摘 要 文章分析了碾压混凝土的现状,就其施工工艺和优点论述了其在高校路面建设的应用,并提出了在高校路面建设的三种设计方案。 关键词 碾压混凝土;施工工艺;高校基础建设;设计方案
[中图分类号] [文献标识码]A [文章编号]1007-7723(2005)09
收稿日期:2005-05-23 作者简介:周瑜,湖北省荆州市长江大学城市建设学院土木031班。
碾压混凝土简称RCC,是由国外引进的一种新工艺和新技术,坍落度为零,通过强制搅拌机拌和,振碾而获得高密实度,高强度的干硬性混凝土。其优点显而易见,需水少,在水灰比一定的条件下,可节约水泥,降低成本。又因强度高,使用范围较广,水利大坝,停车场,货运站,交通干线等等均可获得良好效果,。国外研究和应用RCC较早,并取得了丰硕的成果,有资料显示,1986年西班牙施工的RCC路面就达到了430万平方米,而法国,加拿大,美国也有快速的增长。国内的RCC研究起晚,应用也主要局限在水利工程方面,因为RCC路面平整度不易控制,在路面施工目前还处于试验阶段,但是“下碾压,上低塑”的复合式路面具有良好的发展前景。本文就掌握的资料,浅析复合式路面在高校路面建设中的应用。 随着高校的合并与组建,高校的规模日益扩大,校舍占地面积不断增加必然带来基础建设的快速增长,如何高效,快捷,经济地实施路面施工,复合式路面具有无可比拟的优点。 一、复合式路面或广场层面的施工工艺 复合式路面与普通塑性混凝土路面施工具有完全迥异的工艺,不需要立模,直接在摊铺碾压过程中成型。其工艺分为路面基础整平,拌和,运输,摊铺,碾压,养护及加铺AC(沥青混凝土)或石材等。 基层整平的标准是无杂物,平整,密实,与普通混凝土要求大致相同,但RCC属干硬性砼,稠度低,要避免路基吸收水分,铺摊时要浇水湿润;拌和必须使用大功率强制拌和机,并且适当延长拌和时间,使水分能够均匀分布到各种拌和料中,严格控制用水量以达到配合比要求;运输宜采用自卸汽车,运输过程应防止水分蒸发,必要时加防护层或覆盖物。;摊铺采用沥青混凝土摊铺机,布料均匀,可提高表面平整度,据交通部门经验,分层摊铺厚度小,减少集料集中,比一次性摊铺碾压后的路面平整度高;碾压决定日后的强度和耐久性,在施工工艺中至关重要,一般先光轮压路机静碾2遍,然后振动压路机振碾3-4遍,最后轮胎压路机做表面封层碾压;养护时间一般1-2周,覆盖塑料布即可,最后就是加铺AC或是普通混凝土抑或石材,解决平整度不良问题,即可达到设计要求。 二、复合式路面在高校路面建设中的主要特点 (一)密实度高,强度大 RCC主要通过振动碾压,排挤掉混凝土内部空气所占的空间,水化物胶凝体在混凝土体积的填充率达到一定值,各组分位置被固定,内摩擦力恢复,不再发生变化,各集料达到密实,浆体硬化后即可形成强度高的砼。有资料显示,28天的RCC具有大于30Mp的抗压强度和大于5Mp的抗折强度。由于粗集料用量多,抗滑性能好,具有早期使用的特点,在高校重要路段,如校门附近路段,具有不可替代的优越性。 以长江大学东校区为例,校园基础路面完全采用普通混凝土,历时十几年至几十年,路面出现明显毁坏。仅从学校东门至风雨球场不足100m的路面,裂缝就多达数百条,主要来源于车辆交通荷载过大破坏,混凝土板块间伸缩缝设置不合理以及冻融循环导致的温度应力产生的裂缝。加之学校地处江汉平原,地质结构以松软土壤为主,在荷载作用下因地基脱空使地面板块产生大的拉应力而造成破坏。铺设的混凝土板块间也由于强度不一在接缝处产生不同程度的沉降,最深的竟超过10cm,长度超过40cm,更有大面积的表层抹面脱落现象出现,严重影响学校的交通和容貌。故寻求高强度混凝土将成为长江大学合并后扩建和整修的重要考虑方面,而RCC无疑成为首选。 (二)路面加铺AC,无接缝,利于交通 RCC路面单位用水量少,干缩较小,因此干缩裂缝形成的可能性较普通混凝土小的多,实验表明,RCC的干缩率仅为普通混凝土的40%左右。鉴于此,在铺设路面时,板长可以适当加长,增大横缝间距,不设纵缝。在其基础上加铺AC形成复合式路面,路面无接缝,以刚为主,刚柔兼济,减振,行车舒适,更可大大改观校园路面板块纵横交错,凸凹不平的现状,美化校园。 (三)经济,造价低,耐久,维修方便 RCC最主要的特点就是用水量少,水泥用量也随之降低,这在大面积施工中具有显著的经济性,相对于普通混凝土RCC路面节省水泥约为30%。有施工单位统计过,采用RCC路面每立方米砼可节约90kg以上的水泥,每公里可节约近200t水泥。对于单一的沥青混凝土,劣质而昂贵的沥青也不会成为RCC+AC复合式路面的瓶颈。造价低是高校基础路面建设使用RCC的又一可行性因素。 RCC+AC路面耐久,使用年限长,养护方式简便易行,养护费用可节省很多。综合各方面的支出,RCC+AC路面具有很可观的经济效益。 (四)施工简便,工期短,适于高校人群密集的场所 高校合并在当今中国成为一种趋势,各高校基础设施也随着招生人数增加而增长,交通的繁忙使路面负担倍增,快速,高效,低耗是路面施工的追求目标,RCC的独特优点恰能弥补普通混凝土的种种缺憾。 RCC的施工工艺前面已经论述过,采用强制搅拌机拌和,自卸车运输,沥青摊铺机摊铺,振动压路机和胶轮压路机碾压成型。各种设备完全配套,各环节紧扣,施工人员合理调配,施工进度大大加快,机械效率较普通混凝土的人工效率提高2倍。施工进度的加快自然极大地缓解了因施工带来的交通不便,对维持正常的教学,生活具有良好的作用,并且可提前完成工期,对外开放。 这也是高校基础路面建设必须考虑的问题。 三、RCC在高校基础建设中的三种设计方案 (一)主干道采用RCC+AC复合式路面 这种方案在论述RCC的优点时有所提及。单一的AC路面,具有完整,施工简便,有弹性,养护少,耐腐蚀等优点,在要求较高的路面及交通要道AC使用广泛。但是AC也有致命的弱点,即高温稳定性能差,易流变,泛油,低温易脆裂,易老化,强度低,使用年限短。对于高速路面,抗滑性能差也阻碍了AC的使用范围。 RCC+AC复合式路面兼RCC和AC特点,相辅相成,在高校主干道使用可克服RCC粗集料暴露,耐磨性差,AC劣质,使用费用高的缺点,美观,经济,舒适。初步设计方案为下层RCC铺设厚度20cm,上层AC铺设厚度4-5cm。参见下图。。
(二)分支采用RCC+普通混凝土复合式路面 对于主干道分支,路面交通不如主干道繁忙,负担小,抗压和抗折强度可适当降低。单一的普通混凝土路面抗磨,耐久,但是脆性太大,对于基层要求很高,养护必须合理周到,而且需要水泥多,无形中增加了施工的费用,在高校大面积基础施工中成本很高,而效果不一定很好,RCC可解决这一难题。设计方案为下层RCC铺设20cm,上层普通混凝土铺设2-4cm。设计中还必须考虑伸缩缝设置是否合理,养护等多方面的因素。见下图。
(三)广场采用RCC+装饰性石材复合式路面 大面积广场在高校是普遍建设的一种公共基础设施,在举办各种大型活动和重大集会方面起着至关重要的作用,所以设计要求既要稳固耐用,又要美观,故多采用下层普通混凝土,上层铺设石材的方案。但是广场上交通较主干道分支繁忙的多,这一点从长江大学主教前广场可见一斑,由此也带来不少麻烦,主要是荷载过大导致石材发生破坏。其根本原因还是由于普通混凝土自身的缺点造成。采用RCC可解决普通混凝土易脆断,设置伸缩缝不合理等缺点,而且RCC可大量掺入粉煤灰。初步设计方案为下层铺设20cm厚RCC路面,然后填充粉煤灰和黏结性拌和物成为柔性垫层,上层铺排花岗岩石材。参见下图。
四、结 语 RCC是一项新兴的混凝土技术,利用其所形成的复合式路面可解决单一性AC耐久性差,普通混凝土易脆断的缺点。在当今高校合并,快速而经济地实施基础建设时,采用RCC复合式路面,针对不同的施工特点,施工环境,灵活地运用这一技术具有很可观的社会和经济效益。
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