張 權
中鐵十二局第三工程公司,山西 太原 030024
水泥混凝土路面指用水泥混凝土板作面層的路面,是以水泥混凝土板作為面層,下設基層、墊層所組成的路面結構,又稱剛性路面。水泥混凝土路面憑借其良好穩定性、耐久性和平整度,強度高、養護量小等優點而倍受青睞。目前水泥混凝土路面的修筑技術日臻完善,并帶來了良好的經濟效益。在高等級交通道路,水泥混凝土路面應用廣泛,但是路面也容易出現壽命短、早期損壞嚴重的現象,很多路面通車不久就進行維修、改造,大多數高速公路水泥混凝土面層雖然已經使用了優質的材料,先進的施工機械,但仍無法修出高水平的面層。究其原因,施工質量保證體系不完善,對路面的施工過程缺乏系統、深入的研究,施工質量控制方法不科學等諸多方面,都嚴重制約著路面的建設質量。
路面施工工藝是一個系統的流程,包括準備施工機械設備和質量檢測儀器,支模和布設鋼筋,水泥混凝土的攪拌運輸、攤鋪、振搗、抹面、壓面、壓紋,遮蓋塑料,拆模以及切縫,養生,交通管制,清理施工現場等。水泥混凝土自身的缺點是固有的,容易形成諸多病害。
首先是裂縫??v向裂縫通常大多出現在高填方,半填半挖路段、填挖交界以及軟土地基路段,主要是由于路基橫向不均沉降或板下的不均勻支撐造成的。有些高速公路采用先填筑超車道和主車道,以保持路線貫通,再填筑其余部分的方法進行施工,其路面產生縱向裂縫難以避免。采用大型滑模機械攤鋪,因前進速度快,振搗棒劃溝不能充分振搗,也會產生縱向裂縫。在水泥混凝土填挖相交斷面、新老路基交接處、土基密度不同部位,橋涵通道等構造物和路基連接處,軟弱地基、失陷性黃土等特殊路段易產生橫、斜向裂縫;其次,交叉裂縫和破碎板是水泥混凝土路面的另一種嚴重破壞形式,對行車的安全性和舒適性產生嚴重影響。公路運輸超載嚴重,路面板厚度不足或強度偏低,板底脫空、基層松散或強度不夠,土基的不均勻沉降和地下水位過高、路基液化等都可能會導致路面板出現交叉裂縫或破碎板。
此外,當路面出現縱、橫、斜向等各種裂縫時,如果養護不及時,路表水沿縫隙進入基層或路基,導致基層和路基浸水軟化,在重載反復作用下,裂縫會進一步擴展,如此循環,久而久之,路面就會產生交叉裂縫,甚至出現破碎現象。
另外,混凝土路面表面因施工質量差還會出現破損和孔洞?;炷敛牧现袏A帶有朽木紙張和泥塊樹葉等雜物,還有春季施工,水中夾帶冰塊都可以塊造成混凝土板的孔洞。水泥混凝土路面還經常出現掉角、磨耗層局部脫落、路面接縫損壞以及變形損壞等形式的病害。
原材料在水泥混凝土路面質量控制過程中占有比較重要的位置。許多混凝土路面病害都與路面混凝土的強度有著極大關系。而路面混凝土的強度又直接與澆筑路面混凝土的材料相關,原材料質量控制是水泥混凝土路面施工質量控制的關鍵。水泥品質是保證混凝土強度的首要因素。水泥各項指標必須符合國家標準,檢驗項目包括抗壓強度、抗折強度、化學成份等,還應控制游離氯化鈣及堿含量,以防止發生堿骨料反應,影響路面的耐久性。粗集料主要控制其最大粒徑、硬度以及含泥量和粒形。粗集料應質地堅硬、耐久、清凈。一般選用火成巖和變質巖,不使用沉積巖,保證巖石的強度,進而保證混凝土的抗彎拉強度。加工方式宜采用反擊式、沖擊式或錘式二級破碎設備,鄂式破碎很難滿足其針片狀含量要求。細集料主要控制細度模數及含泥量,集料的含泥量一旦超標,將大大降低路面的抗折強度并增加干縮變形。外加劑的選用也是水泥混凝土路面材料的關鍵。合適的外加刺劑要符合設計要求的抗折強度,并與水泥相適應,滿足施工方法對拌和物工作性能的要求以及最小變形和耐久性要求。必須嚴格控制粉煤灰、填縫料、養生劑、水等材料質量,劣質水會使路面混凝土的表面出現水浪形波紋、水垢斑跡等不雅外觀。
單位水泥用量要有嚴格控制。路面混凝土的單位水泥用量應按規范規定確定,用量過大,會使水泥漿增多,集料之問的嵌鎖力減小,使得抗折強度提高并不明顯。同時水泥漿過多會增加干縮變形,影響路面平整度,易產生開裂。集料級配組成要合理。砂率的選用經驗數據比較成熟,容易選定。粗集料一般要采用兩級配進行摻配,由于粗集料加工現狀不理想,確定一個相對合理的摻配比例是很重要的。在水泥混凝土有特殊要求時,需摻入外加劑,外加劑的質量、種類和用量要嚴加控制。要配制出具有高抗彎拉強度、耐久性好的混凝土,就要求混凝土水灰比很小,必須采用高效減水劑,才能使路面混凝土在低水比、低水泥用量的情況下達到較高的力學指標和較好的工作性能。此外,摻入引氣劑有利于提高混凝土路面的抗凍性、耐久性,降低路面剛度,極大的改善變形性能。
施工過程控制包括拌和質量控制、鋪筑質量控制以及后期的拆模和養生等。拌和時各種原材料的偏差不能超出規定值?;炷涟韬屯瓿珊蟮戒佒戤叺臅r間應嚴格控制,時間太久會影響混凝土的和易性并發生離析,從而大降低工程質量。鋪筑時模板安裝偏差一定要限制在規定范圍內。鋪筑完成后,拆模和養生要按照規范執行,否則對混凝土強度會產生不利影響。鋪筑水泥混凝土路面試驗路段分為試拌和試鋪兩階段,試驗段在與施工條件等同的條件下實施。通過在指定工作段試驗性地組織施工、檢驗、總結,得出必需的工作參數和施工經驗,指導正式生產。另外,還有些因素比如混凝土的配筋,接縫傳力桿的質量都會影響到路面的使用性能,其質量問題也是不容忽視,施工全部完成后的質量檢驗也必不可少,只有嚴把各個環節質量關才能從根本上提高混凝土路面的施工水平和工程質量。
[1]范盤仕.淺析我國公路施工質量管理與控制工作[J].建材與裝飾(下旬刊),2008(5).
[2]陳煉軍.淺析公路施工質量管理[J].長沙鐵道學院學報(社會科學版),2008(2).