　該施工過程應注意以下幾點：
　　(1)緩凝劑噴灑要均勻，緩凝劑聚積處要人工及時處理。
　　(2)噴灑后的緩凝劑避免雨水稀釋，否則必須補灑。
　　(3)緩凝劑緩凝時間要大于200溫度小時左右，以保證裸化深度。
　　
　　4.8裸化
　　（1）裸化技術的機理
　　對于復合式瀝青路面，層間摩擦力是至關重要，裸化后的混凝土表面，在施工了瀝青混合料表層后，層間處于一種犬牙交錯狀態，可以大大提高瀝青混凝土表面層和混凝土路面之間的表面粘結力，從而減少瀝青混凝土表面層推移、擁抱等早期路面損壞現象。
　　（2）裸化設備
　　混凝土路面裸化施工過程中必須配備有專業的裸化設備，該設備是帶有三個行走輪（其中一個為轉向輪）的鋼桁架梁，下面懸掛一個帶有鋼刷的圓盤（有平面圓盤旋轉式和水平軸旋轉式），并帶有能控制水量的流水裝置。三個行走輪為充氣式輪胎，鋼刷圓盤可旋轉并能自由控制升降且能調整水平度。路面裸化主要是靠旋轉圓盤上的鋼刷刷去面板表面上的砂漿層，裸露出碎石，再由人工用灑水車的壓力噴水裝置沖刷剛刷下來的砂漿層殘渣，使裸露出的碎石表面干凈無附著物,裸化深度以不小于5mm為宜。
　　（3）注意事項
　　圓盤鋼刷與路面接觸應充分，接觸面鋼絲唰要受力均勻，以保證經裸化過的路面上的碎石充分暴露。
　　嚴格控制集中噴水，避免集中沖水引起路面坑洼，壓力過大的水會損壞路面早期脆弱的強度，有損壞混凝土面板表面強度的可能，造成以后混凝土路面強度偏低。
　　裸化機使用前應確保設備無漏機油、柴油現象。確保裸化機輪胎和鋼絲唰清潔和無鐵銹，如有要先清洗干凈后再使用。
　　4.9養生
　　水泥混凝土路面采用噴灑養護劑及薄膜保濕覆蓋的方式養生。養護劑的噴灑在表面混凝土泌水完畢后進行，噴灑要求均勻，成膜厚度應一致，噴灑高度控制在0.5～1.0m。除噴灑上表面外，面板兩側也要求噴灑。蓋塑料薄膜的時間，以不壓沒細觀抗滑構造為準。薄膜厚度（韌度）應合適，寬度大于覆蓋面60cm。兩條薄膜對接時，搭接寬度要大于40cm，薄膜在路面上加細土或砂蓋嚴實，并防止被鋼筋掛爛及被風吹破或掀走。養生期間始終保持薄膜完整，薄膜破裂時立即補蓋或修補。
　　混凝土路面攤鋪成型后，在其左側邊緣標出百米樁號和每次攤鋪起始樁號，并標明施工的日期，以便隨時檢查各段混凝土面層的養護時間。一般養生天數為7天。
　　
　　5效益分析
　　該項技術主要應用于復合式瀝青路面結構以及任何等級的復合式路面結構施工，適用范圍廣，機械設備投入少，簡單易用，具有很好的經濟和社會效益，是今后長壽命路面結構的發展方向。
　　經濟效益：由于解決了層間結合問題，可以延長瀝青路面使用壽命，大大減小路面使用后的養護維修費用，而且路面的承重層是連續配筋的長壽命結構層，在以后的養護過程中，可節約維修承重層的開支，路面出現車轍的地方，只需銑铇瀝青表面層即可，維修速度極快。該項技術提倡以混凝土路面為長久結構功能、以瀝青混凝土路面為舒適服務功能的路面結構設計理念，可以降低路面養護成本。
　　社會效益：復合式瀝青路面層間裸化技術解決了層間結合問題，為今后施工復合式瀝青路面時提供了一個可靠、實用的技術借鑒。復合式瀝青路面是今后高等級長壽命路面結構設計的一種趨勢，為今后大力發展起到了奠基作用。
　　
　　6結束語
　　復合式瀝青路面是以水泥混凝土路面為承重層，在上面攤鋪厚4-10cm瀝青混凝土表面層的一種復合式路面結構，水泥混凝土承重層具有簡易的施工機械，投入成本低，較過去人工澆筑、圓盤磨光、提漿機提漿的施工機械相比，工程進度快、質量易于控制，其關鍵技術成果達到國內先進水平，為今后復合式瀝青路面混凝土承重層結構施工裸化提供成熟的技術借鑒。
　　
　　參考文獻：
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　　[6]（JTGF80/1-2004），公路工程質量檢驗評定標準[S].       論文發表網