公路工程水泥混凝土路面施工技術(shù)探討

摘要：公路是交通體系中重要的建設(shè)形式，在我國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度不斷提升的背景下，公路工程的建設(shè)規(guī)模和數(shù)量也在不斷增加。水泥混凝土路面施工技術(shù)直接決定了公路工程的成本、質(zhì)量，在一定程度上代表了我國(guó)公路交通發(fā)展水平。文章從最基礎(chǔ)的材料出發(fā)展開(kāi)研究，探討了公路工程前、中、后期水泥混凝土路面施工技術(shù)的應(yīng)用及注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：公路工程；水泥混凝土；路面施工；施工技術(shù)；交通運(yùn)輸 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：U416 文章編號(hào)：1009-2374（2017）01-0093-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.01.046

中國(guó)從改革開(kāi)放以來(lái)日漸提高了對(duì)公路交通建設(shè)的力度，“要致富、先修路”這一觀點(diǎn)中的“路”，事實(shí)上就是指的公路形式。相比其他類型的交通而言，公路工程類型多、層次分明、覆蓋范圍廣泛，幾乎可以延伸到任何一個(gè)角落，對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了重要的推動(dòng)作用，直接刺激了物流、資金、信息、人力等資源的快速流通，實(shí)現(xiàn)人民群眾經(jīng)濟(jì)收入的增加。綜合考慮，公路工程施工中采取水泥混凝土路面施工技術(shù)具有成本低、穩(wěn)定性好、運(yùn)行壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)，尤其對(duì)于后期的維護(hù)工作而言，在設(shè)備、資金和人員三方面的需求上十分節(jié)約，因此得到了廣泛的發(fā)展。

1 水泥混凝土路面及原材料概述

1.1 水泥混凝土路面概述

水泥混凝土路面是當(dāng)前我國(guó)公路路面中的一種常見(jiàn)形式，尤其在地方公路體系中發(fā)揮著重要的作用，綜合評(píng)定現(xiàn)實(shí)，它不僅具有很高的穩(wěn)定性，而且還有承壓能力大、施工便捷和成本低廉的優(yōu)勢(shì)。“水泥混凝土路面”所包含的范圍較廣，目前來(lái)說(shuō)，學(xué)術(shù)界并沒(méi)有給出一個(gè)統(tǒng)一的定位。狹義地從公路工程層面去分析，水泥混凝土路面主要是指鋼筋混凝土、素混凝土、纖維混凝土等面層板和基層所建設(shè)的公路路面。很顯然，水泥混凝土是使用量最大的原材料，在發(fā)揮交通效果的過(guò)程中，也呈現(xiàn)出典型的“剛性路面”特點(diǎn)。

其中，素混凝土路面是所有形式中施工頻率最高的一種，鑒于施工材料的特點(diǎn)，非常便于機(jī)械化作業(yè)開(kāi)展。如果按照水泥混凝土路面的不同規(guī)格類型進(jìn)行劃分，主要包括了碾壓路面、接縫鋼筋路面、常規(guī)路面等。碾壓混凝土路面在使用空間上具有一定的限制，主要用來(lái)承受較大的壓力，如重型交通設(shè)備、施工設(shè)備的停放場(chǎng)所。而接縫鋼筋混凝土可以很好地應(yīng)對(duì)天氣變化、地質(zhì)環(huán)境變化等，在接縫之間存在一定的空隙，但空隙設(shè)置不能過(guò)多，否則會(huì)破壞整個(gè)公路交通的穩(wěn)定性和完整性。常規(guī)混凝土路面也就是公路工程中常見(jiàn)的形式，它用來(lái)應(yīng)對(duì)一般機(jī)動(dòng)車輛的碾壓沖擊，出現(xiàn)裂痕的可能性較小，在外部溫差變化較大的情況下也可以維持自身穩(wěn)定性。

1.2 水泥混凝土路面原材料

雖然水泥混凝土路面在施工方面存在很大的優(yōu)勢(shì)，后期維護(hù)費(fèi)用也比較低，但它依然存在局限性。從原材料角度上說(shuō)，需要消耗大量的水泥、水以及輔料等，由此導(dǎo)致傳統(tǒng)建材產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型困難。根據(jù)《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)細(xì)則（JTGTF30-2014）》的相關(guān)要求，常規(guī)規(guī)格下每前進(jìn)一公里就要消耗掉400～500噸水泥、250～300噸水，同時(shí)施工的過(guò)程中必須做好路面養(yǎng)護(hù)，否則會(huì)出現(xiàn)大量的裂縫，對(duì)后期的維護(hù)造成困擾。根據(jù)筆者的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，主要的原材料包括以下方面：

第一，水泥。水泥是最基本的原材料，也是構(gòu)成水泥混凝土路面的主要主要成分，因此水泥好壞直接決定公路工程的質(zhì)量高低。水泥進(jìn)入公路施工現(xiàn)場(chǎng)之前必須通過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量檢查，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)環(huán)境、氣候特點(diǎn)、水質(zhì)等綜合考慮，同時(shí)要符合國(guó)家要求的標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)可以自行對(duì)產(chǎn)品的合格證、批次號(hào)、信用、出廠證明等進(jìn)行核驗(yàn)，全方位地減少水泥原料的負(fù)面影響。在水泥管理的過(guò)程中必須注意，要杜絕不同型號(hào)的水泥混合堆放。

第二，砂。砂屬于混凝土的調(diào)和劑，主要用來(lái)增加混凝土結(jié)合度，提高密實(shí)系數(shù)以及剛性強(qiáng)度，在混凝土路面中所使用的砂需要按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行活篩選。如規(guī)定級(jí)配的2.5以上的細(xì)度模數(shù)，在質(zhì)量方面，要觀察砂的耐磨性、強(qiáng)度等，肉眼觀察中要排除過(guò)于光滑的砂成分。此外，砂必須經(jīng)過(guò)處理才能使用，預(yù)防雜質(zhì)或有毒物質(zhì)對(duì)混凝土路面的破壞。如表1所示各種天然砂的級(jí)配范圍。

第三，碎石。碎石在混凝土路面原材料的應(yīng)用價(jià)值在于較高的強(qiáng)度和長(zhǎng)期耐磨性，同樣，進(jìn)行施工之前必須對(duì)原材料進(jìn)行確定級(jí)配、清理、篩選，按照《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)細(xì)則（JTGTF30-2014）》的相關(guān)要求，如果碎石粒徑超過(guò)40mm，就應(yīng)該去除掉；同時(shí)在隨時(shí)選擇的過(guò)程中，以正立方體碎石最佳，篩除的目的是去掉片狀、針狀、球狀等碎石顆粒。

第四，外加劑。所謂外加劑主要是由化學(xué)成分構(gòu)成的一類產(chǎn)品，用來(lái)應(yīng)對(duì)混凝土路面原材料生成過(guò)程中的特殊情況，如含水性、硬度等，以此來(lái)提高混凝土材料的性能。主要的外加劑產(chǎn)品包括硫化機(jī)、凝結(jié)劑、減水劑等，在使用的過(guò)程中要根據(jù)具體的自然、地質(zhì)和氣候情況。

2 公路工程水泥混凝土路面施工準(zhǔn)備工作

“磨刀不誤砍柴工”，公路工程水泥混凝土路面施工是一個(gè)系統(tǒng)化的工程，在開(kāi)展相關(guān)施工技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，前期準(zhǔn)備工作越充分、后期保障越有力。根據(jù)筆者多年來(lái)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在施工準(zhǔn)備工作方面可分為兩個(gè)層次。

2.1 環(huán)境勘探及流程模擬

前文中已經(jīng)闡明了，公路交通覆蓋的范圍很廣泛，這也意味著在公路工程水泥混凝土路面施工過(guò)程中遇到的各種問(wèn)題越來(lái)較多，所以施工之前的環(huán)境勘探工作是十分必要的。環(huán)境勘探工作的本質(zhì)是對(duì)施工計(jì)劃中存在的障礙因素進(jìn)行剔除，其中又以現(xiàn)實(shí)環(huán)境中存在的障礙問(wèn)題為主，如水文、地質(zhì)、巖層、土壤沉降等，通過(guò)環(huán)境勘探之后制定相應(yīng)的規(guī)避計(jì)劃，能夠保障施工的順利進(jìn)行。相應(yīng)地，在做好環(huán)境勘探之后，以此為依據(jù)進(jìn)行施工計(jì)劃的綜合評(píng)估，要考慮其中存在的不合理的地方，因?yàn)楹笃诠ぷ髦谢疽蕾囀┕び?jì)劃展開(kāi)，如果計(jì)劃中存在失誤、錯(cuò)誤，必然會(huì)造成安全問(wèn)題、質(zhì)量問(wèn)題、經(jīng)濟(jì)成本問(wèn)題等。

2.2 材料、設(shè)備、人員等資源準(zhǔn)備

材料準(zhǔn)備工作要秉承“合理性”和“適用性”原則，尤其是水泥產(chǎn)品的選擇，既不用太好、又要保障符合標(biāo)準(zhǔn)需求，如果選擇過(guò)好的混凝土材料，在性價(jià)比上并沒(méi)有優(yōu)勢(shì)，只會(huì)造成大量的經(jīng)濟(jì)成本浪費(fèi)。同時(shí)要嚴(yán)禁以次充好的現(xiàn)象發(fā)生，所選購(gòu)的材料都要經(jīng)過(guò)抽樣檢查以確保符合標(biāo)準(zhǔn)。相應(yīng)地，現(xiàn)代公路工程的施工越來(lái)越重視機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用，機(jī)械設(shè)備的有效性直接決定了建設(shè)效率和建設(shè)質(zhì)量，因此必須做好設(shè)備檢修和維護(hù)工作。施工人員來(lái)源于施工企業(yè)，對(duì)于施工企業(yè)而言，其作用越來(lái)越多地發(fā)揮著管理職能，并按照工作量進(jìn)行薪酬統(tǒng)計(jì)。人員作為施工中的唯一主動(dòng)性要素，在管理過(guò)程中要側(cè)重責(zé)任意識(shí)、質(zhì)量意識(shí)和安全意識(shí)提高，尤其是施工安全方面的教育。

3 公路工程水泥混凝土路面施工技術(shù)應(yīng)用

公路工程水泥混凝土路面施工技術(shù)應(yīng)用所包括的因素主要有以下方面：

3.1 模板安裝

公路工程路面必然要求一定的平整度，它不僅是為了確保美觀，更是以行車安全、使用壽命等進(jìn)行考慮。由于混凝土材料具有一定的流動(dòng)性特點(diǎn)，本身并非固態(tài)，所以在施工中需要廣泛地應(yīng)用模板，在驗(yàn)收環(huán)節(jié)要做到厚度均勻、邊線整齊、外觀完整，并符合一定的審美觀要求。

公路工程水泥混凝土路面的施工過(guò)程中，模板安裝施工技術(shù)看似簡(jiǎn)單，但卻是“吃功夫”的一項(xiàng)操作，首先要確保模板選擇的正確性，在不同施工環(huán)境下選擇何種規(guī)格的模板至關(guān)重要；其次要注意安裝、鋪設(shè)過(guò)程中的接頭平順，確保水泥混凝土路面的支架穩(wěn)定，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)施工完成后的整體性要求，不至于出現(xiàn)變形、裂縫、扭曲等問(wèn)題。

除此之外，模板安裝還有利于避免發(fā)生漏漿的問(wèn)題，這也是混凝土路面施工中需要關(guān)注的現(xiàn)象，一旦發(fā)生漏漿不僅造成材料浪費(fèi)，也破壞了該區(qū)域水泥混凝土材料的完整性。原則上說(shuō)，模板安裝高度要高于路面，根據(jù)目前的要求，一般高出2cm左右。

3.2 混凝土配置及運(yùn)輸

顧名思義，“混凝土”是一種混合型材料，原料的多樣性情況下，要充分發(fā)揮它的功能就必須確保配置順序、比例、條件等合理性，一般都要求具有一定專業(yè)性水平。按照《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)細(xì)則（JTGTF30-2014）》的相關(guān)要求，混凝土配置中要按照“砂→水泥→碎石→水泥→砂”的順序展開(kāi)，以含水量作為重要參照標(biāo)準(zhǔn)；混凝土材料的攪拌時(shí)間要維持90秒以上，同時(shí)攪拌的過(guò)程中要不斷地清理其中存在的雜質(zhì)、垃圾等，保證原材料的“純度”，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)最佳的建筑效果。實(shí)踐證明，在混凝土材料的含水量維持在1%～1.5%之間，可以發(fā)揮水泥材料的最佳凝結(jié)效果和混凝土路面的最佳剛性效果，因此在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中要注意水分保持。相應(yīng)地，混凝土配置檢測(cè)項(xiàng)目及頻率如表2所示。

運(yùn)輸混凝土的方法在不斷改進(jìn)，目前在商砼的配置上已經(jīng)達(dá)到了成熟技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但考慮到一些公路工程的施工范圍大、運(yùn)輸距離遠(yuǎn)等問(wèn)題，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)必然會(huì)降低混凝土材料的效果。所以，一方面要加強(qiáng)失水控制；另一方面要縮短運(yùn)輸距離，可以在距離公路施工附近的位置開(kāi)辟材料準(zhǔn)備空間。相應(yīng)地，混凝土拌合站的最小生產(chǎn)力配置如表3所示：

3.3 碾壓

水泥混凝土路面施工技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)，并非所有的公路工程中都涉及到碾壓，碾壓工藝主要應(yīng)用于二、三、四級(jí)公路的混凝土路面施工以及一級(jí)公路、高速公路“復(fù)合式”路面碾壓混凝土下層施工，常規(guī)施工中選擇瀝青混凝土攤鋪機(jī)，密實(shí)度要維持在85%以上。這一過(guò)程中，最關(guān)鍵的影響是石料粒徑，粒徑大小維持在2cm左右；相應(yīng)地，一些公路可能進(jìn)行兩次或更多的鋪設(shè)，那么碾壓時(shí)對(duì)粒徑的要求也會(huì)適當(dāng)放寬，由于碾壓操作并不復(fù)雜，并且可以隨時(shí)、多次展開(kāi)，因此在控制方面十分便利。

4 結(jié)語(yǔ)

總體上來(lái)說(shuō)，我國(guó)在公路工程的水泥混凝土施工技術(shù)方面已經(jīng)取得了較大突破，并通過(guò)多年來(lái)的實(shí)踐加以完善，在綜合施工、作業(yè)配合等方面有很好的機(jī)制。但依然不能忽略其中存在的問(wèn)題，一些注意事項(xiàng)主要是人為因素構(gòu)成的，如材料把關(guān)不嚴(yán)、施工要求不明確等，造成公路工程的使用壽命降低，容易造成安全事故，對(duì)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全都是很大的威脅。因此筆者認(rèn)為在水泥混凝土路面施工技術(shù)不斷深入研究的同時(shí)，還應(yīng)該從人員、設(shè)備的管理方面入手，從不同的層面加以促進(jìn)，以確保公路工程路面施工的順利開(kāi)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 張國(guó)玲.公路工程水泥混凝土路面施工技術(shù)的探討

[J].科技視界，2016，（11）.

[2] 趙娟，李慧.公路工程水泥混凝土路面施工技術(shù)探析

[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2014，（9）.

[3] 賈利民，侯利紅.公路工程水泥混凝土路面施工技術(shù)

的應(yīng)用[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2014，（9）.

[4] 曹敬雪，王舒霈.公路工程水泥混凝土路面施工技術(shù)

的應(yīng)用[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2015，（7）.

[5] 柯月紅.水泥混凝土路面施工技術(shù)在公路工程中的應(yīng)

用[J].江西建材，2015，（19）.

作者簡(jiǎn)介：焦會(huì)昌（1986-），男，河北石家莊人，藁城區(qū)交通運(yùn)輸局公路路政管理站助理工程師，研究方向：道路橋梁建設(shè)。

（責(zé)任編輯：王 波）