浅谈水泥混凝土路面施工的质量控制

　　摘要：本文从水泥混凝土路面施工的首道工序原材料选择谈起，着重论述了搞好水泥混凝土施工的几个重要环节。首先要搞好混凝土路面的基层和垫层的施工质量，它是保证面板层质量的前提条件。它必须满足刚度和防冻要求，施工完备后检测强度、弯沉值等主要指标满足设计要求后，方可进行混凝土面板层的施工。其次，论述了要搞好水泥混凝土路面施工，必须从严把原材料的质量关入手，保持所用原材料包括水泥、粗集料、细集料、水、接缝材料的技术性能及技术要求需符合设计及规范要求。然后用符合技术要求的原材料进行混凝土配合比设计并根据施工现场的材料状况调整为施工配合比指导施工。铺筑混凝土前必须按设计要求测量放线、安置模板，混凝土的拌和、运输、摊铺、振捣均须按设计文件要求和水泥混凝土路面施工规范操作。混凝土铺筑、振捣完备后要进行表面整修和防滑处理，设计有要求时还必须采用真空吸水工艺。最后论述了混凝土路面接缝施工养生及拆模的具体方法和要求。
　　关键词：混凝土路面施工
　　
　　1、绪论：
　　水泥混凝土路面，主要包括素混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土、预应力混凝土地、装配式混凝土、钢纤维混凝土等面板和基(垫)层所组成的路面。本文讨论的是目前采用最广泛的就地浇筑素混凝土路面，即除接缝区和局部范围(边缘和角隅)外不配置钢筋的混凝土路面。（小学语文教学论文）
　　水泥混凝土路面具有承载能力大、稳定性好、使用寿命长、日常养护费用少等优点，是目前高等级公路路面的主要类型之一。我国积极发展水泥混凝土路面，对合理利用水资源，提高路面质量，缓和沥青供应不足的矛盾，增加公路高等路面铺筑里程，都具有重要意义，为了不断完善和提高水泥混凝土路面的施工质量，总结水泥混凝土路面施工中各个重要环节的施工质量控制原则和方法，结合现正在使用的混凝土路面已出现的某些质量通病，探讨水泥混凝土路面施工中应着重控制的几个质量因素。
　　2、水泥混凝土路面施工的质量控制。
　　2.1搞好水泥混凝土路面的前提条件。
　　要搞好水泥混凝土路面的施工质量的前提条件是必须保证基层和的施工质量。基层和必须按设计和规范施工。
　　且需满足以下结构方面的要求：a.刚度要求。随着交通繁重管理方式的啬，对水泥混凝土面层以下基层和垫层的刚度要求应逐渐提高，以限制板的弯沉量，从而减少唧泥和错台等病害的产生。在公路水泥混凝土路面设计规范中，按交通分级分别提出了基层顶面当量回弹模量Et的最低要求如下表1。
　　基层顶面当量回弹模量Et的最低要求(表1)

　　b.防冻胀要求。在季节性冰冻地区，路面结构的总(包括面层、基层和垫层)应占当地最大冰冻浓度的一定比例，以防止或减轻路基不均匀冻胀对混凝土路面的不利影响。c.厚度。为防止唧泥所需的基层或垫层一般不得小于15cm。d.宽度。基层和垫层的宽度应两面三刀于面层宽度，以便有足够的位置供立侧模用。同时较宽的基层和垫层也有利于统筹兼顾面层板边缘的受荷条件。
　　基层各垫层施工完备后必须分别组织施工人员认真，只有强度、弯沉值等主要指标达到设计要求后主可进行下道工序的施工。若有薄弱环节或某些方面达不到结构要求，必须返工或补强处理，一直达到设计要求为止。
　　2.2水泥混凝土路面施工
　　2.2.1水泥混凝土路面对原材料的要求
　　水泥混凝土路面施工质量控制首先要从控制原材料的质量入手。
　　A、水泥
　　水泥的质量和用量不仅对混凝土的强度有直接影响，而且对混凝土的某些性质，如凝结和硬化速率、混凝土的早期收缩开裂、磨耗等也会带来一定的影响，水泥的品种及标号的选择，必须根据公路等级、工期、铺筑时间、施工方法及经济性等因素考虑决定，原则上应采用强度高、干缩小、耐磨性和搞冻性好的水泥，且水泥的物理性能和化学成分必须符合水泥混凝土路面施工技术规范JTGF30-2003。
　　B、粗集料
　　粗集料（碎石或砾石）必须质地坚硬、耐久、洁净，有良好的级配，其技术要求和级配范围必须符合水泥混凝土路面施工技术规范JTGF30-2003要求。粗集料的粒状以接近正方体为佳。表面粗糙且多棱角的粗集料，同水泥的粘附性好，配制的混凝土具有较高的强度，在相同水尼用量的条件下，砾石配制的混凝土具有较好的和易性。粗集料的量大粒径应不大于40mm，选用粗集料时应特别注意处于潮湿地区的混凝土路面应尽量避免含有非晶质活性二氧化硅的岩石作粗集料，以防水泥与粗集料发生碱一集料反应，造成混凝土路面结构破坏，出现较深的网裂。
　　C、细集料
　　细集料的粒径范围为0.15—5mm，细集料分为天然砂（如河砂、海砂或山矿等）和人工轧制石料得到的人工砂（如石屑等）两种。人工砂具有较多的棱角，其和易性不及天然砂。路面混凝土用砂应具有较高的密度和小的比面，以保证新拌混凝土有适宜的和易性，硬化后混凝土有足够的强度的耐久性，同时双达到节约水泥的目的。因此要求细集料应质地坚硬、耐久、洁净，并且有良好的级配，细集料的技术要求和级配范围应满足水泥混凝土路面施工技术规范JTGF30-2003。
　　D、水
　　清洗集料、拌和混凝土及养生所用的水，不应含有影响混凝土质量的油、酸、碱、盐类、有机物等。饮用水一般均适用于混凝土。
　　E、接缝材料
　　根据现正在使用的部分混凝土路面的调察资料结果表明，接缝所用材料的好坏直接影响水泥混凝土路面的正常使用和维修费用，接缝处出现的主要问题有如下几种：①接缝渗水。由于接缝材料不能与混凝土板很好粘结，混凝土板收缩后缝隙增大，致使路面表面水渗入混凝土板下的基层，造成地基承载力降低和唧泥，混凝土板出现断裂和错台。②填缝料外溢。气温升高时混凝土板膨胀，如填缝料本身压缩性能及热稳性差，应容易从缝中溢出，流淌到缝的两侧板的表面，影响路面平整度和路容。③杂物嵌入。如接缝材料性能差，则杂物极易嵌入缝中，使接缝失去胀缩作用。板产生拱胀及断裂，尤其是小粒径石子嵌入时，使接缝处板端压力集中，以致接缝（特别是胀缝）附近的混凝土板挤碎。[!--empirenews.page--]
　　鉴于以上接缝容易出现的主要问题，填缝材料应选用与混凝土面板缝壁粘结力强、回弹性好、能适应混凝土面板收缩、不溶于水和不渗水、高温时不溢出、低温时不脆裂和耐久性好的材料。
　　2.2.2混凝土配合比设计
　　水泥混凝土路面板厚计算以弯拉强度为依据，因此混凝土配合比设计应根据设计弯拉强度、耐久性、耐磨性、工作性等要求和经济合理的原则选择原材料，通过施工现场试验确定混凝土体积中各组成材料的用量。混凝土的配合比设计强度一般按下式计算：fr=ki×frm（式中：frm—混凝土设计弯拉强度，ki—提高系数，其值为1.10—1.15，可根据施工的技术水平和工程的重要性确定，等级高的公路采用较大的值；施工技术水平高、混凝土板的强度变异性小的，可取低值）。由配合比强度fr计算出水灰比w/c。碎石混凝土：w/c=1.5684/（fr+1.0079-0.3485fsc）；砾石混凝土：w/c=1.2618/（fr+1.5492-0.4565fsc）；式中：fsc—水泥砂浆标准试件弯拉强度，Mpa。进而计算出用水量w及水泥用量c。根据砂率，单位用水量和水党组书记用量采用绝对体积法确定出粗、细集料用量。通过上述计算得到的配合比经施工配合比换算即可用于施工现场。在整个施工过程中根据每批量粗、细集料的状况分别作复核试验，对集料用量作适当调整，使施工现场所用的配合比始终与试验室配合比保持一致。
　　2.2.3测量放样、安设模板
　　根据设计图纸放中心线及边线，设置胀缝、缩缝、曲线起迄点和纵坡转折点等桩位，同时根据放好的中心线及边线，在现场核对施工图纸的混凝土分块线。要求分块线距窨井盖及其它公用井盖的边线保持至少1m的距离，否则应移动分块线的位置。放样时为了保证曲线地段中线内外侧车道混凝土块不较合理的划分，必须保持横向分块线与路中心线垂直。对测量放样必须经常进行复核，包括在浇捣混凝土过程中，要做到勤测、勤核、勤纠偏。
　　基层检验合格后，即可进行安设模板，模板一般采用钢模板，长度3—4m，接头处应有牢固拼装配件，装拆应简易。模板高度应与混凝土面层板厚度相同，模板两侧用铁杆打入基层固定。模板的顶面与混凝土板顶面齐面，并与设计高程一致，模板底面应与基层顶面紧贴，局部低洼上（空隙）要事先用水泥浆铺平并充分夯实。模板安装完毕后，宜再检查一次模板相接处的高差和模板内侧是否有错位和不平整等情况，高差大于3mm或有错位和不平整的模板应拆去重新安装。
　　2.2.4混凝土的拌和与运输
　　混凝土必须采用机械搅拌，搅拌机的容易应根据工程量大小和施工进度配置，同时，施工工地宜有备用的搅拌机和发电机组。拌制混凝土的供应系统应尽量采用配有电子秤的自动计量设备，有困难时，最低限度也要采用集料箱加地磅的计量方法，体积量法难以达到计量准确的要求，应停止使用。按混凝土配合比要求，对水泥、水和各种集料的用量准确调试后，输入到自动计量的控制存储器中，经试拌检验无误，再正式拌和生产。量配的精确度为：水和水泥：±1%；粗细集料：±3%，外加剂应单独计量，精确度为±2%。每一工班至少应检查两次材料量配的精确度，每半天检查两次混合料的坍落度，搅拌时间应根据搅拌机的性能和拌和物的和易性确定。一般自材料全部进入搅拌鼓起至拌合物开始出料时的边续搅拌时间为3min左右。具体见表2
　　混凝土拌和物最短搅拌时间表（表2）

　　混凝土运输过程中，为了保证混凝土的工作性，在运输中应考虑蒸发失水和水化失水，以及因运输的颠簸和振动使混凝土发生离析等，要减小这些因素的影响，其关键是缩短运输时间，并采取用帷布覆盖表面等措施防止水分损失。在拌和物运输过程中，不应漏浆，出料及铺筑时卸料高度不应超过1.5m。当有明显离析时，应重新拌匀。
　　2.2.5摊铺与振捣
　　摊铺混凝土前，对模板的间隔、高度、润滑、支撑稳定情况和基层的平整、钢筋的位置和传力杆装置等进行全面检查，混合料运至摊铺点后，一般直接倒入安装好侧模的路槽内，并用人工拉补均匀，如发现有离析现象，应用铁锹翻拌。板厚不大于24cm时，可一次摊铺，大于24cm时，宜分成两层铺筑，下层厚度宜为总厚度的3/5，摊铺的松铺厚度一般可考虑设计厚度的10%。用铁锹摊铺时，应用“扣锹”的方法，严禁抛掷和搂耙，以防离析，安放加强钢筋网片时，不是踩踏，应在底部先摊铺一层混凝土拌和物，摊铺高度应按钢筋网片设计位置预加一定的沉落高度，待钢筋网片安放就位后，再继续浇筑混凝土。安放角隅钢筋时，应先在安放钢筋的角隅处摊铺一层混凝土拌合物。摊铺高度应比设计位置预加一定沉落度。角隅钢筋就位一，用混凝土拌和物压住。摊铺好的混凝土混合料，应迅速用平板振捣器和插入式振捣器均匀地振捣。平板振捣器的有效作用深度一般为22cm左右。不采用真空脱水工艺施工时，宜采用2.2kw的平板振捣器。插入式振捣器主要用于振捣面板的边角部、窨井、进水口附近，以及安放钢筋的部位。插入式振捣器的移动间距不宜大于其作用半径的1.5倍，同一位置振捣时间不宜少于20S，振捣器至模板的距离不应大于其作用半径的0.5倍，并应避免碰撞模板和钢筋。分两次摊铺时，应插入下层混合料5cm，上层拌和料的振捣必须在下层混凝土拌和物初凝之前完成。振捣程序为：用插入式振捣器振捣模板边缘、角隅一次（如面板厚度大于22cm，应全面顺序振捣一次）→用平板振动器全面振捣，直至不再冒气泡并泛出水泥浆为准→用振动梁拖拉振实并初步整平（不平之处，应及时铺以人工补填找平）→用平直的滚杆进一步滚揉表面（滚杆是挺直的，直径75—100m的无缝钢管）→挂线检查平整度→不合格之外进一步刮平，直至平整度符合要求为止。
　　2.2.6表面整修和防滑处理
　　对于不采用真空脱水工艺的混凝土路面，应用大木抹面至表面无泌水为止，吸水抹面的各遍间隔时间参见水泥混凝土路面施工技术规范JTGF30-2003修整时，每次要与上次抹过的痕迹重叠一半。在板面低洼处要补充混凝土，并用3m直尺检查平整度。抹面结整后，即可用尼龙丝刷（或拉槽器）在混凝土面层表面横向拉毛（槽）。防滑处理工艺除采用横向拉毛外，还有刻槽处理、酸蚀处理、裸石处理等工艺都是目前广泛采用的，且效果都很理想。[!--empirenews.page--]
　　2.2.7水泥混凝土路面直空吸水工艺
　　真空吸水工艺是利用真空设备，借助大气与真空压力差，使混凝土表面受到挤压作用，而将混凝土内多余的水分和空气排出，从而得到密实的混凝土。采用真空作业时，混和料的水灰比可以比常规的增大5%—10%。因而易于混凝土的摊铺和振捣，减轻劳动强度。真空脱水作业完备后，混凝土即可具有一定的初期结构强度。这将有利于立即进行抹面，防止收缩裂缝出现。真空脱水施工工艺流程为：检查泵垫→铺设吸垫→开泵吸水→复平。
　　2.2.8水泥混凝土路面接缝施工
　　A、纵缝：一次性浇筑的混凝土板宽大于4.5m时，一般设置纵向缩（假）缝，纵向假缝一般应设置拉杆。拉杆采用螺纹钢筋，设置在板厚的中间。并应避免将脱模剂涂洒在拉杆上。假缝顶面缝槽用切缝机切缝，缝宽为3—8mm，深为1/4—1/5板厚，使混凝土在收缩时从此缝向下规则开裂，防止因切缝深度不足引起不规则裂缝。
　　B、横缝：横缝有缩缝、胀缝、施工缝三种。横向缩缝可采用在混凝土凝结后，锯切或在混凝土铺筑时压缝的方式修筑。由于切缝可以得到质量比压缝好的缩缝，因此高等级公路施工现均采用切缝法。切缝用切缝机切割成缝。切缝后，应尽快灌注填缝料。胀缝应与路中线垂直，缝壁必须垂直，缝隙宽度必须一致，缝中不得边浆。缝隙下部设胀缝板，上部灌胀缝填缝料。施工缝宜设于胀缝或缩缝处，多车道施工缝应避免设在同一横断面上。施工缝如设于缩缝处，板中应增设传力杆，其一半锚固于混凝土中，另一半应先涂沥青，允许滑动。传力杆必须与缝壁垂直。
　　C、接缝填封：混凝土板养护期满后应及时填封接缝。填缝前必须保持缝内清洁，防止砂石等杂物掉入缝内。常用的填缝方法有灌入式和预制嵌缝条填缝两种。施工中预制嵌缝条及灌缝料的技术性质应符合水泥混凝土路面施工技术规范》JTGF30-2003的有关规定。填缝料应与混凝土缝壁粘附紧密、不渗水。其灌注深度以3—4cm为宜，下部可填入多孔性材料，填缝料的灌注高度，夏天与板面平，冬天宜稍低于板面。
　　2.2.9水泥混凝土路面的养生及拆模
　　混凝土表面修整完毕后即开始养生。养生期间，须防止混凝土的水分蒸发和风干，以免产生收缩裂缝；须采取措施减小湿度变化，以免混凝土板产生过大的温度应力；须管制交通，以防止人畜和车辆等损坏混凝土面板的表面。一般常用的养生方法有下列两种：
　　A、湿治养生
　　混凝土抹面后2h后，一般用湿草袋或草垫，或者20—30mm厚的湿沙覆盖于表面。每天均匀洒水数次，使表面经常保持潮湿状态。在湿差大的地区，板浇筑后3d内，应采取保温措施，防止板产生收缩裂缝，在养生期间禁止车辆通行。
　　B、塑料薄膜养生
　　当表面不见浮水，用手指压无痕迹时，即均匀喷洒塑料溶液，形成不透水的薄膜粘附于表面，从而阻止混凝土中水分的蒸发，保证混凝土的水化作用。近年来，国内也用塑料布覆盖代替喷洒塑料溶液的养生方法，效果良好。
　　拆模时间应根据气温和混凝土增大情况确定，采用普通水泥时，一般允许拆模时间如下表3
　　混凝土允许拆模时间表（表3）

　　拆模应仔细，不得损坏混凝土板的边、角，尽量保持模板完好。拆模后只有混凝土板达到设计强度时，才能允许开放交通。
　　结束语：水泥混凝土路面的施工质量要以施工图设计文件要求为标准。要保证路面的施工质量，在施工过程中对每一道工序必须进行严格的检查与控制。稍有疏漏便会给日后混凝土路面的使用留下隐患，造成不必要的维修经济损失，对已完成的路面要求进行外观检查，并测量其几何尺寸，根据施工图设计文件必面进行核对。此外还要随时查阅施工记录，其中包括原材料试验和试件强度资料、配合比、隐蔽构造物（各种钢筋的位置）等，作为工程质量鉴定的依据。

《浅谈水泥混凝土路面施工的质量控制》

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