浅谈水泥混凝土路面施工及其质量控制

浅谈水泥混凝土路面施工及其质量控制

浅谈水泥混凝土路面施工及其质量控制阳广超（昆明冶金高等专科学校建工学院，昆明650033）摘要：水泥混凝土路面是我国主要道路路面形式之一。随着公路建设的发展，绝大多数采用水泥混凝土刚性路面，混凝土路面的质量直接关系到行车的安全。水泥混凝土路面是以水泥浆为胶凝材料，以粗细骨料为强度刚架形成强度的一种高级路面。具有刚度大、强度高、耐磨性好、整体性与稳定性优等特点。水泥混凝土路面受施工工艺、使用环境等因素的影响，也会发生病害。本文就水泥混凝土路面施工质量控制进行探讨。关键词：路面施工；水泥混凝土；质量；控制CementconcretepavementconstructionanditsqualitycontrolYangGuangchao(KunmingMetallurgyCollegeKunming,650033)Abstract:cementconcretepavementisthemainformoftheroadpavement.Withthedevelopmentofhighwayconstruction,thevastmajorityofthecementconcretepavement,concretepavementqualitydirectlyrelatedtotrafficsafety.Cementconcretepavementistocementascementingmaterial,withthecoarseandfineaggregatesforintensityofframestrengthformingahigh-levelroad・Withlargestiffness,highstrength,goodwearresistance,integrityandstabilitycharacteristicsofexcellence.Cementconcretepavementconstructionprocess,theuseoftheenvironmentandotherfactors,willalsooccurindiseases.Thisarticleontheconstructionqualitycontrolofcementconcretepavementof.Keywords:roadconstruction;concrete;qualitycontrol;前言（四号,黑体）水泥混凝土路而因其承载能力强、稳定性好、施丁机械简单以及造价低廉等优点而在高速公路中被广泛应用，但若路面施工质量不佳则会直接影响到公路的运输效益和行车安全，甚至会影响其使用寿命，尤其是近年来随着国内经济发展，高速公路上大型车辆及重载车俩流量迅猛增长，人们对路面要求也越来越高，因此路面施工在整n个道路工程屮，工序多而复杂，所用原材料种类较多，并月•对外界环境温度和湿度比校敏感的结构，在实际施工过程中由于施工队伍的水平参羌不齐，都会直接影响到路面施工项忖的质量。对路面混凝土的性能要求不了解，要避免以上情况发生，做出质量过硬的混凝土路面，很多混凝土路面通车后不久就出现了起皮、耐久性差等通病，影响了道路的使用功能。需要从材料选择等各方面做到有效控制。保证水泥混凝土路面的施工质量对实现其经济效益和社会效益具有深远意义。1混凝土路面优势（1）强度高、耐久性好。水泥混凝土路而具有较高的抗压、抗弯和抗磨耗的力学强度，因而耐久性好，使用年限较长。（2）稳定性好。水泥路面的力学强度不受口然气候温度和湿度的影响，因而热性、水稳定性和时间稳定性都较好，特别是它的强度能随着时间而逐渐增高，不像沥青路面那样时间増长而产生“老化”。（3）平整度和粗糙度好。尽管水泥混凝土路面设有许多接缝，但它的表面很少起伏、波浪变形，通行各种重型车辆，均能够保持良好的平整度。同时，路面在潮湿时仍能保持足够的粗糙度，而使车辆不打滑，能够保持较高的安全行车速度。（4）养护维修费用少，运输成本低。由于水泥混凝土路而坚网耐久，经常养护维修的工作量小，故所需的养护费用小而且路面平整，行车阻力小，能提高车速，减少燃料消耗，降低运输成本。（5）色泽鲜明，反光力强，对夜间行车有利。2水泥混凝土施工2.1工艺流程钢筋安装一测量放线一模板制作安装一混凝土搅拌、运输一铺筑混凝土一接缝施工一混凝土振捣、整平一混凝土抹面、压实一切缝、清缝、灌缝2.2操作工艺2.2.1测量放线根据设计文件及交桩资料放出道路中线和边线。除在道路中线上每20m设一中线n桩外，同时在胀缝、曲线起讫点和纵坡转点位置也应设置中线桩，并在中线桩两侧相应位置设置边桩。主要控制桩应设在路旁稳定的位置，其精度应符合有关规定。在离道路边线适当位置每100m设一个临时水准点，以便施丁中对路而高程进行复核。2.2.2模板制作、安装宜采用槽钢或型钢制作，若采用钢板制作时其厚度应满足强度、刚度要求。2.2.3混凝土的搅拌.运输（1）混凝土最大水灰比，公路、城iIj•道路和厂矿道路不应大于0.50,冬期施工不应人于0.46O混凝十.拌合物的坍落度宜为10mnT40mm。（2）投入搅拌机每盘的拌合物数量，应按混凝土施工配合比和搅拌机容量计算确定，并应符合下列规定：1）砂、石料必须准确过秤。2）散装水泥采用电子计量装置。3）严格控制加水量。每班开工前，实测砂、石料的含水量，根据天气变化。4）搅拌机装料顺序，宜为砂、水泥、碎（卵）石。进料后，边搅拌边加水。5）混凝土的运输，宜采用自卸机动车。混凝土从搅拌机出料后，运至铺筑地点进行铺筑、振捣直至成活的允许最长时间，由水泥初凝时间及施工气温确定。6）装运混凝土，不得漏浆；并应防止离析。冬季施工时应采取遮盖或保温措施。出料及铺筑时的卸料高度，不应超过1.5m。（3）接缝施工1）胀缝①胀缝应与路而屮心线垂直；缝壁必须垂直；缝隙宽度必须一致；缝屮不得连浆。缝隙上部应浇灌填缝料，下部应设置胀缝板。②固定后的传力杆必须平行于板面及路面中心线，其误差不得大于5mm。传力杆的固定，可采用顶头木模固定或支架固定安装的方法，并应符合下列规定：2）缩缝的施工方法，应采用切缝法。当受条件限制时，可采用压缝法。压缝法施工，当混凝土拌合物做面后，应立即用振动压缝刀压缝。当压至规定深度时，应提出压缝刀；用原浆修平缝槽，严禁另外调浆。然后，应放入铁制或木制嵌n条，再次修平缝槽，待混凝土拌合物初凝前泌水后，取出嵌条，形成缝槽。3）施工缝的位置宜与胀缝或缩缝设计位置吻合。施工缝应与路面中心线垂直，施工缝传力杆长度的一半锚固于混凝土屮，另一半应涂沥青，允许滑动。传力杆必须与缝壁垂直。4)纵缝平缝纵缝，对己浇混凝土板的缝壁应涂刷沥青，并应避免涂在拉杆上。浇筑邻板时，缝的上部应压成规定深度的缝槽。5)混凝土板养护期满后，缝槽应及时填缝。在填缝前必须保持缝内清洁，防止砂石等杂物掉人缝内。2.2.4混凝土的振捣、整平(1)混凝土拌合物的振捣混凝土板靠边角应先用插入式振捣器顺序振捣，再用平板振捣器纵横交错全面振捣。纵横振捣时，应重叠lOOmni〜200rnm,然后用振捣梁振捣拖平。有钢筋的部位，振捣时应防止钢筋变位。2.2.5混凝土抹面、压实(1)修整时应清边整缝，清除粘浆，修补掉边、缺角。(2)抹面振捣梁整平后，用600mm〜700mm长的抹了(木或塑料)采用揉压方法，将混凝土板表面挤紧压实，压出水泥浆，至板面平整，砂浆均匀一致，一般约抹3〜5次。2.2.6切缝、清缝、灌缝(1)当采用切缝法设置缩缝时,采用混凝土切缝机进行切割，切缝宽度控制在4mm〜6mmo(2)切缝法施工，有传力杆缩缝的切缝深度应为1/3〜1/4板厚，最浅不得小于70mm；无传力杆缩缝的切缝深度应为1/4~1/5板厚。当混凝土达到设计强度的25%〜30%时，应采用切缝机进行切割。切缝用水冷却时，应防止切缝水渗人基层和土基。(3)灌入式填缝1)灌注填缝料必须在缝槽干燥状态下进行，填缝料应与混凝土缝壁粘附紧密不渗n水。1)填缝料的灌注深度宜为30mm-40mnio当缝槽大于30mm-40nim时，可填入多孔柔性衬底材料。填缝料的灌注高度，夏天宜与板面平，冬天宜稍低于板面。3水泥混凝土路面施工的质量控制3.1路基施工质量控制(1)路堤的填筑路基填筑之前，首先要做好路床的清理工作，严格清理路基范围内的树头、树根、杂草、腐植土、软土淤泥及垃圾等，树穴、丿则穴尽量采用砂或砂砾进行凹填，其次是注意填筑路堤的土质，尽可能选用塑脂＜20%,液限〈40%,含砂＞50的土，在填筑过程中必须做到分层填筑，分层摊铺，分层压实，分层检测，分层厚度为30cm-40cm为宣，并尽量控制在最佳含水量的状态进行碾压，才能达到最大的密实度。路堤的填筑，按填土顺序可分为分层平铺和竖向填筑两种方案。分层平铺，有利于压实，可以保证不同用土按规定层次填筑，其要点是：不同用土水平分层，以确保强度均匀，透水性差的用土，如粘性土等，一般宜填于下层，表面成双向横坡，有利排除积水，防止水害：同一层次不同用土时接搭处成斜面，以保证在该层厚度范围内强度比较均匀，防止产生明显变形。错误的做法主要有：无水平分层，有反坡积水，夹有粗大石块、土块以及有陡坡斜面等。竖向填筑，指沿路屮心线方向逐步向前深填。路线跨越深谷或池塘时，场面髙斧大，填土面积小，难以水平分层卸土，以及陡坡地段上半挖半填路基，局部路段横坡较陡或难以分层填筑等，可采用竖向填筑方案。竖向填筑的质量在于密实程度，因此宜采用必要的技术措施，如选用振动式或锤式夯击机，选用沉陷量较小及粒径较均匀的砂石填料：路堤全宽一次成型，如不修建较高级路面，容许短期内自然沉落。别外，尽量采用混合填筑，也就是下层竖向填筑，上层水平填筑，必要时可考虑参照地基加固的注入、扩孔或强夯等措施，以保证填上具有足够的密实程度。（2）路堑的开挖路堑开挖，依挖方数量大小及施工方法的不同，按掘进方向可分为纵向全宽掘进和横向通道掘进两种，同时又可在高度上分单层或双层和纵横掘进混合等。纵向全宽掘进是在路线一端或两端，沿路线纵向向前开挖。单层掘进，运十•由相n反方向送岀。如施工紧迫，对于较深路堑，可采用双层掘进法，上层在前，下层在后。但下层施工面上需留有上层操作的出土和排水通道。横向通道掘进，是先在路堑纵向挖出通道，然后分段同时横向掘进。这种方法为扩大施工面，加速施工速度，在开挖长而深的路堑时釆用。（3）路基土的压实路基施丁破坏土体的天然状态，致使结构松散，颗粒重新组合。为使路基土有足够的强度与稳定性，必须予以人工压实，以提高英密实程度。影响路基压实效杲的因素有内因和外因两方面。内因指土质和湿度，外因指压实功能（如机械性能，压实时间与速度，土层厚度）及压实时的外界自然和人为的因索。土质对压实效果的影响很大，砂性土的压实效果优丁二粘性土，因此施工中要选好土质。严格控制含水量，是路基压实施T屮的关键，因含水量偏大或偏小，均不能获得最大密实度。压实厚度对压效果有明显影响。在相同压实条件下，密实度随深度递减，表层5厘米最高。一般情况下，夯实不宜超过20厘米，12—15吨光面压路机，不宜超过25厘米，振动压路机或夯击机以50厘米为宜。因此，土基压实施工屮，控制最佳含水量，采取分层填土，控制有效土层厚度。必要时适当增大圧实功能，是土基压实工作的基本要领。3.2底基层及基层的施工质量控制目前水泥混凝土公路的底基层及基层，一般采用水泥或石灰稳定结构，要使其达到设计强度及弯沉值，首先是选择好料场，对低劣的材料应杜绝使用，并通过试验确定各组成材料的配合比，其次是认真控制好施丁质量，拌和时耍用机械化生产，才能达到设训强度。如采用机械厂生产的稳定土拌和机等拌和，材料的配合比，拌和的均匀性及含水量，都口以得到有效的控制，禁止采用路拌，采用路拌现场管理困难，配合比及拌和的均匀程度难以控制，质量得不到保证，这将影响水泥混凝土路面的使用寿命。3.3路面施工质量控制（1）原材料的质量控制水泥混凝土路面原材料的路用质对路面质量有决定性的影响，这些检验项H是控制原材料质量指标要求所必需的。（2）拌和物的质量控制混凝拌和物的质量直接关系到路面的弯拉强度、平整度等关键技术指标。拌和物应均匀一致，有离析、外加剂成团或其他非均质现彖的拌和物n严禁用路面摊铺。拌和物的坍落度最大允许偏差为土lOmm,拌和坍落度应为最适宜摊铺的坍落度值和当时气温卜运输坍落度损失值之和。（3）混凝土路面的质量检验1）施工单位应随时对水泥混凝土路面的施工质量进行自检。当施工监督人员发现异常情况，应加大检测频率，找出原因，及时处理。2）每台搅拌楼所生产的拌和物，除应满足所用施工机械的可摊铺性外，还应着重控制拌和物的匀质性和各质量参数的稳定性。3）混凝土路面除应按表3规定的检查项H和频率检测外，其屮平整度、弯拉强度和板厚三人关键质量指标的自检要求尚应符合其他相应规定。（4）施工过程的质量控制1）摊铺。人T摊铺应用扣铲（即反扣），严禁抛掷和楼耙，避免出现离析现彖，摊铺表而应高出模板2〜3cm,作为震实和吸水的沉落量：2）振捣。使用插入式震捣、平板式震捣和振动梁震捣三级进行，插入式震捣的间距为30cm^40cm,平板式震捣來冋运行要重叠四分之一宽度，震动粱震捣往返拖1〜3遍，使表面原浆平整，然后再用提浆筒对表面滚压提浆，以表面不露血为度。3）真空吸水。按吸水面积及厚度计算岀吸水量，以桶划线控制，不能过吸，避免表面形成硬売，一旦过吸，通过洒水补救时，通车后容易脱皮、露石。4）抹光做面：吸水后即可进行机械抹光、先粗抹一遍后，再细抹一遍，至浆厚Icm左右即可，抹光后人工进行补充手工抹面，补浆时应用原混凝土浆，严禁另配制砂浆或使用干水泥进行补浆，否则通车时会出现脱皮、路石等方面病害。人工抹做面后经过1小时左右（视气温而定），便町压纹，大约12〜18小时后，便可切缝（视气温而定）。5）养生。目前被大家所接受的养生方法是喷洒养生剂同时覆盖薄膜，这一工艺是基于水泥混凝土中的水分可实现充分自养的机理。但在实际施工过程中，时有发生养护施工疏忽造成自养水份不足的问题。养生问题规范并未规定一种强制的方式，具体做法由施工单位自定。路面混凝土施工养生的总原则是：耍求前7d内养生的混凝土表面不得有干燥发白现象。n3.4路面施工时注意事项及预防措施一般混凝土路面设计强度等级为C35,设计抗折强度为4.5MPao由于施工的不均匀性、组成材料的质量（包括水泥、碎石与砂骨料材料的级配）不符合技术要求、施工工艺不妥、振捣不密实、过早通车、养护不规范、配合比不正确、施工时严重偷工减料等原因，往往实际的混凝土路面强度达不到设计强度。混凝土路面板在车轮轴载的反复作用产生荷载应力与其它应力共同作用之下，当应力的不利组合达到或超过其强度应力时，便产生裂缝，如此继续作用，将导致混凝土破坏。这类破坏的特点是：不通车不开裂。通车后，裂缝愈早出现，说明强度愈低。这是路面破坏的主要原因，属施工质量问题。因此，在施工过程中应加强技术、质量管理，严格按《路面施工规范》施工应采取以下预防措施。（1）严格控制原材料质量。水泥、碎石、砂、水等原材料在使用前必须按《规范》规定，进行一系列的试验与检验，不符合技术耍求的、不合格的不得使用。（2）进行配合比设计，严格按照正确的方法投料。（3）粗、细骨料要根据筛分试验数据，结合《规范》控制级配合理。（4）严格控制混凝土路而各T序的施TT序质量，尤其要注意“振捣密实”。虽然密实度对强度的影响，冃前还没有掌握两者Z间准确的数学关系，但在施工过程中发现，在同样的施工条件下，振捣密实处出现的裂缝与邻板不振捣或只用平板式振动器振捣所产生裂缝相差共远。（5）加强R常养护，防止在混凝土路面强度未达到设计强度时，开放交通。4结论在道路工程项目中，水泥混凝上路面，不仅具有稳定性好、强度高、使用寿命长、耐久性好、养护费用少、月.还具有有利于夜间行车等诸多的优点。因此，需要保证水泥混凝土路面，具有良好的路用使用性能，不但要精心设计，而月•也要精心施工，并且在施工等环节上狠抓，保证施工质量。总Z,要控制现浇混凝土的施工质量，必须在施工中层层把好质量关：（1）保证路基路面的施工质量;（2）保证原材料的使用质量;（3）严格控制施丄配合比；（4）模板安装一定要顺直、稳定；（5）混凝十.拌制和摊铺工作要认真细致；（6）掌握好切缝最佳时间；（7）做好填缝和养生工作。只有严格按照规范要求施工，才能避免混凝土路面早期、后期产生的各种病害，n延长混凝土路面的使用寿命。5总结与体会近年来，我国公路的发展十分迅速，公路的高级化，但是混凝土路面还存在着问题，道路只能在一些城市及较人的乡镇普及，还有较多农村地区没有得到推广。另外对公路概况一个学期的学习，我也对道路、桥梁、隧道等有了一定的了解！参考文献[1]中华人民共和国行业标准・JTGH12-2003.公路养护技术规范[M].北京:人民交通岀版社，2003.[2]GBJ97-87,水泥混凝土路面施工及验收规范[S].[3]李国志•髙速公路水泥混凝土路面施工质量控制・1008—3383（2012）03—0025—01[4]彭文.水泥混凝土路面施工技术与质量控制初探.⑸赵宝丽、翟林水泥混凝土路面施工质量控制要点.1672-3791(2009)01(a)-0111—01.