高速公路隧道砼路面施工质量控制浅探

高速公路隧道砼路面施工质量控制浅探

高速公路隧道碇路面施工质量控制浅探水泥殓路面是以水泥浆为胶凝材料，以粗细集料为刚架形成强度的一种高级路面。其具有刚度大、强度高、耐磨特性好、整体性与稳定性优等特点。目前，福建省高速公路隧道路面施丁基木采用水泥殓路面,而高速公路水泥婭路面要承受车辆高密度荷载的冲击、摩擦、弯曲和温度、湿度的反复变化，因此要求它必须具备较高的抗弯抗强度和耐磨性。2003年6月，交通部颁布的JTGD40-2002《公路水泥殓路面设计规范》将高等级公路路面水泥殓28天龄期设计抗弯拉强度从老规范4.5MPa提高到5・0MPa,这就充分说明抗弯拉强度是控制高等级水泥栓路面质量的关键。在邵三高速公路XXX合同段隧道路面殓施工中，我们通过认真优选各种原材料，合理确定配合比参数，并经过大量室内外试验，成功配制了满足高速公路设计要求的高质量隧道路面栓。一、隧道路面栓的配制1、主要原材料的选择1.1水泥根据JTGF30-2003《公路水泥检路面施工技术规范》要求，路面碗工程水泥的选用，除各项路用品质必须合格外，同时强调“应通过碇配合比试验，根据其配制弯拉强度、耐久性和T作性优选适宜的水泥品n种、强度等级”，路面婭各项技术指标满足要求后方可使用。而且，水泥种类一旦选定，不得随意更改。1.2集料1.2.1细集料：路面栓用细集料应采用洁净、坚硬，符合规定的级配要求且细度模数大于2.5的II区中粗砂。施工屮要求同一配合比用砂的细度模数变化范围不宜超过0.3,否则，应分别堆放，并调整配合比中的砂率后使用。1.2.2粗集料路面栓用粗集料应选用表面粗糙且多棱角、质地坚硬、耐久的碎石、碎卵石和卵石。但是与水泥浆粘结性好的碎行所配制的姓具有较高的强度。1.3外加剂根据现场施工情况可以选用减水剂、缓凝剂、早强度和抗折剂。选择外加剂品种前，必须与所用的水泥进行适应性检验，高速公路路面確宜选用减水率大，坍落度损失小，可调控凝结时间的外加剂。1.4拌和水应采用饮用水。也可采用硫酸盐含量PH值符合规定的非饮用水。海水一般情况下不能用作栓拌和用水。1.5外掺料n经有关部门同意，并经过经验验证，可采用I级粉煤灰来改善碇的性能。以上所有路面確用原材料质量均应符合JTGF30・2003《公路水泥磴路而施工技术规范》屮原材料技术要求的规定。2、配合比设计根据JTGF30-2003《水泥混凝土路面施工技术规范》规定，路面栓配合比设计采用抗弯拉强度指标的设计方法，在邵三高速公路建设中，我们也采用了以抗弯拉强度为指标的配合设计方法。2.1试配强度路面碗抗弯拉婭的试配强度(fcf,o)按以下公式确定：fcf,o=kxfcf,k式屮：fcf,k——殓设计抗弯拉强度，MPak——系数，施工水平一般者取k=1.15如：设计抗弯拉强度为5.0MPa吋，则试配强度值取5.75MPa。2.2设计参数选择2.2.1坍落度：根据国内振捣设备和施工条件的实际情况，大部分施工单位采用三滚轴机组摊铺和插入式振捣棒组的排式振捣机进行施工。因此，根据施工经验，现场拌料出机时坍落度选择30〜50mm,摊铺吋坍落度为10〜30mm较为合适。稔过于干硬，操作则比较困难且平整度也较难达到规范要求。n2.2.2水灰比：水灰比按经验选择，如无经验数据可按公式计算，高速公路最大水灰比规定不应大于0.44o2.2.3砂率：砂率是指碇中砂的质量与砂石总质量的比率。砂率大小可根据砂的细度模数和粗集料种类，查表取值。2.2.4假定路面妊表观密度值为2400〜2450kg/m3o路面殓配合比设计步骤，可参照JTGF30-2003《水泥殓路面施工技术规范》。4.1条普通栓配合比设计进行。二.施工工艺流程质量控制在高速公路隧道路面碇中，其抗压强度、抗弯拉强度、厚度及平整度是质量检验中的必检重点项目。因此，施工中除重点控制原材料质量外，还应加强对工艺流程中碇拌和物的拌和、运输、摊铺、振捣、抹面和养护等施工工艺流程进行控制，要确保工作不中断，施工不停顿。1、搅拌水泥检搅拌质量直接影响栓的内在质量，栓的质量则影响路面的平整度。殓搅拌机在拌和前应拌制…定数量的同比例砂浆来润湿拌和机内壁，按粗集料、细集料、外加剂、水泥的顺序进行加料，进料后边搅拌边加水，搅拌时间应保证混合料充分搅拌均匀，气泡充分溢出。一般栓拌和时间不小于l・5~3miib搅拌时间过短会影响硬化后强度，时间过长影响栓的和易性且碇的含气量会发生变化。n2、运输运输工具选用的标准是保质保量，时间快，不漏浆，不离析，出料高度应小于1.5米。当车辆将栓拌和物运至施工现场时，应有专人指挥车辆均匀卸料，布料应与摊铺速度相适应。3、摊铺（以三滚轴机组和插入式振捣棒组的排式振捣机为例）当坍落度为10〜40mm的拌和物摊铺吋，松铺系数为1.12-1.15,坍落度大时取低值，坍落度小时取高值，超高路段，横坡高侧取高值，横坡低侧取低值。摊铺时应避免殓拌和物离析。三滚轴摊铺整平机行走辘与槽钢边模顶要清除一边杂物，边行走边清理，设专人负责，一边一人，对每一段殓摊铺、整平、压实至少行走6次以上，并不断用锹填或铲除妊，平整后再静压3〜4次。4、振捣。殓拌合物布料长度大于10米吋，便可开始振捣作业。4.1三滚轴机组铺筑確面积时，必须同时配备有一台安装插入式振捣棒组的排式振捣机，振捣棒的直径宜为50〜100mm,间距不应大于其有效作用半径的1.5倍，并且不大于500mmo插入式振捣棒组的振动频率可在50-200HZ之间选择，当面板厚度较人和坍落度较低时,宜使用100HZ以上的高频振捣棒。该机宜同吋配备螺旋布料器和松方控制刮极，并具备自动彳丁走功能。4.2栓的振捣过程是拌和物的下陷，流平与沉实的同时排除气泡的过程。振捣时间不宜过长，只要桧表而出现镜而水泥砂浆，婭与模板相n联处也出现水泥浆，表面停止冒出气泡就说明磴已振捣密实。若振捣时间不足，抹面困难且抹面后集料外露，路面平整度较差，若振捣吋间过长，集料严重下沉，影响路面上部结构的耐磨性。一般采用插入式排式振捣拌机和平板式振捣相结合来进行。5、抹平抹平应分两道工序进行。第一道用方直尺横向推平水泥浆二遍，再纵向用方直尺推平水泥浆二遍，都同时找平，用三米直尺检查，进行修补高或低处，再抹平，抹光。第二道用3米直尺纵向和横向严格检查,n小于3mm的不再整修，大于3mm的不平整处必须尽快修整平整，使其达到规范要求，抹面后的路面应平整密实。6、养护养护的目的是保证殓在强度增长的过程屮有水泥反应所需的水分和温度。因此，当路面磴施工完毕后，应及时用土工布覆盖并开始浇水养生。路面磴养护期一般为7~14天。，面稔施工中应注意的问题1、原材料选择不当1.1水泥新出厂的水泥不能立即使用，因为新出厂的水泥温度较高，且游离氧化钙等还没有完全消解。1.1.2禁止使用游离氧化钙和氧化镁含量较高，水泥体积稳定性差的水泥。水泥熟料如燉烧不充分，会产生较多的游离氧化钙，因为它的水化过程较慢，导致水泥已凝结硬化后继续水化而产生体积膨胀的体积变化不均匀现象，使路面现出龟裂、断板等。为防止水泥安全性不良引起路面裂缝，应加强对水泥的检验，并选用低碱性水泥。1.1.3一般来说，高速公路隧道路面施工从拌料到抹面等全过程的时间往往较长超过水泥凝结时间的现象屡见不鲜，而水泥的凝结时间问题是影响婭路而浇筑质量的重要因素。因此，在路而婭施工屮要求水泥的初凝时间不得早于l・5h,终凝时间不得迟于10ho1.1.4不同品种水泥不得随意掺合使用，因为不同水泥中混合材质量及掺量都不同，掺合后将使水泥性能发生变化，强度等级降低而影响强度。n1.2粗、细集料1.2.1集料中针片状石子含量不能超标，若针片状石子含量过高在栓中易出现架空现象，空隙率较大，受压易折断，从而影响姓强度。1.2.2粗集料中的含泥量、含石粉量不能超出规范要求。在拌制路面磴过程中，若粗集料中的含泥量，含石粉量超标，将直接影响水泥浆与集料之间的握裹能力，同时对路面塑性收缩开裂和干缩变形影响很大，从而降低栓强度。施工中要采用高压冲水装置，对含泥量，含石粉量超标的粗集料进行高压翻洗，以确保干净的粗集料用于轻拌工程'K123粗集料的最大粒径和级配控制根据JTGF30-2003《公路水泥牲路面施工技术规范》规定，用做路而用的粗集料不得使用不分级的统料，应按最大公称粒径的不同采用2~4个粒级的集料进行掺配，并应符合规范规定的级配要求。碎石最人公称粒径不应人于31.5mmo但施工中往往控制不严，造成稔抗弯拉强度值相对偏小。合理选择良好且采用质地坚硬、耐久、洁净的碎石，对桧小梁抗弯拉试件强度和劈裂抗弯拉强度均有很大的提高。2、配合比控制不严且计量不准确2.1水灰比施工中，如水灰比偏人，使碇密实性降低，但水灰比偏小时，因和易性差，影响施工操作，也难以振捣密实，两种均使轻强度降低。因此,路面殓施工中应严格控制水灰比。2.2计量不准确碗的配合比是根据婭的强度、耐久性、耐磨性、和易性来确定。根据n规范规定栓拌和时，各种衡器应经有关计量检定部门检定，且应保持准确。確拌和允许计量误湼为：水泥及外掺料±1%,粗细集料±2%,水±1%,外加剂土1%。施工中若计量不准确也影响砂石材料的级配,没有一个良好的集料级配，殓的密实性就难以保证。在邵三高速公路建设中，福建省交通厅、质监站以及业主等有关单位对此作了明确文件规定：大体积栓施工工程均应采用拌和站并必须配有一定数量的口动计量设备。3、施工操作不规范3.1标高控制不严。施工中若标高控制不严，使殓板块厚度达不到设计板厚耍求，造成碇强度不均。在碇板块厚度不均界面，在外力作用下及收缩时产生拉应力，易产生裂缝，影响栓的使用质量。3.2振捣不密实。从施工现场取芯的芯样上，往往会发现芯样气孔较多。这是碇振捣不密实的表现。栓有足够的弯拉强度是来自于其自身的密实性。3.3随意向磴中加水。施工中往磴中加水现象与水灰比过大的情况类似，随意加水会使碇中口由水份增加，随着水份蒸发，使栓内空隙增大。3.4养护不及时。磴的结构和强度的形成及增长有一个过程，并需要有一定的温度和湿度条件。如不及吋养护会影响磴水化作用的正常进行和水化物的生成，从而影响碇的强度。3.5平整度欠佳。平整度不佳的主要原因是抹面操作人员掌握不好形n成的，另外跟平板振捣梁也有一定的关系，一般采用铝合金大尺，横跨模板上来回抹平几次，然后转90度再抹平，使平整度得到有效控制。4、施工人员素质和责任心，是确保路面施工质量的根本保证。4.1施工技术人员应具有良好的素质和高度责任心，保证按施工规范和操作规程进行施工，加强施工人员及操作手的质量意识，并贯穿于整个施工过程的始终。四、结束语总之，碇路面投资大，质量要求高。要做好检路血的质量，必须严格控制原材料质量，加强试验检测，准确计量，及时对轻配合比作出合理设计，且严格控制水灰比，同时，也必须规范操作行为，按规范施工，加强养护工作。另外，还要积极探索和改进施工工艺，以提高栓路面质量。参考文献：JTGF30-2003《公路水泥混凝土路面施工技术规范》nC35路面水泥混凝土配合比址计%1.设计要求：路面混凝土设计遐度绅级为C35泯凝匕根据混凝土施工愛求取碎石5-31.5mm级配碎石。设计塌落度50-50mmo配合比设计依据施工图°电普通混厳土配合比设计规程3(JGJ55-2000).X公魏工祚桥涵施工技术规范?-(JTJ041-200)汝混凝七施工右关要求。%1.材料来源：1.水泥：制南霍丰建材有限公司P・25水泥2.砂：岳阳黄砂细度蟆数为2.80屈中砂3.碎石；5-3L5连续级陋%1.配合比设计：1•设计弯拉强度(fc):fc=(fy/14.04Cv)+ts=5/1-1.04X1+0.37+0.5=5.77mpa2.水灰比(W/C)W/C=1.5684/fc+1.5492-0.47091s=1.5684/5.77+1.5492-0.4709X7,9=0.443.用水粗确定資表JGJ552000表4.01.12及JGJ552004.01第二条规定取用疑W,=185Kg•1.水泥用虽计算185/0.14=1205.碎石的选用JGJ55-2000表1,02及《公册桥涵施工技术规范》JTJ011-2000碎石a=32%6.设计坍落度：选用30-50nm7.粗细骨料用粗计算,采用质量法混凝土容质按2400Kg/m1计算2400-185-420=1795砂用量S0=I795X32%=571石用量G.-1795X(100%-32%)=1221&试样与配合比诡整按初步配合比配制混合料45L。其中各材料用量•水泥用羞18.9Kga水用量8・325Kg0砂用量25.83Kg。碎石用哉54.945Kg,(:其中4.75-9.5:9.5-31.5=20%:80%)拌和物实测坍落度40mm°满足30-50mm求°粘聚性心好°保水性良好;满足工作性能要求。制件1纽.该配合比为基准配合比，9.确定关联配合比,保持用水量不变,水灰比基准分别增减0,04。砂碎分别增减%(1)水灰比0.40・则水泥用fit463,单位用水量185.砂率为31%。混凝土容重按2400Kg/m8计算2400-185-463=1752Kg/m3砂用鱼SO=1752X31%=543Kg/m!石用量CO-I752X(100%-31%)=1209Kg/mJ水泥：水：砂：石=463:185:543:1209n=1:0.40:1.17:2.61业配合比配制混合料45L。其中各材料用雄为:水泥用荒20.835Kg.水用:g8.325Kg.砂用fi24.435Kg,碎石用就54.369Kg.(其中4.75-9.5:9.5-31.5=20%:80%)拌和物实测坍落度50mm.满足3050mm要求。粘聚性良好,保水性良好.满足工作性能要求。制件1fflo⑵水灰比0・48。则水泥川3.385K却单位用水量185,砂率为33乳混凝上容重按2150Kg/mJ2400-185-385=1830Kg/m砂川姐SO=1X3OX33%=60IKg/m,石用:fiC0=1830X(100%33%)=1226Kg/mJ水泥:水：砂:石=385:185:604:1226=1:0.40:1.57;3.18按此配合比配制混合料45L=其中各材料用环为:水泥用量17.325Kg.水用蚩8.325Kg»砂用W27.18Kg,碎仃用帛55.134Kg(其屮47.5-9.5:9.5-31.5=20%：80%)拌和物实测坍落®45mm,满足30-50mm要求•，粘聚性及好一保水性良好.满足工作性能耍求。制件1组。I川.确定实验室配合比三组不同的配合比°经标加养护28天后试压检测结果如下水灰比配比C：W:S：G(Kg)灰水比28人抗折强度坍落度0.40463:185:543:12092.50500.44420:185:574:12212.27400.48385：185：604：12202.0845经试验,当水灰比为0.44时。混猴土的工作性.和7犬。28天抗折强度符合要求，试验配合比确定为：水泥:水:砂:石=385:185：604：1226n水泥路面施工注意填项I、水泥混凝土摊铺目前高铸级水泥混凝土路面施王中均采用滑模式摊铺法时行殺H摊铺,水泥混凝土路面摊铺是施工中难度较大、技术要求较高的匸序,我们仪从掩铺前准备,摊铺机的合理运用，摊铺后养护尊为面常披忽视的几个方而进行分析。1」摊铺前的准备工作混凝土摊铺前飽椎备工作很多，我们主要强调一下摊铺前的衲木的卸料工序。（1）樺铺前洒水是一个看似简单的工序,往往不叢施工人员重槪,但如果洒水处理不好会严重影响路面质加.涵水诂瞪根抿丛层材斜、空气温度、湿度、•风速弊诸多氏素来确定洒水笊•即棵证摊辅逞凝土前基层湿润，而且尽可能洒布均匀,尤其在基层不平按之处禁止有存水现象。从目前廉工现场来看，大多数情况下是洒水址不足，虑为以JXF,铺筑后混凝土略而底都iT」星细小裂纹.有些小8!纹与混凝土本身收缩b'I的裂重叠后使整个混凝土路面裂纹增多*（2）自卸车的卸料也是常常不被重视的工序,在施工中经常发生摊铺机前堆料过多使捲铺机行走曲难'有时布料过少使振捣鑽内■土at不足，路面尽度得不到保证.摊铺机萌种握凝土忽多忽少现象会严重影响混凝土路血的平整度。在施工过程中大迪工者死板地间隔一定跖离卸一车料,而忽视了基层不平整的变化,这咱变化在客观上是普遍存在的。我国目前施工水平不是很高，对路向基层标高和平整度不•敘，加人j宛凝土路面施工的难度。在实际廉工中.我闪可对基层表面与面层基准标高线爾段实测来耳凝土的卸料筮，这样会避免卸料不均的问迦。1・2混凝土摊铺机的合理使用（1）旅捣器间瓏距禹I的堆定看似简用，但它会对混凝上的幣实厘产生总接踴响.振掛器的间隔-般在厂家安装高度时均加以调整、确定、正是这一点使操柞人员忽视了振捣器便用中的再定位.因为要I"付J混凝土的级配.和易性.坍落度以及摊铺启的密实度要求，振捣器的间厢应做适当调整,这是非常必要的・尤其是网边的振捣器距侧馍板的距离更应该常做山调热以防止坍边。另外•液压式掘捣爲随希使用时间的加K.掘妈能力有所下降，要根据实际悄况做;II调整。（2）许多摊铺机边模板的升降是通过液压缸来调粮的.在实际使用中,边模板不能与袪层何距太儿以防止严車漏浆,由于这…要农摊铺厅走过6!中险杵堆•杠空化,边哎战会直接与基层接阪便边模板形成支承点，严莊影响了成型幾对混凝土的挤压在型.坍边严重。<3）从目前国内施工单位来:础大多数单位摊铺能力远远人于搅扌半的生产能力亠这主热足庄于一般押铺机般人押钏能力均大于5003/h,1ft］混凝I:生产能力只有1002003/11,有叫单位生产能力更小,强调这一点主要娃为J'说Ml带油机的摊铺速度没冇必吹丿符很快，小力面I釣速度并不能提岛施工进.度。在穗工中如果将摊铺速及拎制金I—2nVmin.我僉使掩铺机迄行"也路曲平整度好，连续抑倒成为可能”而如采混贏上摊铺速疫过快则会适成铺铺停停，不仅使毎次起功时设备鰹损大大増加1・而法磚次停机时的停机跳点不可適免，适成路面平整度很菲.1.3擔犒后的养护混凝土路面摊铺后的例行养护门卩、衣这里不能探讨，我们仅対勿缱时间加以分析,在_些施工规范中列山了切継机开始切缝时间麦（见表6这里开始切縫吋间指混凝土拝平成型后所经历的时间。不难看出,就表仅列出温度对切缝时间影响,但实际施工中密响混凝土1»筑后强度的不仅是沪滾这个条件,匕仃m?.■<-is.路面好度以及混凝土添加剂的含童等臺要因素•.1述因互助中凤速对強临形成影响很大.风速较大地区应■实际悄况来确定郎逢时I认如果刁、君宅风速，遮同是勿缝时:川过视.混凝土强度钱舖切害诞庖段，切创机及刀片损坏麼陽2、木泥混凝土披片水泥祐凝土观捋卮垦直接影响混凝土的内4喷城，泯凝土的血用则n影响路面的平整度-我们从影响也腿土坍落度的因丞和n动砂石含水补偿装钦的正确使用两方面进行分析。2.1亜响混凝土坍落度的主要因素

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