改善RCC路面平整度的设计与施工措施浅析

改善RCC路面平整度的设计与施工措施浅析

杨卫红

杨卫红淤YANGWei-hong曰邵联银于SHAOLian-yin

（淤南京交通职业技术学院，南京210000；

于江苏育通交通工程咨询监理有限责任公司，南京210000）

（淤NanjingCommunicationsInstituteofTechnology，Nanjing210000，China；

于JiangsuYutongTrafficEngineeringSupervisionCo.，Ltd.，Nanjing210000，China）

摘要：平整度是RCCP的重要路用性能之一，文中从设计阶段和施工阶段对影响RCC路面平整度的因素进行了分析研究，并提出改善平整度的措施。

Abstract院ThesmoothnessisoneoftheimportantroadperformancesofRCCP.ThispaperanalyzesthefactorsinfluencingRCCpavementsmoothnessfromthedesignstageandconstructionstage,andputsforwardmeasurestoimprovethesmoothness.

关键词：碾压混凝土路面；平整度；施工技术

Keywords院rollercompactedconcretepavement；smoothness；constructiontechnology

中图分类号院U416文献标识码院A文章编号院1006-4311（2014）29-0133-02

0引言

碾压混凝土路面RCCP（Roller-CompactedConcretePavement，简称RCCP）是采用沥青混凝土路面施工机械将干硬水泥混凝土摊铺、碾压成型的新型混凝土路面[1]。它的施工工艺与沥青混凝土路面类似，材料组成又与水泥混凝土路面相似，所以既有沥青类路面施工方便、快速开放交通的特点又具有水泥类路面强度高耐变形的特点。但RCC路面因碾压混凝土过于干硬施工时难以压实而造成平整度较低是多年来制约碾压混凝土路面发展的主要障碍。对影响RCC路面平整度的因素进行分析，研究提高平整度的措施是改善RCC路面路用性能的重要课题。

1影响RCC路面平整度的因素分析

RCC路面平整度不高，究其原因可能来源于设计阶段和施工阶段，任何阶段出现对平整度不利因素，都可能带来路面平整度不足的问题。

1.1混合料配合比设计阶段经研究表明，在RCC设计阶段影响平整度的两个重要因素：一是拌合料的稠度指标，二是粗骨料的粒径和粗细骨料的合成级配。

1.1.1RCC混合料稠度指标《公路水泥混凝土路面施工技术规范》（JTGF30-2003）指出：RCC路面混合料配合比设计要同时满足强度、工作性和耐久性的技术指标要求。强度要求拌和物更干硬，平整度要求其更湿软。反映RCC拌合料工作性的技术指标是稠度，用改进VC值表示，适宜的稠度可提高摊铺平整度并获得足够压实度及减少碾压的推挤作用而提高路面平整度[1]。

根据“八五”国家重点科技项目（攻关）“高等级公路碾压混凝土路面施工成套技术的研究”通过广西田阳试验路6个试验段和山西左云试验路14个试验路段的考察，综合考虑混凝土稠度对路面平整度和压实度的影响，混凝土的稠度（“半出浆”改进VC值）以40士5S为宜[2]。《公路水泥混凝土路面施工技术规范》（JTGF30-2003）修正要求碾压混凝土出搅拌机口改进VC值宜取5-10S，碾压时的改进VC值宜控制在30依5S，这就反应出在解决强度与平整度，压实度与平整度在稠度上的矛盾。设计阶段改进VC值大小的选用与路面等级有关，RCC用于较高等级路面的面层时其值选用会适当增大，二级及以下路面面层或复合路面的下面层宜取用较小的改进VC值，这有利于获得较为理想的RCC路面平整度，但强度会受影响。

1.1.2集料的最大粒径和合成级配与普通混凝土类似，RCC混合料粗骨料的最大粒径对其强度和工作性都会产生影响，最大粒径大些，由于减少集料的比表面积其单位用水量可相对减少，从而降低水灰比而使混凝土的强度获得提高；或者说相同的水灰比由于集料表面需水量较小可使新拌混合料更“润滑”而获得较好的施工和易性，所以普通混凝土的粗骨料最大料径可达到37.5mm。但由于RCC单位用水量小，混合料粘聚性差，如粗骨料粒径达37.5mm，则很难保证路面平整度和压实度均匀性，综合考虑RCC集料最大粒径以不超过19mm为宜，但又会使得RCC强度降低，所以在设计时到底采用多大的粗骨料最大粒径合适，关键是协调解决好强度与平整度的矛盾。对RCC路面平整度产生重要影响的另一因素是集料的级配问题。RCC级配要求粗、细两种集料同时服从于全部粒径逐级充填密实理论，要求混凝土振动碾压密实后的粗、细集料构成骨架密实结构，才能达到较高压实度。在RCC路面铺筑实践中，针对不同工程存在不同级配，其路用效果也存在差异，表1列出两种级配范围，借此说明级配对RCC的影响。

表中显示规范给出的集料合成级配较交通部科研成果偏细，并且最大粒径也较小，粗骨料公称粒径不超过19mm，这是因为规范只是针对二级及以下公路等级而定的。集料合成级配尤其是粗集料级配对碾压混凝土的强度、工作性、平整度、都会产生不同程度的影响，集料偏粗，粒径偏大些可提高强度和工作性，但粗集料粒径太大，又可能影响压实和平整度，设计拌制阶段，如果还停留在比较研究实验上，显然缺乏理论上的支撑，因为采用不同粒径和级配对RCC路面平整度和强度的影响显著。

1.2RCC施工阶段

1.2.1拌合和运输RCC拌合应采用强制拌合机，与运料车和摊铺机相匹配。运料车与拌和设备不配套会造成出料不通畅或落距过大，加剧材料离析；与摊铺机不匹配时，会导致卸料困难，影响摊铺机连续作业[2]。研究结果表明，对RCC路面平整度影响最大的因素是稠度的波动，而影响稠度的是混凝土单位用水量的变化，即加水量和砂石含水量的变化，要求拌合机自能带含水量测定系统和进行砂石含水量的自动调整，如果做不到这点，就需要增加砂石含水量的检测频率，借助人工调整来完成[3]。

1.2.2摊铺和碾压高密度沥青摊铺机设计能力是2~6m/min，假定施工速度取2m/min，路宽9m，厚度25cm，必需RCC供料量为9伊0.25伊60伊2=270m3/h，由于拌合困难RCC搅拌站的生产能力下降，摊铺速度大时会成供料不足经常要停机，在停机开机处摊铺密度不均匀带来不平整；同时，当摊铺速度变化时，由于摊铺机熨平板系统的振动频率是相对固定的，单位体积的混凝土受到的振实能量不同，造成预压密实度在深度上的不均匀而影响平整度[2]。摊铺后路面也会产生一定的压实沉降和推挤，摊铺、碾压的不均匀和基层的不平整都反映为表面的不平整，影响成型后路面的平整度。

2改善RCC路面平整度的主要措施

2.1采用适宜的碾压混凝土稠度指标和集料级配保持稠度稳定性，稠度波动越小对提高路面平整度越有利，碾压混凝土的稠度（改进VC值）是混凝土混合料施工性能的反映，而造成稠度变化的因素除原材料和配合比的变化外，还要受到温度、湿度、风速及施工时间长短等因素的影响。

要保持混凝土稠度的稳定性，应保持砂石材料含水量及级配的相对稳定、保证拌和充分、进行准确的砂石含水量检测等；另外，严格控制现场砂石材料的级配符合设计要求。

2.2采用高密度沥青路面摊铺机只有振动熨平板的沥青摊铺机传给碾压混凝土的压实能量很小。这意味着所有的压实都要由振动碾来完成，振动碾产生的沉降约为碾压前厚度的10%或更多。由于碾压过程中的沉降率很高，难以满足路面平整度的要求。高密度摊铺机碾压造成的沉降很小，因而容易达到很好的表面平整度。

2.3薄层铺筑根据日本道路协会指导施工的7处试验路资料，路面平整度与路面厚度有关。用3m平整度仪测定平整度的标准差，板厚25cm的为2.4~3.0mm，板厚20cm的为1.4~2.9mm，板厚15cm的为1.4~1.6mm，说明薄板的平整度较好。从简化施工和经济性考虑，厚度不超过25cm，分层施工对于改善路面平整度、保证压实密度是有利的。

2.4适宜的碾压工作段长度碾压段长度过短会由于压路机的停顿、换向和启振动造成的推挤和压实不均匀；碾压段过长也会导致碾压延迟时间增加，使混凝土的可压实性变差和强度降低。一般地，以45min摊铺的长度作为一个碾压段比较合适[4]。

2.5控制施工质量

2.5.1做好准备工作国外的施工经验是RCC路面施工之前10~60天内，应在施工现场附近铺筑一个试验路段，不少于2个车道。如果不能通过验收，则应另铺一段试验路，再行检验。由于碾压混凝土路面大多为一次摊铺、碾压成型，基层的不平整容易反映到面层上来，所以，从保证路面获得良好平整度考虑，要求基层具有较好的平整度和足够的强度。

2.5.2保证足够的预压密实度，保证连续均匀施工如果摊铺后混合料过于松散，在压路机作用下产生推挤，造成路面不平整。但预压密实度也不宜太高，超过95%则容易产生“拉裂裂纹”[1]。提高路面最终平整度的技术关键是提高摊铺预压密实、控制摊铺和碾压的均匀性，减小压实沉降。

2.5.3加强质量控制混凝土混合料的质量波动直接影响混凝土的平整度，混合料含水量的控制很关键，含水量变化0.1%~0.2%，就会对混合料产生较大影响：用水量过大碾压时产生波浪；用水量过小难以达到要求的压实率。此外，施工中材料的离析会造成路面结构上的薄弱环节，RCC一般缺乏粘聚性，要保证平整度必须尽可能防止离析。另外应处理好RCC路面的施工缝，虽然RCCP施工缝的数量较少，但如果不认真对待和处理，也会造成局部平整度差，影响路面整体平整度水平。

3结语

平整度是RCC路面重要的路用性能之一，应优化设计阶段RCC配合比设计协调兼顾强度与工作性的矛盾，并加强施工阶段摊铺和碾压机械的选型和配套的的研究来保证摊铺和碾压的均匀性。针对RCC路面的特殊性，改善其平整度应重点做好以下两项工作：淤加强RCC混合料外加剂和掺合材料的研究工作，重点是根据路用性能要求选择外加剂种类和添加剂量，开展RCC配合比正交试验验证各项技术指标，使得强度、工作性耐久性都能满足要求；于开展多种试验成果的试验路段铺筑来验证各种参数，重点研究机械选型和配套、合适的摊铺速率和预压松铺系数。

参考文献：

[1]JTGF30-2003，公路水泥混凝土路面施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，2003.

[2]牛开民，李世绮.提高碾压混凝土路面平整度的关键技术[J].中国公路学报，1996，9（3）：1-6.

[3]罗红.浅谈碾压混凝土路面的技术条件[J].贵州工业大学学报（白然科学版），2005，34（4）：88-91.

[4]姚佳良，袁剑波，等.影响路面基层碾压混凝土平整度的因素分析与控制[J].公路，2007（4）：15-18.