摘要：露石水泥混凝土路面是一种新型路面，结合实际工作经验，本文叙述了露石水泥混凝土路面原理、原材选用、施工工艺流程及路面性能，提出了自己的看法。希望对相关领域工程设计与施工实践等方面能起到一定的借鉴作用。
关键词：露石；水泥混凝土；路面；施工
0 工程概况
潮惠高速莲花山2#隧是全线的重点控制工程之一。设计均为水泥混凝土路面，传统水泥混凝土路面抗滑性低、路面噪声大等缺陷。为改善隧道内水泥砼路面抗滑性能，提升行车安全，在莲花山2#隧道右洞进行露石水泥混凝土路面施工，由于该路面形式在国内应用较少，缺乏成熟的工艺流程，为确保露石水泥砼施工质量和整体效果，对原材料、配合比、施工设备及施工工艺进行全面探索实践。
1 露石水泥混凝土的路面原理
露石水泥混凝土路面英文名为 exposed aggregate cement concrete pavement（EACCP），其原理是在面层水泥混凝土混合料铺筑完成后，喷洒露石剂（即缓凝剂）对混凝土表面进行化学处理，延缓表面2～3mm厚水泥砂浆的凝结，但不影响主体混凝土的正常凝结硬化，当主体混凝土达到一定强度后，再用水刷洗其表面进行表面除浆，露出均匀分布的、1.5~2mm左右高度粗集料的表面，这样所形成的具有优秀的宏观和微观构造的水泥混凝土路面就是露石水泥混凝土路面。
2 施工技术要点
2.1 露石剂喷洒时间
露石剂喷洒时间是露石混凝土成功的关键因素。露石水泥混凝土路面正常摊铺、振捣、抹面工序完成后，便可进行露石剂喷洒工序。 喷洒时间是从水泥混凝土抹面后到混凝土表面水膜消失时开始喷洒露石剂所经历的时间。要求水膜消失有以下两方面的原因：（1）水膜存在会影响露石剂在表面的均匀性；（2）水膜未消失，表面水对露石剂的稀释作用，影响其渗透深度，进而影响露石效果。喷洒时间太早太晚对露石效果都有影响，在施工过程中，环境温度、湿度、风速是影响喷洒时间的主要因素。温度越高、湿度越小，喷洒时间则短，否则时间长。其次，抹面时间也是影响喷洒时间的重要因素，在摊铺、振捣工序衔接紧凑的情况下，提前抹面，可大大减少喷洒时间，所以在工时要求较紧地情况下，可以提前抹面，提前喷洒露石剂。
2.2 混凝土冲洗时间
混凝土冲洗时间是从混凝土浇筑、振捣、抹面喷洒露石剂结束到表面开始进行刷洗操作所经历的时间。对混凝土刷洗时间控制得是否适宜，是露石水泥混凝土施工中关键环节之一。刷洗过早，会造成表面集料剥落，形成坑槽，使路表平整度下降，导致路面施工质量和使用品质下降；刷洗过晚，混凝土水泥浆的凝结硬化会增加刷洗难度，或粗集料难以出露，无法形成良好的表面纹理，达不到理想露石效果。
3 材料选用
3.1 粗集料的选用。对于重交通量的道路，应选用耐磨性能好的石料，如：花岗岩、玄武岩等岩浆岩类。露石混凝土路面的外观会受到集料的最大粒径、形状的影响，为保证一定的美观，一般集料的公称最大粒径不宜大于25mm，且要控制针片状含量。潮惠高速利用隧道洞渣加工的碎石应坚硬、洁净、带有棱角，采用10-15mm、5-10mm两种规格碎石进行掺配。
3.2 细集料的选用。细集料应采用质地坚硬 、耐久 、洁净的天然 砂 、机制砂或混合砂，符合规定级配，泥土、云母 、硫化物和硫酸盐以及有机物的含量均应满足规范要求。当用天然砂时宜为中粗砂，细度模数宜在2.5 ～3.5之间的砂。对于露石混凝土，更偏向于选择机制砂，生产机制砂所使用的石料，应该与生产路面表层粗集料的石料相同，这样所形成的露石混凝土路面不但颜色均匀，而且其路用性能也得到了适当改善 。选用小于2.36mm洁净的河砂，含泥量小于0.8%，确保露石外观效果及颗粒与混凝土胶浆的界面粘结力，河砂温度不宜超过25℃。
3.3 水泥的要求。露石水泥混凝土对水泥没有提出特别的要求，用于普通水泥混凝土中的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、道路硅酸盐水泥均可用于露石混凝土。一般优先选用道路硅酸盐水泥，提高水泥砂浆对集料的粘结强度，避免碎石颗粒剥落。水泥砂浆与集料在有限接触面上的黏结力是选择露石混凝土所用水泥强度等级的重要条件。在其他条件相同的情况下，水泥标号越高，黏结力越大，同时还要综合考虑砂率、水灰比、石料表面性质等影响。潮惠高速选用塔牌PⅡ52.5水泥，水泥进场后经测定初凝时间为155min，终凝时间为220min，安定性为0.5mm，3d抗折强度为6.4MPa，抗压强度为38.3MPa。
4 主要施工内容
4.1 工作面准备
施工前对隧道洞内进行清扫除尘确保工作面洁净，对基层进行硅酮灌缝处理，灌缝深度不小于1.5cm，纵断面按每10m设置两个控制点，采用挂线法控制摊铺厚度及高程。
4.2 混凝土拌合及运输
采用一台HZS120型混凝土拌合站共同拌合产量可以达到120m³/h。充分考虑施工季节、气温和运距等因素影响，拌合前应测定粗细集料含水率，以便确定施工配合比。采用计算机设定各档集料的掺配，有效控制拌合的精度及外加剂的掺配比例，拌合时间严格控制在100s。混凝土出机温度不应过高，防止水化热过快，强度形成过早。施工开始后每100m3混凝土都应抽测坍落度、温度。混凝土采用8台自卸式运输车运输，在自卸车装混凝土之前，要将车厢清扫干净，若车厢内表面干燥，则用布制湿拖把将车厢内表面拖刷湿润。自卸车在接混合料时，其落差要小于1.5m，分前后中三次装料，避免混凝土离析。自卸车采用后挡板严密不漏浆、卸料时抬升高度大于45度的专用车。自卸车遮盖蓬布以避免混凝土含水量变化过大。卸料要均匀、缓慢。
4.3 摊铺
采用维特跟1600型滑膜摊铺机一次性全断面摊铺，摊铺机的工作参数通过试铺段调整固定下来，正式摊铺时要根据情况进行微调。摊铺前要将摊铺机的振动棒下缘位置控制在挤压板最低点以上，横向间距为35cm，均匀排列；两侧最边缘振动棒与摊铺边缘距离不得为15cm。开始摊铺时，在摊铺宽度两侧设立基准线、确定摊铺机前进方向的左右位置，然后摊铺机就位，将其滑模板落在基准线上，形成基准面，接着将高程传感器和导向传感器调整到位，靠在挂绳上，并检查传感器的灵敏度，准确无误后，即可开始摊铺。摊铺机行走速度控制在0.4-0.6m/min，这样能使摊铺机运行平稳，布料均匀，实现连续摊铺。摊铺机通过传感器导向及控制平整度。摊铺机前进方向采用1台卡特320型挖掘机进行布料，布料时严格控制挖掘机斗铲高度，避免混凝土由于布料造成离析，局部人工补料，混凝土到场温度应控制在34℃左右，混凝土坍落度控制在10-30mm，确保提浆效果。为了确保接缝起始位置的强度，在水灰比不变的前提下，可适当增加前两车混凝土水泥用量。
4.4 喷洒露石剂方法及剂量
混凝土表面水膜消失时开始喷洒露石剂，喷洒露石剂要使喷出的露石剂雾化，可采用小型吸水喷洒泵雾化喷洒，也可采用自行式喷洒机喷洒。露石剂喷洒采用机械喷洒，使用前应对喷洒设备进行调试，确保喷洒均匀。喷洒达到颜色均匀时，即可认为喷洒均匀。露石剂的适宜用量与自身技术性能有关（粘度、细度、渗透能力等）。露石剂喷洒量按照250g/㎡进行控制。
图1 刻痕确定清扫时机 图2 覆盖薄膜养生
4.5 养生
喷洒露石剂后，及时采取养护措施。如用塑料薄膜覆盖即可满足养护要求（见图2）。覆盖养生应注意的事项：①喷洒露石剂后5~10min，即应覆盖塑料膜。②一定要使所有的混凝土表面均在塑料膜的覆盖之下，不得有裸露的表面。③不得使塑料膜在洒布了露石剂的混凝土表面上拖拉，以免破坏露石剂在混凝土表面上分布的均匀性。④覆盖塑料膜后，要在塑料膜的边、角处用木块或其他物体压严实，以免塑料膜张开进风。刷毛后即可开始养生，养生采用喷洒养生剂及保湿覆盖塑料薄膜的方式，混凝土表面保持湿润7天。养生期间禁止一切车辆通行。
4.6 清扫及冲洗表层砂浆
用硬物在路表刻下划痕，划痕清晰可见，边缘没有破损即可清扫（见图1），采用专用清扫机，毛刷采用硬质钢丝刷，钢丝长度7cm左右，按照“由低到高，清扫两遍，局部增加”的原则。清扫时应同步检测露石深度，控制在1.8-3.5mm。机械清扫好的工作面采用高压水枪进行冲洗，露出石子，冲洗过程中人工配合清扫，确保刷洗掉所有的表层砂浆（见图3、4）。
图3 清扫作业 图4 露石路面效果
5 结论
露石混凝土路面是一种具有很好应用前景的路面。在严格控制各项指标的前提下，露石混凝土路面的各项优良特性能达到充分体现，可以得到以下结论：
a．对于露石施工工艺，主要在于露石剂喷洒时间、数量、喷洒后密封养护、刷洗时间、方法及刷洗后二次养护。本文通过施工实践，提出了具体的方法及建议，可指导施工。
b．露石水泥混凝土路面丰富的宏观构造增大了路面与轮胎间的摩阻力，为路面和轮胎界面积水提供了排泄空间，保证路面与轮胎间的接触面积。车辆高速行驶下的安全系数提高。
参考文献：
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论文作者:王昱华
论文发表刊物:《基层建设》2018年第11期
论文发表时间:2018/6/5
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