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摘要：本文通过对水泥、集料及水等原材料质量进行严格控制，在拌和、运输、摊铺、碾压、养生中优化施工工艺，明确控制指标并严格执行，可以取得比较满意的施工控制效果，并对如何提高碾压混凝土路面质量问题加以探讨。
关键词：碾压混凝土路面工程 施工工艺
碾压混凝土路面（Roller Compacted Concrete Pavement，简称RCCP）是采用沥青混凝土路面的主要施工机械将低水灰比和坍落度为零的水泥混凝土摊铺、碾压成型的一种混凝土路面。其特干硬性的材料特点和碾压成型的施工工艺特点，使碾压混凝土路面具有施工快、强度高、开放交通早、缩缝少、水泥用量少、造价低、减少施工环境污染等技术经济上的优势。在RCC 面板上加铺沥青混凝土（AC）层形成碾压混凝土与沥青混凝土（RCC-AC）复合式路面，可综合发挥两者优点，提高行车的舒适性与安全性。近几年来，随着RCC 施工技术的改进与提高，加之一些专用设备的采用，碾压混凝土已可以应用于铺筑较高等级的公路路面。
碾压混凝土的应用技术
从国内外碾压混凝土的研究过程来看，除了经济方面的因素以外，目前影响碾压混凝土路面应用发展主要有两个因素，一是混凝土的施工工艺，另一个是施工的设备条件。
1 碾压混凝土的施工工艺
现阶段，碾压混凝土路面的施工工艺依旧沿用采用沥青混凝土路面的主要施工机械将单位用水量较少的干硬性水泥混凝土进行摊铺、碾压成型，其主要施工工艺流程如图1 所示。
图1 碾压混凝土施工工艺流程
碾压混凝土技术要铺筑高等级公路要求的路面，其相应的施工工艺就需要有较大程度的改进，根据现场工程实际经验以及室内试验研究的结果，施工工艺的改进应从以下几个方面来进行：
（1） 提高路面平整度的关键技术。碾压混凝土路面最大的难题是难以达到理想的路面平整度，这也是长久以来制约RCCP 发展的主要障碍。为了攻克碾压混凝土路面平整度这一世界性的难题，首先对路面平整度的影响因素进行了深入、全面的分析，并通过大量的室内试验和现场试验进行了研究，提出了几项保证碾压混凝土路面平整度的关键技术；包括有：适宜的碾压混凝土稠度指标和集料级配、保持稠度稳定性、提高摊铺均匀性、增大预压密实度、保证碾压均匀性、施工缝处理、基层平整度控制等；通过以上几点来完成对路面平整度的控制。
（2） 抗滑技术。以前由于路面平整度的问题一直没有得到很好的解决，碾压混凝土路面一直停留在低速交通階段，路面防滑问题相对来说并不突出。但是要使碾压混凝土路面应用于高等级公路，抗滑问题是必须解决的一项关键技术。
为了解决这一难题，需对自然裸露、洒水加速裸露、缓凝裸露、嵌压、硬性刻槽等抗滑处理方法进行了施工方便性、施工经济性的比较，并对各种抗滑处理方法路面抗滑能力的衰变规律进行了观测。结果表明，采用缓凝裸露法和硬性刻槽法可使竣工时路面构造深度达到规定满足要求。同时在对表面构造修筑工艺和解决围观构造的技术措施深入研究的基础上提出了路面的抗滑处理原则：一方面，对于高速公路和一级公路，应采用缓凝裸露法或硬性刻槽法进行表面处理，以形成要求的路表宏观构造。当粗集料抗磨光能力达不到现行规范要求时，需要做抗滑表层；另一方面，对于其他等级公路，可不做任何处理，依靠通车后行车的作用逐渐形成宏观构造，必要时可采取限速研磨措施，加速裸露进程。
（3） 接缝技术。由于碾压混凝土在材料、施工工艺上与普通混凝土有一定差异，因此在接缝设计及施工上亦有其特殊性。通过室内试验、理论分析和现场试验，提出全厚式碾压混凝土路面缩缝间距的建议值为6~8m；在不破坏摊铺机结构的情况下，可在摊铺机上增加缝拉杆设置装置，解决全厚式碾压混凝土路面无法设置拉杆的问题。
（4） 其他配套技术。除了上述关键技术外，在碾压混凝土材料试验方法、配合比设计方法、材料物理力学性能、外加剂和粉煤灰应用技术、施工质量检测等方面也形成了一系列配套技术。
2 碾压混凝土的施工设备
施工设备是保证良好施工工艺的重要前提条件，先进的施工工艺必须要有先进的工程设备作基础。
2.1 拌和设备
路面碾压混凝土的拌和与普通水泥混凝土路面基本相同，都须采用强制式拌和机，其水泥、水及砂石材料的计量精度达到现行施工规范规定精度即可。根据国内外经验和试验研究结果表明，碾压混凝土的稠度对水的变化非常敏感。稠度的数值与波动对碾压混凝土路面平整度有着重要影响。这主要在于混凝土单位用水量的变化，即加水量和砂石材料含水量变化。拌和机加水量的控制存在的主要问题是砂石含水量变化时能否及时检测并自动修正砂石和水的用量。因此有自动检测砂石含水量的拌和机，或配备附加的快速砂石含水量测定系统受到推崇。目前我国已经大量引进并出现国产拌和设备。
2.2 摊铺设备
由于RCC 在未凝固前与普通混凝土完全不同，而凝固后的性能又与常规混凝土非常相近，普通水泥混凝土路面的摊铺机无法使用。我国RCC 路面的摊铺当前一般都采用沥青混凝土摊铺机。当松铺厚度较大时(虚铺厚度达310mm)，需改进摊铺机。为了提高RCC 摊铺路面的初压实度从而提高路面平整度，建议选用带有强力熨平板的高密实度摊铺机。熨平板有双夯梁，且夯梁振幅可调。另外，熨平板上应带有偏心激振器。因为RCC 路面铺层较厚。同时摊铺机应带有自动找平装置，熨平板的振动频率/ 和振幅A 应能够调节，一般振动频率的调节范围为设为40～60Hz，通过调节偏心激振器液压马达的转速实现，驾驶台装有转速表可在施工时进行监控和调节。一般振幅的调节范围为0.3～0.8mm，可通过调节偏心块的偏心质量矩来达到。
2.3 碾压设备
选择适宜的压路机等碾压设备是保证路面质量的关键因素之一，同时碾压也是破坏摊铺平整度、影响最终平整度的关键因素，这是因为压实质量的好坏主要取决于压路机的性能。当混凝土的配合比确定之后，硬化混凝土的强度主要取决于混凝土的密实程度，降低1%的压实度，可造成约0.27MPa 的抗折强度损失，由此可见压实的重要。现代高速公路施工中常用的碾压设备是双枢纽转向串接双钢轮振动压路机，自身质量不应小于12t，其静线压力不应小于350N/cm，且振频和振幅均应可调。代表性的品牌如英格索兰DD125、DD130，宝马BW202AHD-2、BW184AD ( 智能型) ， 戴纳派克CC622、CC722， 悍马HD120，HD130，国产品牌如徐工产YZC12、XD130 等型号。胶轮压路机一般选择用国产的设备，最大工作质量不小于25t，最好是30t，常见品牌如徐工产XP260、XP300。施工中，初压、终压采用振动压路机来完成。利用温度参数可以准确估算有效压实时间，再根据摊铺速度、密度和压实速度来确定压路机的数量。
3 施工过程中的原料控制
通过对水泥、集料及水等原材料质量进行严格控制，在拌和、运输、摊铺、碾压、养生中优化施工工艺，明确并严格执行控制指标，可以取得比较满意的施工控制效果。
3.1 严格控制原材料质量和拌和程序
对原材料进行严格管理，除基本检测项目应满足规范外，应避免多处供料，避免造成材料级配组成不稳定、影响混合料的配合比不准确。拌和时应保证碾压混凝土拌和物有充分的拌和时间，并及时检测砂石料的含水量，根据砂石料含水率的变化，调整生产配合比。首盘混凝土的用水应适当加大，并加长拌和时间。尽量减少混合料的自由下落距离，放料分前、后、中三次车位进行，减少料的离析的影响。
3.2 对RCC 稠度进行测定和调整
碾压混凝土要达到密实容重、设计强度和抗渗性，必须使其振动液化。而稠度则表示给定振动条件下碾压混凝土液化的临界时间。施工中要求碾压式混凝土稠度与所用的振动碾能量相适应，如果太稠就会导致振动碾能量不足以使碾压混凝土液化，达不到完全压实的目的；如果太稀就会导致振动碾下沉而无法工作。因此应采用改进VC 法进行碾压式混凝土稠度的拌和场和现场测定，并通过调整用水量来控制稠度。一般随着用水量的增加，稠度将显著降低，且拌和越充分，稠度越低，越易于密实，碾压式混凝土的强度也越高。一般宜将出料时的“改进VC 值”控制在5s~10s，碾压时的“改进VC 值”控制在（30±5）s。
3.3 对压实度和平整度进行动态控制
压实度是确定RCC 强度的重要因素，有试验表明：压实度每降低1%，抗折强度相应下降0.27MPa。因此现场应对压实度和平整度进行测定，通过及时调整松铺系数、碾压遍数和用水量，保证碾压作业完成后的整个RCC 面板厚度一致、整体压实度不小于95% 的要求，使现场摊铺碾压质量得到及时动态的控制。
3.4 严格控制摊铺时间和碾压程序
施工现场应根据拌合场产量、温度和摊铺、碾压速度，严格控制碾压工作段的长度，保证在RCC 拌和物初凝前完成碾压作业，避免破坏碾压式混凝土的强度和结构状态。碾压应严格遵循初压、复压和终压的程序和“先轻后重、先低后高、先慢后快、先边后中”的原则，初压、复压和终压作业应密切衔接配合、一气呵成，尽量缩短全部碾压作业的完成时间。
4 结语
实践证明，只要强化管理、精心施工和质量控制，碾压混凝土的各项物理力学性能及层面抗渗能力是完全能与普通混凝土相媲美的，而其在加快工程进度、降低工程成本方面的优越性是传统普通混凝土施工所无法比拟的。伴随着RCC 混凝土的发展及研究工作的推进，RCC 路面的操作规范及施工工艺将日趋完善，发展前景将更加美好。
注：文章内的图表及公式请以PDF格式查看
关键词：碾压混凝土路面工程 施工工艺
碾压混凝土路面（Roller Compacted Concrete Pavement，简称RCCP）是采用沥青混凝土路面的主要施工机械将低水灰比和坍落度为零的水泥混凝土摊铺、碾压成型的一种混凝土路面。其特干硬性的材料特点和碾压成型的施工工艺特点，使碾压混凝土路面具有施工快、强度高、开放交通早、缩缝少、水泥用量少、造价低、减少施工环境污染等技术经济上的优势。在RCC 面板上加铺沥青混凝土（AC）层形成碾压混凝土与沥青混凝土（RCC-AC）复合式路面，可综合发挥两者优点，提高行车的舒适性与安全性。近几年来，随着RCC 施工技术的改进与提高，加之一些专用设备的采用，碾压混凝土已可以应用于铺筑较高等级的公路路面。
碾压混凝土的应用技术
从国内外碾压混凝土的研究过程来看，除了经济方面的因素以外，目前影响碾压混凝土路面应用发展主要有两个因素，一是混凝土的施工工艺，另一个是施工的设备条件。
1 碾压混凝土的施工工艺
现阶段，碾压混凝土路面的施工工艺依旧沿用采用沥青混凝土路面的主要施工机械将单位用水量较少的干硬性水泥混凝土进行摊铺、碾压成型，其主要施工工艺流程如图1 所示。
图1 碾压混凝土施工工艺流程
碾压混凝土技术要铺筑高等级公路要求的路面，其相应的施工工艺就需要有较大程度的改进，根据现场工程实际经验以及室内试验研究的结果，施工工艺的改进应从以下几个方面来进行：
（1） 提高路面平整度的关键技术。碾压混凝土路面最大的难题是难以达到理想的路面平整度，这也是长久以来制约RCCP 发展的主要障碍。为了攻克碾压混凝土路面平整度这一世界性的难题，首先对路面平整度的影响因素进行了深入、全面的分析，并通过大量的室内试验和现场试验进行了研究，提出了几项保证碾压混凝土路面平整度的关键技术；包括有：适宜的碾压混凝土稠度指标和集料级配、保持稠度稳定性、提高摊铺均匀性、增大预压密实度、保证碾压均匀性、施工缝处理、基层平整度控制等；通过以上几点来完成对路面平整度的控制。
（2） 抗滑技术。以前由于路面平整度的问题一直没有得到很好的解决，碾压混凝土路面一直停留在低速交通階段，路面防滑问题相对来说并不突出。但是要使碾压混凝土路面应用于高等级公路，抗滑问题是必须解决的一项关键技术。
为了解决这一难题，需对自然裸露、洒水加速裸露、缓凝裸露、嵌压、硬性刻槽等抗滑处理方法进行了施工方便性、施工经济性的比较，并对各种抗滑处理方法路面抗滑能力的衰变规律进行了观测。结果表明，采用缓凝裸露法和硬性刻槽法可使竣工时路面构造深度达到规定满足要求。同时在对表面构造修筑工艺和解决围观构造的技术措施深入研究的基础上提出了路面的抗滑处理原则：一方面，对于高速公路和一级公路，应采用缓凝裸露法或硬性刻槽法进行表面处理，以形成要求的路表宏观构造。当粗集料抗磨光能力达不到现行规范要求时，需要做抗滑表层；另一方面，对于其他等级公路，可不做任何处理，依靠通车后行车的作用逐渐形成宏观构造，必要时可采取限速研磨措施，加速裸露进程。
（3） 接缝技术。由于碾压混凝土在材料、施工工艺上与普通混凝土有一定差异，因此在接缝设计及施工上亦有其特殊性。通过室内试验、理论分析和现场试验，提出全厚式碾压混凝土路面缩缝间距的建议值为6~8m；在不破坏摊铺机结构的情况下，可在摊铺机上增加缝拉杆设置装置，解决全厚式碾压混凝土路面无法设置拉杆的问题。
（4） 其他配套技术。除了上述关键技术外，在碾压混凝土材料试验方法、配合比设计方法、材料物理力学性能、外加剂和粉煤灰应用技术、施工质量检测等方面也形成了一系列配套技术。
2 碾压混凝土的施工设备
施工设备是保证良好施工工艺的重要前提条件，先进的施工工艺必须要有先进的工程设备作基础。
2.1 拌和设备
路面碾压混凝土的拌和与普通水泥混凝土路面基本相同，都须采用强制式拌和机，其水泥、水及砂石材料的计量精度达到现行施工规范规定精度即可。根据国内外经验和试验研究结果表明，碾压混凝土的稠度对水的变化非常敏感。稠度的数值与波动对碾压混凝土路面平整度有着重要影响。这主要在于混凝土单位用水量的变化，即加水量和砂石材料含水量变化。拌和机加水量的控制存在的主要问题是砂石含水量变化时能否及时检测并自动修正砂石和水的用量。因此有自动检测砂石含水量的拌和机，或配备附加的快速砂石含水量测定系统受到推崇。目前我国已经大量引进并出现国产拌和设备。
2.2 摊铺设备
由于RCC 在未凝固前与普通混凝土完全不同，而凝固后的性能又与常规混凝土非常相近，普通水泥混凝土路面的摊铺机无法使用。我国RCC 路面的摊铺当前一般都采用沥青混凝土摊铺机。当松铺厚度较大时(虚铺厚度达310mm)，需改进摊铺机。为了提高RCC 摊铺路面的初压实度从而提高路面平整度，建议选用带有强力熨平板的高密实度摊铺机。熨平板有双夯梁，且夯梁振幅可调。另外，熨平板上应带有偏心激振器。因为RCC 路面铺层较厚。同时摊铺机应带有自动找平装置，熨平板的振动频率/ 和振幅A 应能够调节，一般振动频率的调节范围为设为40～60Hz，通过调节偏心激振器液压马达的转速实现，驾驶台装有转速表可在施工时进行监控和调节。一般振幅的调节范围为0.3～0.8mm，可通过调节偏心块的偏心质量矩来达到。
2.3 碾压设备
选择适宜的压路机等碾压设备是保证路面质量的关键因素之一，同时碾压也是破坏摊铺平整度、影响最终平整度的关键因素，这是因为压实质量的好坏主要取决于压路机的性能。当混凝土的配合比确定之后，硬化混凝土的强度主要取决于混凝土的密实程度，降低1%的压实度，可造成约0.27MPa 的抗折强度损失，由此可见压实的重要。现代高速公路施工中常用的碾压设备是双枢纽转向串接双钢轮振动压路机，自身质量不应小于12t，其静线压力不应小于350N/cm，且振频和振幅均应可调。代表性的品牌如英格索兰DD125、DD130，宝马BW202AHD-2、BW184AD ( 智能型) ， 戴纳派克CC622、CC722， 悍马HD120，HD130，国产品牌如徐工产YZC12、XD130 等型号。胶轮压路机一般选择用国产的设备，最大工作质量不小于25t，最好是30t，常见品牌如徐工产XP260、XP300。施工中，初压、终压采用振动压路机来完成。利用温度参数可以准确估算有效压实时间，再根据摊铺速度、密度和压实速度来确定压路机的数量。
3 施工过程中的原料控制
通过对水泥、集料及水等原材料质量进行严格控制，在拌和、运输、摊铺、碾压、养生中优化施工工艺，明确并严格执行控制指标，可以取得比较满意的施工控制效果。
3.1 严格控制原材料质量和拌和程序
对原材料进行严格管理，除基本检测项目应满足规范外，应避免多处供料，避免造成材料级配组成不稳定、影响混合料的配合比不准确。拌和时应保证碾压混凝土拌和物有充分的拌和时间，并及时检测砂石料的含水量，根据砂石料含水率的变化，调整生产配合比。首盘混凝土的用水应适当加大，并加长拌和时间。尽量减少混合料的自由下落距离，放料分前、后、中三次车位进行，减少料的离析的影响。
3.2 对RCC 稠度进行测定和调整
碾压混凝土要达到密实容重、设计强度和抗渗性，必须使其振动液化。而稠度则表示给定振动条件下碾压混凝土液化的临界时间。施工中要求碾压式混凝土稠度与所用的振动碾能量相适应，如果太稠就会导致振动碾能量不足以使碾压混凝土液化，达不到完全压实的目的；如果太稀就会导致振动碾下沉而无法工作。因此应采用改进VC 法进行碾压式混凝土稠度的拌和场和现场测定，并通过调整用水量来控制稠度。一般随着用水量的增加，稠度将显著降低，且拌和越充分，稠度越低，越易于密实，碾压式混凝土的强度也越高。一般宜将出料时的“改进VC 值”控制在5s~10s，碾压时的“改进VC 值”控制在（30±5）s。
3.3 对压实度和平整度进行动态控制
压实度是确定RCC 强度的重要因素，有试验表明：压实度每降低1%，抗折强度相应下降0.27MPa。因此现场应对压实度和平整度进行测定，通过及时调整松铺系数、碾压遍数和用水量，保证碾压作业完成后的整个RCC 面板厚度一致、整体压实度不小于95% 的要求，使现场摊铺碾压质量得到及时动态的控制。
3.4 严格控制摊铺时间和碾压程序
施工现场应根据拌合场产量、温度和摊铺、碾压速度，严格控制碾压工作段的长度，保证在RCC 拌和物初凝前完成碾压作业，避免破坏碾压式混凝土的强度和结构状态。碾压应严格遵循初压、复压和终压的程序和“先轻后重、先低后高、先慢后快、先边后中”的原则，初压、复压和终压作业应密切衔接配合、一气呵成，尽量缩短全部碾压作业的完成时间。
4 结语
实践证明，只要强化管理、精心施工和质量控制，碾压混凝土的各项物理力学性能及层面抗渗能力是完全能与普通混凝土相媲美的，而其在加快工程进度、降低工程成本方面的优越性是传统普通混凝土施工所无法比拟的。伴随着RCC 混凝土的发展及研究工作的推进，RCC 路面的操作规范及施工工艺将日趋完善，发展前景将更加美好。
注：文章内的图表及公式请以PDF格式查看