淺談水泥混凝土路面施工質(zhì)量控制措施

魏世昌

(衡水公路工程總公司)

淺談水泥混凝土路面施工質(zhì)量控制措施

魏世昌

(衡水公路工程總公司)

對水泥凝土路面出現(xiàn)早期病害的機理進(jìn)行了分析，通過水泥混凝土路面施工過程控制，從水泥路面的強度標(biāo)準(zhǔn)、原材料、施工控制和下承層質(zhì)量方面進(jìn)行分析，提出了消除病害的主要措施及解決的方法。

水泥混凝土路面;施工質(zhì)量;控制措施

1 序言

水泥混凝土路面具有承載能力大，耐磨性、水穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性好的路面性能，并且使用壽命長、日常維護(hù)費用少。瀝青混凝土路面高溫穩(wěn)定性能差，瀝青路面高溫容易出現(xiàn)車轍、低溫容易出現(xiàn)裂縫，嚴(yán)重影響路面的使用時間，且優(yōu)質(zhì)瀝青價格波動大，日常養(yǎng)護(hù)費用高。通過衡德高速公路景州連接線一級路水泥混凝土路面施工，在干線公路和城市道路中修筑部分水泥混凝土路面是完全可行的。下面就針對我在水泥混凝土路面施工質(zhì)量控制問題進(jìn)行探討。

2 存在問題

水泥混凝土路面投入使用后取得的社會效益和經(jīng)濟效益顯而易見的，在使用年限內(nèi)可以大大減少日常路面維護(hù)費用。但由于多種原因會逐漸產(chǎn)生一些病害，如開裂、拱起、斷板、錯臺、脫皮、露骨等，尤為嚴(yán)重的是因抗折強度不足所導(dǎo)致的個別板塊發(fā)生的斷裂，而且水泥面板大面積破換后維修相對困難，這些病害的發(fā)生嚴(yán)重影響了道路的使用功能和路面壽命。我們要在施工過程中加強水泥混凝土路面的施工過程和施工工藝控制。

3 主要形成因素

水泥混凝土路面發(fā)生病害的原因錯綜復(fù)雜，往往一種病害的發(fā)生往往是多種綜合因素作用的結(jié)果。通過衡德高速公路景州連接線水泥路面施工認(rèn)為，以下幾種因素對病害的產(chǎn)生起主導(dǎo)作用:強度標(biāo)準(zhǔn)、原材料、施工控制和下承層質(zhì)量等。

3.1 強度標(biāo)準(zhǔn)

有些人錯誤地認(rèn)為水泥混凝土的抗壓強度是衡量水泥混凝土路面質(zhì)量的唯一標(biāo)準(zhǔn)。實際上路面在車輛荷載的作用下，壓應(yīng)力接近于車輪荷載與輪胎接地面積的比值。在一般情況下，水泥混凝土路面的抗壓強度在25 MPa以上，由于車輛荷載引起的壓應(yīng)力通常在0.5～0.7 MPa相當(dāng)于抗壓強度的1/40～1/50。通常情況下，水泥混凝土路面的厚度在20～25 cm，相對于平面尺寸屬于較薄的強性板。當(dāng)施加車輛荷載時，板即被彎撬而承受彎矩，同時在板的橫向?qū)a(chǎn)生較大的彎曲應(yīng)力。對于水泥混凝土路面的工作條件而論，其最主要的力學(xué)特性是彎曲時的抗彎拉強度。用于剛性路面的水泥混凝土標(biāo)號應(yīng)以28 d齡期的極限抗彎拉強度即極限抗折強度作為主控標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 原材料

(1)在有些水泥混凝土路面的施工中，使用了含泥量較大的中細(xì)砂(應(yīng)使用細(xì)度模數(shù)在2.3～3.7之間的中粗砂)，或水泥混凝土的含砂率高(一般含砂率應(yīng)控制在30%以內(nèi))，這些都是導(dǎo)致水泥混凝土抗彎拉強度低的主要原因之一，當(dāng)采用的中粗砂含泥量超標(biāo)時可以采用水洗砂。

(2)石料的品質(zhì)好壞直接影響水泥混凝土的強度，而有些水泥混凝土路面正是因為使用了沒有經(jīng)過篩分進(jìn)行合理級配的、含泥量大且攪拌前沒有沖洗或沖洗不徹底的石料，造成了水泥混凝土強度的“先天不足”，使水泥混凝土達(dá)不到規(guī)定的抗彎拉強度標(biāo)準(zhǔn)。

(3)水泥作為主要粘結(jié)材料，其品質(zhì)對于水泥混凝土強度的高低是起決定性作用的，而水泥的安定性是水泥品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中最為重要的指標(biāo)，它直接反映水泥質(zhì)量的好壞，安定性不合格的水泥在水泥混凝土路面的施工中是堅決不能使用的。在水泥混凝土路面施工中如果使用了抗彎拉強度低、抗磨耗性能差、游離子氯化鈣成份高、安定性差的水泥，會導(dǎo)致水泥混凝土路面面板發(fā)生斷裂、脫皮或體積膨脹，造成結(jié)構(gòu)性的破壞。

3.3 施工控制

(1)施工工藝和機具落后，不適應(yīng)大面積水泥混凝土路面施工的連續(xù)作業(yè)需要，導(dǎo)致平整度控制差。

(2)施工中的檢測儀器和控制手段不完善，全過程的質(zhì)量監(jiān)控不利，水泥混凝土的各種材料配合比掌握不嚴(yán)格，在施工期間某些部位的水灰比過大或過小，含砂率過高或過低，致使水泥混凝土強度不均勻，在水泥混凝土收縮拉應(yīng)力作用下，強度薄弱斷面容易被拉斷。

(3)水泥混凝土路面施工一般處在夏季，由于晝夜溫差的變化大，使水泥混凝土收縮不均，當(dāng)這種收縮受到約束時，便造成水泥混凝土面板的微小裂縫。這種裂縫在當(dāng)時肉眼是很難看到的，不及時處理行車容易出現(xiàn)面板裂縫擴大甚至斷裂。

(4)水泥混凝土路面在初期強度增長的過程中不斷產(chǎn)生收縮，特別是表面與大氣接觸部位收縮比較大，因而表面始終處于受拉狀態(tài)。當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土的抗拉強度而切縫又不及時就會產(chǎn)生裂縫。

(5)在采用真空吸水的過程中吸水不均勻。前后兩次吸水時，吸水墊之間留有空隙沒有進(jìn)行真空吸水，漏吸處水份仍然很大。所以在強度增長時收縮不均勻而導(dǎo)致裂縫。

(6)為了增加水泥混凝土的和易性，保證水泥混凝土強度，可以采用粉煤灰替代一定比例水泥，達(dá)到保證強度并節(jié)約水泥的目的。

3.4 下承層

(1)由于部分路基含水量過大或地下水位高，沒有采取相應(yīng)降水排水措施進(jìn)行處理。

(2)在下承層施工中，對施工標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu)層考慮不完善，如只采用輕型壓路機碾壓或含水量不佳。密實度達(dá)不到規(guī)范要求，通車后由于基層未達(dá)到設(shè)計強度使路面板的支撐發(fā)生變化，從而導(dǎo)致破壞。

(3)基層平整度差，達(dá)不到規(guī)范要求。對基層較低處用鋪砂進(jìn)行調(diào)整，放行后在車輛荷載的作用下，路面產(chǎn)生較大的變化應(yīng)力，造成路面裂縫。

4 消除病害的主要措施

(1)要減少或杜絕水泥混凝土路面產(chǎn)生病害，必須堅持預(yù)防為主的原則。施工中如不嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量控制，一旦發(fā)生病害很難進(jìn)行補救。所以說在水泥混凝土路面的整個施工過程中，必須堅持按操作規(guī)程精心施工，施工人員定崗定責(zé)、堅持技術(shù)交底制度、嚴(yán)格過程控制、落實三檢制度，檢驗不合格的不能進(jìn)行下道工序施工。

(2)攪拌站要配備專業(yè)技術(shù)人員和質(zhì)檢人員進(jìn)行監(jiān)督控制。水泥、中砂、碎石質(zhì)量必須符合設(shè)計要求。攪拌前的石料必須過篩和清洗，嚴(yán)格掌握投料的配合比和水灰比。現(xiàn)場要進(jìn)行塌落度的試驗，嚴(yán)格控制拌合時間，把好水泥混凝土拌和質(zhì)量關(guān)。

(3)對原材料的進(jìn)場、驗收要設(shè)專人負(fù)責(zé)，經(jīng)檢驗合格后方可用于施工，對于不合格的原材料堅決予以清理出場。

(4)攤鋪過程中也要有專人監(jiān)督控制，嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行施工。嚴(yán)禁操作人員向混凝土拌和物內(nèi)隨意加水，振搗要選派責(zé)任心強的人員進(jìn)行操作，振搗均勻密實，防止局部漏震和振搗時間過長。抹平要細(xì)心，隨時用3m直尺進(jìn)行縱向和橫向檢測，反復(fù)精抹找補使之達(dá)到平整度要求。

(5)及時進(jìn)行養(yǎng)生，設(shè)專人負(fù)責(zé)。避免產(chǎn)生收縮裂縫，保證混凝土水化過程的進(jìn)行。在適宜時機對水泥混凝土路面進(jìn)行切縫，防止斷板產(chǎn)生。

(6)切縫時的注意事項。

①切縫時間。切縫過早板面會產(chǎn)生毛茬，過晚會因水泥混凝土收縮造成板塊裂縫。所以掌握好切縫時機是非常重要的。按施工經(jīng)驗，切縫時間可控制在20～30 h，日平均氣溫在20℃以上時取下限，低于20℃時取上限。氣候條件是多種因素組成的，如氣溫高低、風(fēng)力大小、濕度不同等，故要因時因地靈活掌握，根據(jù)氣候變化和施工經(jīng)驗及時調(diào)整。②切縫深度、寬度。切縫深度是保證縮縫使用功能的重要條件，因此必須保證切縫的深度和均勻性。《水泥混凝土施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定切縫的深度為板厚的1/4～1/3，實踐證明采用1/3效果較好，可以大大降低斷板率;施工中切縫寬度控制在4 mm左右較為理想。

③切縫方法、位置。根椐圖紙和規(guī)范設(shè)計要求，將澆筑的水泥混凝土板分成塊，然后按照打好的墨線進(jìn)行切割。切割時要掌握好切割機走向，防止跑偏，保證切縫平滑順直，防止出現(xiàn)板面邊角破損。切縫位置是根椐設(shè)計板塊的長度決定的。當(dāng)采取真空吸水時，吸水墊的長度要大于板長10～15 cm，切縫的位置在前后水墊的搭接處，此處因為兩次吸水、脫水較徹底，強度增長快，切縫時間可提前一些，以防止或減少斷板。

(7)下承層施工時注意事項。

①下承層要密實、穩(wěn)定，上層最好是半剛性的，如水泥穩(wěn)定碎石、二灰碎石等，可以大大提高水泥面板的承載力。

②下承層施工必須嚴(yán)格遵守施工操作規(guī)程，按設(shè)計要求精心施工，做到上道工序驗收不合格不進(jìn)行下道工序施工，并注意封層瀝青的施工質(zhì)量，防止漏灑封層瀝青。

③下承層必須平整，松動起皮的必須徹底鏟除，個別低凹部分在混凝土澆筑前小于10 cm處禁止用集料直接填補，要先開挖再用集料填補，最后要用壓路機進(jìn)行粘壓，基礎(chǔ)穩(wěn)定后方可進(jìn)行下道工序施工。

④鋪筑混凝土路面時如基層頂面干燥時必須灑水浸濕，找平層鋪筑的5 mm左右細(xì)砂同時灑水浸濕。

⑤采用干硬性水泥混凝土，在混凝土混合料中摻加一定劑量的減水劑，以便增加和易性，不但提高了混凝土早期強度，還可縮短養(yǎng)生期，避免或減少強度裂縫。

⑥配合比確定。水泥混凝土配合比設(shè)計確定后，要制作試件并經(jīng)實驗合格后方可采用。在施工中嚴(yán)格掌握配合比，并根據(jù)天氣變化隨時檢測砂石含水量，及時調(diào)整混凝土施工配合比，提高混凝土的施工質(zhì)量。

5 結(jié)束語

通過對衡德高速公路景州連接線一級路水泥混凝土路面病害產(chǎn)生原因的分析，并制定相應(yīng)對策進(jìn)行及時解決，本人在施工中摸索出了水泥路面的施工經(jīng)驗，達(dá)到了逐步提高工程質(zhì)量的目的。衡德高速公路景州連接線一級路是本地區(qū)第一次大面積施工高等級水泥混凝土路面，通過本次實踐我認(rèn)為在本地區(qū)修筑水泥混凝土路面的前景是美好的。

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2011－04－11