專利名稱：大尺寸高性能水泥混凝土道面板施工方法
技術領域：
本發(fā)明屬于機場或道路的施工方法，尤其涉及分倉尺寸大于5M×5M水泥混凝土道面板的施工方法背景技術水泥混凝土道面板在使用過程中造成破壞的主要原因是(1)混凝土在使用過程中荷載的作用力、溫度變化所產(chǎn)生的翹曲應力、熱脹冷縮產(chǎn)生的形變應力、地基摩阻力、邊縫進水或進異物而產(chǎn)生的形變應力等作用力的合力大于混凝土自身的抗壓或抗折強度，致使混凝土道面板出現(xiàn)掉邊掉角、孔洞直至斷裂等破壞現(xiàn)象；(2)由于道面板邊縫跑模未處理好、切縫不及時、邊部振搗不實以及混凝土作面時邊縫部位漿體不飽滿等原因造成掉邊掉角甚至斷裂；(3)由于基礎下陷造成道面混凝土局部區(qū)域拉應力激增，產(chǎn)生混凝土破壞，基礎滲水后產(chǎn)生凍脹作用而造成道面混凝土出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象；(4)半剛性基礎及剛性基礎的反射裂縫造成混凝土道面板的斷裂。(5)邊縫部位在混凝土施工過程中因為跑模、振搗、作面、切縫等施工工藝的原因造成破壞；(6)水泥混凝土道面板在使用過程中邊縫部位在負載的情況下由于其傳遞荷載的能力相對道面板的其它部位較差，因此在邊縫部位造成應力集中從而使邊縫部位更容易遭受破壞；因為邊縫部位容易進入異物及滲水，在熱脹冷縮及凍脹的作用下易產(chǎn)生破損。而邊縫的損壞不僅會直接導致水泥混凝土道面板的行駛舒適性和行駛安全性，同時也會造成水泥混凝土道面的缺陷，進一步發(fā)展后會造成地基下陷、斷板等現(xiàn)象，從而導致水泥混凝土道面板部分或全部喪失其使用功能。由于大尺寸水泥混凝土道面板施工難度大，極易造成質量不合格，因此目前設計規(guī)范中均規(guī)定素水泥混凝土道面板規(guī)則板塊的分倉尺寸不得大于5M×5M，橫向尺寸不超過5M，所以我國現(xiàn)有機場及道路的分倉尺寸一直停留在4～5M左右，因板小縫多造成的薄弱環(huán)節(jié)多，使得機場及道路的使用壽命較短。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的在于提供一種分倉尺寸大于5M×5M的水泥混凝土道面板的施工方法，以加大水泥混凝土道面板塊的尺寸來減少道面板邊縫的數(shù)量，從而減少因板縫受損而產(chǎn)生的道面混凝土板塊的破壞，進而延長機場或道面的使用壽命。
本發(fā)明目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的由于在本發(fā)明中地面從基層就作了嚴格的處理、在施工過程中采用最佳配合比的高性能混凝土，道面板選用了最佳切縫時機、切縫方式、切縫的深度及適當?shù)幕炷翑備?、振搗、提漿、作面、養(yǎng)護等一系列施工工藝，并且加大了水泥混凝土道面板的尺寸，因此保證了道面板的質量，而且減少了板塊之間的邊縫，大大降低了從邊逢進水和異物而造成道面板損壞的機率，延長它的使用壽命。
利用本發(fā)明的施工方法曾在空軍鄭州新機場進行實驗并對成品通過檢查測試證明它的各項技術指標明顯優(yōu)于普通混凝土道面板。即使在最不利設計荷載和環(huán)境條件下，大尺寸高性能混凝土道面板完全能夠滿足機場的設計使用要求。改善了道面的平整度、密實度；提高了強度、抗凍、抗?jié)B、抗裂、抗疲勞及耐磨性；改善了道面表面條件，避免了飛機起降時產(chǎn)生過度彈跳、俯仰、震動等現(xiàn)象，提高了適航性，增加了安全系數(shù)；減少了道面混凝土的日常維修費用，增加了耐久性，延長了使用壽命。
具體實施例方式
實施例1本實施例中道面混凝土板的橫向分倉尺寸定為6米縱向尺寸定為10米；一、混凝土中各種材料要求如下水泥采用普通硅酸鹽水泥。該水泥中鋁酸三鈣(C3A)的含量(水泥熟料中C3A的含量)控制在5％以內，鐵鋁酸四鈣(C4AF)的含量(水泥熟料中C4AF的含量)大于16％，堿含量小于0.6％，水泥出廠溫度低于60℃。其余標準應符合硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥技術要求(GB175-92)的規(guī)定。
碎石應滿足JGJ53-1992普通混凝土用碎石質量標準的要求，應進行堿集料反應評估，要選用非堿活性材料。
砂選用中粗砂，應滿足JGJ52-1992普通混凝土用砂標準的要求，并應進行堿集料反應評估，要選用非堿活性材料。
粉煤灰采用超級粉煤灰，燒失量≤3％，細度≤8％，含水量≤1％，需水量比≤90％，SO3≤1.0％，堿含量≤1.0％，玻璃體含量≥80％。
水采用飲用水，PH值、氯化物、硫酸根、硫化物含量應符合GB11896-89和GB11899-89的規(guī)定。
纖維、減水劑、膨脹劑均應符合現(xiàn)行規(guī)范標準的要求。
如上所述的材料選，本實施例中選用河南上街長城鋁業(yè)公司水泥廠的PO42.5水泥，新鄉(xiāng)和新密出產(chǎn)的5～20mm和20～40mm兩種規(guī)格的碎石；河南魯山產(chǎn)的河砂，細度模數(shù)為2.90，江蘇丹陽合成纖維廠生產(chǎn)的單絲聚丙烯纖維和山東泰安現(xiàn)代塑料有限公司生產(chǎn)的網(wǎng)狀聚丙烯纖維，江蘇省建筑科學研究院研發(fā)的JM-B型萘系高效減水劑，江蘇海特曼新材料公司生產(chǎn)的鎂質膨脹材料和江蘇省建筑科學研究院生產(chǎn)的鈣礬石英膨脹劑，水選用現(xiàn)場飲用水。
二.施工工藝流程及實施方式(1)首先處理好基層，基層應采用二灰結石基層，即用水泥、粉煤灰、碎石做基層，且所用的水泥、粉煤灰、碎石應符合前邊所述的要求標準，所做基層應符合下述指標①壓實度≥97％；②平整度≤10mm；③高程-10mm～+5mm；④道面厚度誤差±10％；⑤7d無側限抗壓強度≥3.0MPa；⑥寬度不小于設計值；⑦基層頂面復合回彈模量≥120MPa；⑧無大的裂縫、斷裂，如有大的裂縫或斷裂應用瀝青油毛氈進行處理，以避免反射裂縫。
2、在做好的基層上放出樣樁\彈上墨線；3、根據(jù)樣樁和墨線支立模板(1)支模前應對模板的規(guī)格、平直狀況、接頭及鋼模板的附件進行仔細檢查，不合格的不得使用。
(2)采用三維可調拉桿式模板支撐將模板支立準確，聯(lián)接牢固、平順，接縫處應貼膠帶紙密封，不得有離縫、前后錯位和高低不平等現(xiàn)象。
(3)模板與基層接觸面不得有縫隙，以防漏漿，模板內側要滿涂隔離劑，以利于拆模，基層上滿鋪塑料布，以減少地基摩阻力。
(4)支模的允許偏差為平面位置5mm；高程 ±2mm；直線性 5mm(20m拉線檢查)。
三.混凝土的拌合和運輸(1)選用上述標準的材料并按表1a的配比稱取各種材料表1a 單位1M3混凝土

放入攪拌機中拌合，拌合時間為90S(摻加纖維時為120S)?；旌狭暇S勃稠度15～20S，混凝土28天抗折強度5.0Mpa；把拌合好的混凝土采用混凝土攪拌運輸車，運到施工處，運輸過程應避免混合料產(chǎn)生離析現(xiàn)象。
(2)攤鋪條件①混凝土拌合料攤鋪前，應對模板的位置、高程、支撐、隔離劑的涂涮，傳力桿與支架的安裝固定，鋼筋綁扎，作業(yè)棚、養(yǎng)生棚和各種工機具的準備及水、電等進行全面檢查。
②施工溫度為5-10℃混凝土拌合料從攪拌機出料至攤鋪、振搗、作面(不含拉毛)的允許最長時間為120分鐘；③在風速為16Km/h，混凝土溫度與大氣溫度的差為5.6℃，蒸發(fā)速率限制為0.5Kg/m2·h時，相對濕度為90，混凝土塑性收縮開裂的極限溫度值為40.6℃。
當混凝土表面水分蒸發(fā)率大于0.5Kg/m2·h的氣候條件應停止施工。
(3)攤鋪方法采用一次攤鋪的方式，虛鋪厚度為10％左右。按板邊、板角、板中的順序進行。傳力桿與支架附近的攤鋪應均勻，周邊應扣鍬，不得拋擲和耬耙，以防混合料離析。并采用兩紙(水泥袋紙)三油(瀝青)隔離先筑板縫，防止后筑板在切縫前產(chǎn)生不規(guī)則斷裂。
(4)振搗采取二次振搗方式，先用ZD-6500型排式振搗器振搗，再用平板振搗器振搗，并要做到定位、定時的振搗，確?；炷恋膬仍谫|量。
(5)提漿、作面①以ZHTZ-5600G型三軸提漿整平機為主，全輻式振動夯(條夯)和滾筒進一步提漿整平，使混凝土面泛漿均勻。
②采取四遍抹面法，即先用非金屬材料抹面兩遍，如用塑料抹或木抹、再用金屬材料抹兩遍，如用鋼抹。抹面時，第一遍以揉壓、泛漿、壓下露石、剔除泥團及雜物，消除明顯的凹凸為主，使水泥砂漿厚達3～5mm，并分布均勻。第二遍以擠出汽泡、將砂子壓入板面、消除砂眼，使板面密實為主。第三遍抹時應掛線找平、可采用鋁合金直尺找平、并要消除板面殘留的各種不平整的印跡。第四遍應注意修整表面，填堵板面砂眼，修補邊角，加快板面水份蒸發(fā)，為拉毛做好準備。
在抹完面后，根據(jù)粗糙度要求，適時將混凝土表面沿道坪橫向拉毛。
(6)切縫、灌縫①采用二次跳格切縫的方法，防止混凝土連續(xù)鋪筑引起的收縮裂縫。根據(jù)天氣溫度情況，一般在做面4～5小時后，每隔兩道縮縫可采用SOFCUT380型軟式切縫機切一道防裂縫，縫深28mm-33mm。然后在混凝土強度達7～9MPa時按規(guī)范要求用HQJ-15型自動切縫機進行二次切縫，切縫深度為板厚的1/3～1/5。
然后用聚氨脂類灌縫料灌縫。
(7)養(yǎng)護①采用噴膜加無紡布養(yǎng)護，做面完畢立即噴膜進行早期養(yǎng)護，4～5小時后加蓋無紡布養(yǎng)護。覆蓋養(yǎng)護時間不少于14天。
(8)拆模①當混凝土強度保證混凝土板的邊、角不因拆模而受到損傷時，方可拆模。最早拆模時間應符合有關規(guī)定。
②拆模前應先校直拉桿，將孔眼空隙里的夾漿清除干凈，清除模板周邊的灰漿、石子等雜物。平行拆移，不得硬撬、硬砸，防止損傷混凝土板。
(9)刻槽刻槽也是在道面板表面的紋理處理，槽間距(槽中至槽中)30～35mm，槽寬3～3.5mm，槽深2～2.5mm實施例2在本實施例中道面混凝土板的橫向分倉尺寸為5米縱向尺寸為8米；混凝土配合比例如表1b
表1b單位1M3混凝土

材料的選用標準與實施例1相同。本實施例中施工氣溫為10-20℃，混凝土拌合料從攪拌機出料至攤鋪、振搗、作面(不含拉毛)的允許最長時間為90分鐘，在風速為16Km/h，混凝土溫度與大氣溫度的差為5.6℃，蒸發(fā)速率限制為0.5Kg/m2·h時，相對濕度為80，混凝土塑性收縮開裂的極限溫度值為37.8℃，在提漿、作面時采用三遍抹面法，先用非金屬材料抹一遍，再用金屬材料抹兩遍，其他實工方法與條件均與實施例1相同。
實施例3本實施例中道面混凝土板的橫向分倉尺寸為6米縱向尺寸為12米；混凝土配合比例如表1c表1c單位1M3混凝土

材料的選用標準與實施例1相同，而水泥采用道路硅酸鹽水泥，混凝土道板之間的刻槽間距為35-40mm，槽寬為.5-4.5mm，槽深2.5-3mm.本實施例中施工氣溫為20-30℃，混凝土拌合料從攪拌機出料至攤鋪、振搗、作面(不含拉毛)的允許最長時間為75分鐘，在風速為16Km/h，混凝土溫度與大氣溫度的差為5.6℃，蒸發(fā)速率限制為0.5Kg/m2·h時，相對濕度為70，混凝土塑性收縮開裂的極限溫度值為35.0℃，其他施工方法與條件均與實施例1相同。
實施例4本實施例中道面混凝土板的橫向分倉尺寸為6米縱向尺寸為15米；
混凝土配合比例如表1d表1d單位1M3混凝土

材料的選用標準與實施例1相同，而水泥采用道路硅酸鹽水泥，刻槽間距為40-50mm，槽寬為4.5-5mm，槽深2.5-3mm.本實施例中施工氣溫為30-35℃，混凝土拌合料從攪拌機出料至攤鋪、振搗、作面(不含拉毛)的允許最長時間為60分鐘，在風速為16Km/h，混凝土溫度與大氣溫度的差為5.6℃，蒸發(fā)速率限制為0.5Kg/m2·h時，相對濕度為60，混凝土塑性收縮開裂的極限溫度值為32.2℃，在提漿、作面時采取六遍抹面法，以使板面更堅實細膩，其他施工方法與條件均與實施例1相同。
本發(fā)明中任一實施例中的工藝條件和施工方法均實用于道面混凝土板橫向分倉尺寸為5米和6米，縱向分倉尺寸為8米、10米、12米和15米的幾種規(guī)格。
在本發(fā)明中所用的材料可以從任何地方購買，但應符合質量要求，在風速為16Km/h，混凝土溫度與大氣溫度的差為5.6℃，蒸發(fā)速率限制為0.5Kg/m2·h時，相對濕度及混凝土塑性收縮開裂的極限溫度除可如實施例中所采用的外，相對濕度也可為50，而混凝土塑性收縮開裂的極限溫度值應為29.4℃，或相對濕度為40，混凝土塑性收縮開裂的極限溫度值為26.7℃，或相對濕度為30，混凝土塑性收縮開裂的極限溫度值為23.9℃。
在施工過程中應避免在高溫、大風和相對濕度小的環(huán)境下施工。若在高溫季節(jié)施工，應采取灑水或支立作業(yè)棚等方式改善施工條件，或改為夜間施工，以避免高溫。
拌合好的混凝土也可用自卸汽車運往施工現(xiàn)場；實施例中所采用的一切工具及設備均可換用其他工具及設備，但應能達到施工標準。
權利要求
1.一種大尺寸水泥混凝土道面板的施工方法，包括道面基層處理、在基層上放出樣樁、彈上墨線、根據(jù)樣樁和墨線將模板支立、攤鋪混疑土拌合料、振搗、提漿、做面、表面紋理處理、拆模、切縫、灌縫，其特征在于基層壓處理應基層壓實度≥97％，平整度≤10mm，無裂縫；支立的模板相互聯(lián)接處無縫隙；模板與基層接觸面之間無縫隙，模板內側要涂隔離劑，支模的允許偏差為平面位置5mm，高度±2mm，直線性在20m內拉線檢查為5mm；混凝土拌合料中，除包括有水泥、粉煤、碎石、砂、水外還有纖維或減水劑或膨脹劑；混凝土拌合料從攪拌機出料至攤鋪、振搗、提漿及做面，應在溫度為5℃-38℃的情況下，在60-120分鐘內完成；混凝土攤鋪時風速v≤2m/s，相對濕度b≥60％；振搗采取二次振搗的方式；抹面應為3-4次；采用二次切縫的方法進行切縫；表面紋理處理后采用噴膜及加保護層進行養(yǎng)護。
2.根據(jù)權利要求1所述的施工方法，其特征在于混凝土拌合料中，各種原料配合按下列標準在一立方米的混凝土中，配入水泥285-310Kg，粉煤在20_40Kg，碎石1300-1400Kg，砂550-600Kg，水130-150Kg，纖維0-1.2Kg，減水劑1.4-1.8Kg，膨脹劑20-25Kg；混合料入倉溫度應小于32℃；采取二次振搗時應先用排式振搗器振搗，再用平板振搗器振搗；用提漿整平機提漿，并使混凝土表面泛漿均勻；抹面應先用非金屬材料抹，再用金屬材料面，抹面應為4次；抹面后在道面板上面做橫向拉毛；切縫采用二次跳格的切縫方法，第一次切縫應在做面后4-5小時進行，第二次應在混凝土強度達到7-9MPa進行；噴膜應在1-2小時內進行，4-5小時后在路面上覆蓋保護層，保護層覆蓋時間為14-22天；切縫后再進行紋理處理，即在混凝土道面上刻槽，相鄰兩刻槽的中心線距離為30-50mm，槽寬為3-5mm，槽深2-3mm；灌縫采用聚氨脂類灌縫料灌縫，灌縫深度26mm-32mm；拆模前應先將孔眼空隙及模板周邊的雜物清理干凈，模板要平行拆移。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的施工方法，其特征在于基層壓實度≥97％，平整度≤10mm，高程-10mm～+5mm，厚度±10％，7d無側限抗壓強度≥3.0Mpa，基層頂面復合回彈模量≥120Mpa，無裂縫；抹面是先用木材或塑料抹兩遍，再用鋼抹兩遍；保養(yǎng)時采用無紡布做護層。
4.根據(jù)權利要求3所述的施工方法，其特征在于抹面時，第一遍以揉壓、泛漿、壓下露石、剔除泥團及雜物、消除明顯的凸凹為主，第二遍應擠出汽泡、將砂子壓入板面、消除砂眼，使板面密實為主；第三遍應掛線找平、消除板面殘留的各種印跡、使道面平整為主；第四遍應修整表面、填堵板面砂眼、修補邊角。
5.根據(jù)權利要求4所述的施工方法，其特征在于所采用的水泥是道路硅酸鹽水泥。
6.根據(jù)權利要求4所述的施工方法，其特征在于所采用的水泥是普通硅酸鹽水泥，該水泥中鋁酸三鈣的含量在5％以內，鐵鋁酸四鈣的含量大于16％，堿含量小于0.6％，水泥出廠溫度低于60℃，其余標準符合(GB175-92)的規(guī)定。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大尺寸水泥混凝土道面板的施工方法，施工時基層壓處理應使支立的模板相互聯(lián)接處無縫隙，混凝土拌合料中，應有纖維或減水劑或膨脹劑，混凝土拌合料從攪拌機出料至攤鋪、振搗、提漿及做面，應在溫度為5℃－38℃的情況下，在60－120分鐘內完成；混凝土攤鋪時風速v≤2m/s，相對濕度b≥60％，振搗采取二次振搗的方式，抹面應為3－4次，采用二次切縫的方法進行切縫，表面紋理處理后采用噴膜及加保護層進行養(yǎng)護。這種施工方法保證了道面板的質量，而且減少了板塊之間的邊縫，大大降低了從邊逢進水和異物而造成道面板損壞的機率，減少了道面混凝土的日常維修費用，增加了耐久性，延長了使用壽命。
文檔編號E01C7/00GK1521362SQ0311185
公開日2004年8月18日 申請日期2003年1月29日 優(yōu)先權日2003年1月29日
發(fā)明者楊傳喜, 左漢明, 劉持友, 杜晨曦 申請人:中國航空港建設第二工程總隊