[科普中国]-碾压混凝土路面

简述

碾压混凝土路面是采用沥青混凝土路面的主要施工机械，通过强力振动和碾压共同作用，将坍落度为零的超干硬性水泥混凝土摊铺、压实成型的一种新型混凝土路面。这种混凝土路面与传统道路混凝土相比，既具有高强、稳定、耐久等优点，又具有施工方便、开放交通早等特点，还具有能节省大量水泥、经济效益显著优势。

但是，由于其表面平整度很难达到设计规定的要求，再加上在接缝处难以设置传力杆，所以碾压混凝土不宜用作高速公路或一级公路的面层，也不宜用作特重或重交通的二级公路的面层。因此，碾压混凝土路面一般只适用于二级及其以下等级的公路，也可用于服务区的停车场。

根据其材料和工艺特点，碾压混凝土路面施工的技术难点是如何实现压实度与平整度的协调统一。大量试验研究表明，碾压混凝土路面施工的技术关键可概括为：稠度稳定、摊铺均匀、碾压密实、养生充分。2

发展碾压混凝土路面的发展可追溯到第一次世界大战前后，最早应用于木材储存场、停车场、森林与矿山运输道路、军事交通道路及水工筑坝等工程中。20世纪70年代以来，这种新型的道路结构形式得到了迅速的发展，其原因和背景在于：①沥青价格高涨；②摊铺机等施工机械的技术性能得到较大提高；③碾压混凝土筑坝技术日趋完善和普及；④道路建设、维修费用迅速增长，不断要求开发费用低、耐久性好的路面；⑤重车和大交通运输量的发展引起沥青路面车辙问题难以解决，希望尽可能采用水泥混凝土路面。美国、日本、瑞典、西班牙等国在20世纪70年代将碾压混凝土用于低等级路面中。

随着我国国民经济的飞速发展，对公路工程的建设提出了更高、更迫切的要求，而国道主干线网络还需要相当长一段时间的努力才能完成，高等级公路建设正呈现方兴未艾的发展势头。而沥青资源短缺、强力筑路机械的发展，提高了水泥混凝土路面，特别是碾压混凝土路面的竞争能力，为碾压混凝土路面施工技术的应用创造了有利条件，注入了新的活力。

由于碾压混凝土路面具有技术经济上的诸多优势，将其应用于高等级公路的尝试成为公路建设一个引人注目的热点。我国于20世纪80年代初开始碾压混凝土路面铺筑技术的研究，先后有十多个省市立项研究。1987年国家科技工作引导性项目——我国水泥混凝土路面发展对策及修筑技术研究，把碾压混凝土路面作为研究重点之一，对碾压混凝土路面的强度形成机理、材料组成、施工工艺及路用性能等进行了系统研究，并于1990年通过了国家鉴定。我国1994年颁布的《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTJ 012-94）和新修订的《水泥混凝土路面施工及验收规范》（报批稿）已将碾压混凝土路面纳入规范，提出的适应范围分为二级、二级以下公路和相应等级的城市道路。特别是“八五”期间，我国又把“高等级公路碾压混凝土路面施工成套技术的研究”作为国家重点科技攻关课题，在路面材料、配合比设计、施工工艺等一系列关键技术方面取得了突破性的成果，于1996年4月通过国家鉴定和验收，使我国的碾压混凝土路面施工技术在国际上处于领先水平。3

特点碾压混凝土路面与普通混凝土路面相比，具有如下特点：

(1)施工工艺设备简单，占用劳动力少，劳动强度低，能实现快速施工作业，提高工程进度，具有良好的经济性和实用性。

(2)用水量少，采用振动碾压增加了密实性，能达到较高的强度，具有良好的抗渗性、抗冻性（掺粉煤灰降低抗冻性）、抗蚀性。同时，由于水灰比小，养生时间较短，只需7d即可开放交通，社会效益、经济效益好。

(3)碾压混凝土路面可不设纵缝和少设缩缝，能减少以往路面板接缝处板下冲蚀、唧泥、脱空乃至断裂、错台等病害，延长使用寿命。

(4)采用双层复合路面结构时，不仅平整度、耐磨性、抗滑性、行车舒适性等满足要求，而且下层混凝土对集料的要求不严格，可采用非规格集料，可掺加粉煤灰、煤渣及织物碎料等，大大减少水泥用量(可采用低标号水泥)，降低工程造价，节省工程投资。4

施工流程碾压混凝土路面的施工工艺流程：

混凝土拌和物的拌和与运输一摊铺机摊铺——碾压——养护——接缝施工。

由于碾压混凝土拌和物是单位用水量较少的干硬性混合料，为提高拌和质量和施工效率，应采用强制式拌和机拌和。拌和物运到摊铺现场应立即摊铺整形，由于摊铺作业对碾压混凝土路面质量影响很大，所以摊铺应均匀、连续地进行，并在拌和物初凝前完成。摊铺完毕即开始碾压，碾压分初压、复压和终压三个阶段。初压用7～10t振动压路机不开振碾压2遍左右，使混凝土表面稳定。随后振动压路机开振充分碾压，直至达到规定的密实度要求，此阶段为复压。用8～20t的轮胎压路机或振动压路机不开振进行修整碾压，称为终压，目的是为了消除碾压轮迹和表面出现的拉裂，使表面密实。5