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技术文章
 
 

农村公路联锁砌块路面施工工艺研究

2016-5-23 点击次数：[860]
 
    将水泥混凝土预制块按照一定的方式紧密排列，用砂填灌接缝而形成联锁砌块路面，在外界荷载作用下，块体不是单独的，而是相互联锁的扩散荷载［1 － 2］。其面层是由水泥混凝土预制块铺筑而成，因此属于水泥路面的一种。
    水泥混凝土联锁砌块路面施工简便，不需养生，使用寿命长，整体强度高，特别是施工铺筑时几乎不需要重型机械，属于劳动密集型的工程，是一种适宜于有大量劳动力的农村路面种类。
    现以陕西省铜川市宜君县哭泉－ 雷塬四级公路改建工程为例，介绍农村公路联锁砌块路面施工工艺。
    1· 路面结构
    联锁砌块试验路路面结构为: 12 cm 联锁砌块面层+ 5 cm 砂垫层+ 热沥青下封层+ 18 cm 水泥稳定碎石+ 10 cm 石灰稳定土。为了排除由联锁砌块间缝隙进入的路表水，在边缘约束路缘石处每隔8 m 设置直径为2 cm 的PVC 管［3］。
    2· 联锁砌块路面要求
    2. 1 联锁砌块块体
    联锁砌块块体一般采用集中预制，制作精度对形成紧密嵌锁至关重要，块体厚度的制作精度将影响砌块路面的平整度。路面结构性能不完全是由块体强度大小所决定的，但是，若块体强度太低，则在施工和使用过程中容易出现块体断裂。块体抗压强度应大于35 MPa，吸水率应小于7%，抗冻性应满足现行水泥混凝土路面施工技术规范要求。联锁砌块块体尺寸和外观质量要求见表1。
                   
    2. 2 砂垫层用砂与填缝用砂
    垫砂和填缝砂的性质对砌块路面的性能有很大影响，仔细选择垫砂和填缝砂的规格十分重要。《混凝土路面砖》( JC446) 规定，接缝用砂宜使用细度模数1. 6 ～ 3. 0 的天然砂，最大粒径应小于2. 5 mm; 垫砂宜使用细度模数为2. 3 ～ 3. 0 的天然砂，5mm 筛孔的筛余量不大于10%。砂的级配应符合表2 规定。除级配以外，砂的含泥量不宜太高，一般来说，填缝砂中含泥量应小于3%，泥块含量应小于1%，含水量宜小于3%; 垫层砂含泥量应小于5%，泥块含量应小于2%，含水量宜小于5%。

    3· 联锁砌块路面施工
    3. 1 施工流程
    土基准备→基层施工及验收→设置边缘约束→铺设砂垫层→铺砌联锁砌块→接缝调整→端部处理→初步振实→接缝灌砂→振动压实→质量检查→修整→清扫整理→开放交通。
    3. 2 施工工序与要点
    3. 2. 1 施工准备
    联锁砌块路面施工前应完成基层检查验收工作。对于铺筑起点的选择，在纵坡较大的路段，应将起铺点选在坡脚，自下向上铺筑。铺筑工作应连续进行，必须避免随意分块的无序铺筑。当作业面太小，用人工无法充分发挥作用时，可在适当的位置加设约束梁，分段进行施工，以提高铺筑效率。
    3. 2. 2 边缘约束
    联锁砌块路面主要靠拱效应扩散荷载，在荷载作用下产生水平力作用，因此应设置边缘约束。若边缘约束不足，水泥混凝土砌块难以形成紧密嵌锁，在行车荷载作用下容易出现错动、移位，导致路面功能失效。
    采用预制或现浇混凝土块作为联锁砌块路面的边缘约束，为混凝土砌块提供一个垂直的表面。常用的边缘约束有三种形式，如图1 所示。一般情况下，用于边缘约束的混凝土28 d 强度应不低于30 MPa。
    
    砌块铺砌前，首先完成边缘混凝土预制块的铺设。为提高砌块边缘支撑及耐久性，砌块铺砌后在边缘预制块外侧填筑了水泥砂浆。
    为了排除从砌块接缝渗入砂垫层和基层顶面的水分，在边缘预制块侧面凿孔并埋设横向PVC 排水管。排水管进水口位于热沥青下封层与砂垫层层间，出水口在路基边坡处，倾斜安装保持一定排水纵坡度。
    3. 2. 3 热沥青下封层施工
    联锁砌块路面接缝很多，通过接缝渗入的水分对基层影响较大。为了防止水分在基层顶面积聚并冲刷，避免水分进一步下渗，在基层顶面采用层铺法铺筑了热沥青下封层。
    3. 2. 4 砂垫层铺设
    砂垫层铺设前，应根据测量放样和设计标高加密设定施工基线，控制砂垫层厚度、铺砌平整度，保证线形美观。
    砂垫层采用人工刮板法施工，主要控制含水量和压实厚度。施工过程中，垫层砂含水量应适中，以4%～ 5%为宜。为了防止水分损失较大，砂垫层铺设和砌块铺砌采用流水作业，砂垫层完成后及时铺砌砌块。施工前应根据砂的级配和施工含水量，准确掌握砂垫层的松铺系数，以达到压实厚度。同时，砂垫层施工中应尽最大可能确保厚度均匀性，以免影响联锁砌块面层平整度。
    3. 2. 5 联锁砌块铺砌
    对联锁砌块的强度及外观进行检验，对于不符合要求的块体应不予使用。
    联锁砌块路面的铺筑方法与其他路面不同，铺筑时只要一块一块准确地放在砂垫层上即可，在砌块接触到砂垫层后不宜有横向移动。砌块就位后，采用橡皮锤稳定砌块，并调整接缝宽度。砌块接缝宽度通常控制在( 3 ± 1) mm，实际铺砌中宽度控制难度较大，可以适当放宽，但不宜过窄。受砂垫层平整度、接缝宽度等影响，路面边缘部位的宽度容易出现过宽或过窄问题，应该尽量采用切割砌块方式进行补救，不宜使用水泥砂浆进行填补。
    3. 2. 6 接缝调整
    接缝应按两条相互垂直的基准线为基准拉线，若接缝偏离了基线应进行调整。调整时可用撬棒或撬棍调整相邻块体接缝的宽度。
    3. 2. 7 初步振压
    铺筑联锁砌块之后，为压实砂垫层，初步稳定并固定块体位置，调整铺面的凹凸不平现象，防止块体在接缝灌砂或在块体运输的过程中扰动变形，可用振动板或小吨位压路机进行初步压实。压实应沿路面行车方向慢速压实，并注意不使铺面受到过分扰动。
    3. 2. 8 接缝灌砂与压实
    联锁砌块路面初步压实后，先在表面均匀撒布薄层接缝用砂，用扫帚或板刷等工具将路面上的砂扫入接缝中，然后进行压实。压实行进方向应与砌块长度方向垂直，先在路边缘处压实，然后再中间压实。压实中应严格控制速度，越慢越好。当接缝灌满填实且块体达到稳定状态时停止，将路面上的砂清扫干净。铺筑成型的路面如图2 所示。
                   
    3. 3 施工验收
    施工完成后，应按设计或规范要求的标准进行验收。我国行业标准《联锁型路面砖路面施工及验收规程》( CJJ79) 有关规定如表3 所示。
                   
    4· 施工质量控制措施
    ① 严格控制水泥混凝土砌块的预制、运输和施工过程，保证砌块在预制运输过程中损坏风险最小化。
    ②施工过程中，对于砂垫层的质量和砂垫层的铺筑厚度都要按照要求进行控制，保证砌块铺筑平整。本次施工中面临的最大问题是无法封闭交通，需半幅施工，对砂垫层与砌块面层施工影响较大。
    ③ 接缝调整也要满足要求，保证水泥混凝土块体在温度和荷载作用下有足够的空间伸缩膨胀，不会产生过大的挤压应力。施工初期，由于施工人员没有经验，铺筑的砌块之间的接缝宽度有大有小不均匀，造成部分接缝宽度过大，严重影响了施工质量以及表面美观。经技术人员的培训，施工时将接缝宽度控制在3mm 左右，可以避免过大的接缝宽度产生。
    ④ 由于是半幅施工，导致后半幅施工后边缝宽度过大，达到4 cm，接缝改用砂浆填充。
    ⑤ 弯道处施工比较特殊，由于先铺筑的外侧，到达内侧铺筑时，砌块已无法嵌挤，用切割机将砌块切割到合适尺寸才得以继续铺筑。因此弯道处施工时应先铺筑内侧，调整砌块缝宽度进行铺筑，弯道内、外侧的接缝宽度分别不应大于2 mm 和6 mm。
 
 
 
 
 
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