火山灰水泥混凝土路面施工技術研究

郭佩峰

（邢臺華辰交通建設監(jiān)理咨詢有限公司，河北 邢臺 054000）

0 引言

火山灰是一種性能優(yōu)異的材料，具有良好的隔溫性和活性，分布較為廣泛，便于開采，可作為集料，在水泥混凝土路面施工中應用。部分山區(qū)有大量的火山灰資源，而砂石等材料卻相對比較匱乏，通過試驗發(fā)現(xiàn)，火山灰物理、力學性能與水泥混凝土制備中的粗集料與摻合料類似，可用于水泥混凝土制備。

1 工程概況

某公路工程項目中的第五標段位于自然保護區(qū)內，為重點建設路段，全長23.546km，南北走向。工程所在地為火山地貌，具有一般山地氣候的特點，即冬長夏短。由地勘結果可知，在該公路的沿線上，地質分為以下幾種：碎石土、火山灰和砂礫、泥灰?guī)r以及低液限黏土等。根據(jù)設計要求，上山路段采用水泥混凝土板和預制塊路面，水灰比控制在0.45 以內，基層為水泥、火山石穩(wěn)定碎石。本次修筑的火山灰水泥混凝土路面有兩種類型，分別為預制塊和現(xiàn)澆，二者施工工藝有所差別，但采用的配合比完全相同。下面重點對火山灰水泥混凝土路面施工技術展開分析。

2 火山灰水泥混凝土路面施工技術

2.1 施工材料

2.1.1 水泥

水泥選用32.5#普硅水泥，從當?shù)匾患宜嗌a廠采購，產品的物理性質、化學成分，全部與國家現(xiàn)行規(guī)范標準的規(guī)定要求相符，關鍵指標的測試結果如下：水泥細度為4.0%，安定性為28.8，初凝和終凝時間分別為300min 和375min，3d 和28d 抗壓強度分別為27.2MPa和4.0MPa[1]。

2.1.2 碎石

用于水泥混凝土生產中的碎石，必須潔凈、無風化，且壓碎值不得超過35%。本次選用的碎石為工程所在地附近一家石場提供，通過物理試驗獲得碎石的關鍵指標，具體如下：31.5mm 篩孔的通過率為100%，0.075mm 以下篩孔的通過率為0；含泥量為0.4%，針片狀含量為1.9%，吸水率為1.32%，壓碎值為10.3%[2]。

2.1.3 火山灰

火山灰就地取材，磨成粉末狀，比表面積應在350m2/kg以上，具體的化學組分如下：鐵鋁硅氧化物含量為88.6%，氧化鈣含量為2.1%，氧化鎂含量為0.6%，三氧化二鐵含量為5.3%，燒失量為2.6%[3]。

2.2 預制塊路面施工

2.2.1 預制塊制作

本工程中，選用預制塊成型機，按照施工要求，集中生產水泥混凝土預制塊，制作過程中，磨細火山灰的摻入使預制塊外觀略黑，與普通的水泥混凝土預制塊相比，質量更輕，初凝時間更短。該情況與火山灰本身的顏色及其較強的吸水性有關。生產出的預制塊需檢測強度和尺寸，確定是否與水泥混凝土相關標準相符。

2.2.2 預制塊鋪設

（1）水泥混凝土預制塊正式鋪設前，先在基層上攤鋪一層厚度為4.0cm 的砂墊層，選用濕度適中的砂，確保攤鋪的均勻性，攤鋪完畢后，通過輕型壓路機碾壓，為預制塊鋪設提供條件。

（2）以道路中線和路拱形狀為依據(jù)，設置方格鋪砌帶，先鋪設邊緣石，在對道路中間部位鋪砌，兩側縱向排砌進度要比中間略快。應保證鋪砌的預制塊垂直，并嵌入整平層一定深度，塊間采用錯峰或是嵌擠的方法確保牢固，頂面要保持齊平，預制塊長邊垂直于行車方向。需要注意的是，在超高路段上，可從低處逐步向高處鋪砌。

（3）水泥混凝土預制塊的鋪設方法有順鋪和逆鋪兩種，前者是作業(yè)人員站在鋪砌好的路面上，邊砌邊進，這種方法可保障路面的縱橫坡度及平整度，確保預制塊不會對砂墊層造成破壞，唯一的不足是不便于取預制塊。后者是作業(yè)人員站在砂墊層上，面朝鋪好的路面，邊砌邊向后退，該方法可以看到完成的路段，有助于提高鋪砌質量，取預制塊比較方便。因此本工程采用逆鋪法對水泥混凝土預制塊進行鋪砌。

（4）預制塊鋪砌的過程中，應先鋪邊線，選用尺寸較大且表面平面的石塊，順著路線方向鋪砌，石塊的長短邊要相互交替，鋪砌完畢后，及時填土夯實。道路中間的預制塊可沿著中線每間隔5～10m 劃分一個段落，在每段起點位置處設置導向，以確保預制塊鋪砌的高度一致，并保持水平[4]。

2.2.3 嵌縫壓實

（1）一段鋪砌完畢后，對預制塊初步夯擊，本工程使用重量為25t 的夯錘，自由下落高度設定為15m，夯擊后，路面的下沉量在20～30mm 左右，當出現(xiàn)預制塊突出或陷落的情況時，應將其剔除，對砂墊層進行處理后，重新鋪砌預制塊。

（2）夯擊完畢后，用輕型壓路機碾壓，在預制塊上均勻撒布粒徑為5.0～15mm的石屑或是砂礫，將之掃入預制塊的縫隙內，經(jīng)過碾壓后，達到嵌縫密實的效果[5]。

2.3 現(xiàn)澆混凝土路面施工

2.3.1 測量放線

測量小組按照設計文件，在道路上準確測放出中線和邊線，并在中線上每隔20m設置一根中線樁，同時在其兩側設置邊樁。將控制樁設置于相對比較穩(wěn)定的位置處，確保精度滿足相關規(guī)范的規(guī)定要求。可將臨時水準點設置邊線附近，為高程復核提供便利條件。

2.3.2 模板制安

（1）本工程采用木模板，選材方面以質地堅硬、彎曲變形幾率小、無裂紋的木料作為首選，模板厚度控制在4.0～6.0cm左右，高度與水泥混凝土板的厚度保持一致。對模板的內壁和頂面做拋光處理，并確保接縫嚴密，避免漏漿[6]。

（2）在現(xiàn)場安裝模板時，必須按照放線的位置支立，并保證模板穩(wěn)固，接頭部位平順、緊密。當模板支設完畢后，在內壁上均勻涂刷隔離劑，防止混凝土黏附。

2.3.3 混凝土鋪筑

（1）按照設計圖紙要求，依據(jù)拌和站的產能，以提高模板周轉效率為前提，對混凝土板分幅、風格。鋪筑前，檢查基層，看是否平整，并對模板和鋼筋全面檢查，確保支撐牢固可靠，位置準確無誤，隨后從模板的一端使混凝土入模，當板厚超過22cm 時，可采用分層的方法鋪筑，以兩層為宜，每層的厚度相同，而板厚在22cm以內時，可一次性澆筑。

（2）當混凝土鋪筑至板厚2/3 時，可將模板內的鐵橛拔出，保證混凝土鋪筑在分縫的位置處結束，一塊完整的混凝土板不得存在接茬。鋪筑時，可先對鋼筋下部的混凝土進行鋪筑，振搗密實后放置鋼筋，對上層混凝土鋪筑即可。脹縫與路面中心線垂直，縫寬要保持一致，上部灌入填充料，下部設置脹縫板；傳力桿固定后，應與混凝土板面保持平行，誤差控制在5.0mm以內。

（3）施工縮縫時，可以采取切縫的方法，若作業(yè)條件受限，則可選擇壓縫的方法施工。壓至規(guī)范標準要求的深度后，及時將壓縫刀提出，用原漿將縫槽修補平整。需要注意的是，只能使用原漿，不得另行調制，以免影響整體效果。

2.3.4 養(yǎng)生

當混凝土板現(xiàn)澆完畢后，應及時按照規(guī)范標注的規(guī)定要求養(yǎng)生，可以選擇膜覆蓋加灑水的方法，具體的操作要點如下：

（1）選擇塑料薄膜、麻袋、草席或土工布等，覆蓋在終凝的混凝土上，以達到保濕的效果。養(yǎng)生期間，每天灑水，次數(shù)可根據(jù)實際情況而定。

（2）本工程所在地的晝夜溫差相對較大。因此，在混凝土板現(xiàn)澆后3d，采取有效的保溫措施，避免早期收縮裂縫的產生。在混凝土養(yǎng)生期間，除灑水車之外，其余車輛不得通行，以免對混凝土板造成損壞。

3 結語

火山灰以其自身所具備的優(yōu)異性能，可以作為水泥混凝土中的集料或摻合料，能夠提高水泥混凝土的整體性能，改善路面的使用性能。在水泥混凝土路面施工中應用火山灰時，應控制好用量，掌握施工技術要點，以確保路面的整體質量。