水泥混凝土路面施工質量保證措施

蘇二輝 何 濤 陳偉鵬

目前,在我國公路工程建設中,作為高級路面的面層主要有兩種類型:瀝青混凝土路面和水泥混凝土路面,作為剛性路面的水泥混凝土路面具有良好的使用特性,主要表現在以下幾個方面:

1)剛度大。水泥混凝土路面具有較高的抗壓、抗彎拉、抗磨等力學強度,抗彎拉強度達到4.5 MPa～5.5 MPa,抗壓強度達到30 MPa～40 M Pa,有較高的承載力和擴散荷載能力;2)穩定性好。水泥混凝土路面的水穩定性、熱穩定性好,特別是其強度能隨時間而增長,因此,水泥混凝土路面用于氣候條件急劇變化地區時,不易出現瀝青路面的某些穩定性不足的損壞;3)耐久性好。由于水泥混凝土路面的強度和穩定性好,無需很多的養護和維修,使用年限長;4)抗侵蝕能力強。水泥混凝土對油和大多數化學物質不敏感,具有較強的抗侵蝕能力;5)養護費用少。在正常設計和施工養護的條件下,水泥混凝土路面的養護工作量和養護費用約為瀝青路面的1/3～1/4。

由于水泥混凝土路面具有以上優點,目前被廣泛應用于高等級路面,因此,如何提高水泥混凝土路面鋪筑質量,延長水泥混凝土路面的使用年限也成為很關鍵的問題。

水泥混凝土路面是水泥與水合成水泥漿為結合料,碎石為骨料,砂為填充料,經過拌和、攤鋪、養生所鋪筑的路面,它在制作和硬化過程中,受材料質量、施工條件、外部環境、操作工藝以及養生等多種因素的影響,針對施工實際,為保證水泥混凝土面層質量,就二級及二級以上公路水泥混凝土路面施工談幾點措施。

1 水泥混凝土路面基層施工

要保證路基具有足夠的強度,在基層施工時一定要嚴把質量關,嚴格控制基層的質量,在控制基層壓實度和強度的同時,也要注意控制基層的標高和平整度,控制基層的標高是為了保證水泥混凝土面層的厚度,控制基層的平整度是為了防止在基層上鋪筑的混凝土面板厚薄不均,在荷載作用下會造成應力分布不均衡,易出現斷板現象。

2 水泥混凝土路面面層施工

2.1 原材料

1)水泥。水泥是水泥混凝土路面的重要膠結材料,應盡量選用同一廠家的水泥,并優選獲得國家認證的優質水泥,水泥標號一般不應低于425號,通過混凝土配合比試驗,根據其配制彎拉強度、耐久性和工作性優選適宜的水泥品種、強度等級。

2)集料。粗集料應使用質地堅硬、耐久、潔凈的碎石、碎卵石和卵石,其壓碎指標小于15%,針片狀顆粒含量小于15%,含泥量小于1%,按最大公稱粒徑的不同采用2個～4個粒級的集料進行摻配,碎石的最大公稱粒徑不宜大于31.5 mm。細集料應采用質地堅硬、耐久、潔凈的天然砂、機制砂或混合砂,天然砂宜為中砂,也可使用細度模數在2.0～3.5之間的砂。同一配合比用砂的細度模數變化范圍不應超過0.3,否則,應分別堆放,并調整配合比中的砂率后使用。

3)水。飲用水可直接作為混凝土攪拌和養護用水,不得含有油污、泥和其他有害雜質。

2.2 混凝土配合比

水灰比的大小直接影響混凝土的強度,密實性及施工和易性,因此在施工中應按設計配合比要求嚴格控制。根據施工季節、氣溫和運距等的變化,可微調緩凝減水劑、引氣劑或保塑劑的摻量,保持攤鋪現場的坍落度始終適宜于鋪筑,且波動最小。

2.3 施工現場控制

施工單位應根據設計圖紙、合同文件、攤鋪方式、機械設備、施工條件等確定混凝土路面施工工藝流程、施工方案,進行詳細的施工組織設計。開工前,施工單位要對施工、試驗、機械、管理等崗位的技術人員和各工種技術工人進行培訓。采用符合技術規范要求的拌合設備及運輸設備,必須使用強制式拌合設備。

采用剛度足夠的鋼制模板,不應使用木模板等其他易變形的模板。鋼模板的高度應為面板設計高度,模板長度宜為3 m～5 m。每米模板應設置一處支撐固定裝置,保證模板的垂直度。

在振搗時,沿橫斷面連續振搗密實,并特別注意路面板底、內部和邊角處不得欠振或漏振。振搗棒在每一處的持續時間,應以拌合物全面振動液化,表面不再冒氣泡和泛水泥漿為限,不宜過振,也不宜小于30 s。振搗棒插入深度宜離基層30 cm～50 cm,移動間距不宜大于50 cm,至模板邊緣的距離不宜大于20 cm,嚴禁在拌合物中推行和拖拉振搗棒振搗。

3 其他方面

3.1 正確掌握切縫時間

參考相關的研究及實踐經驗。一般為混凝土面層強度達到設計強度25%～30%開始切縫為宜。建議切縫時間:混凝土澆筑后一般氣溫時為16 h～24 h,高溫時為12 h～20 h,如受到大風降溫預告應集中力量把已澆筑的路面在降溫到來前全部切縫,采取每隔3條～4條縮縫先切一條,切縫前要提前按板塊長度打好線,待混凝土達到一定強度后,再補齊所有切縫,這樣既不斷板又較美觀,必須連續施工的應改用嵌縮縫條的方法進行施工。切縫深度一般為混凝土板厚的1/3～1/4。

3.2 加強混凝土路面的養生

當混凝土面拉毛之后具有一定硬度時(用手指輕輕觸摸不粘手為宜),即可進行養生。澆水養護的日期一般不得少于7 d,澆水的次數應能保持混凝土具有足夠的濕潤狀態。缺少水分或溫度太低,強度不增長或增長很慢,時干時濕也不利于強度的增長。特別是前7天的強度可達70%以上,不但增長速度快,還直接影響到后期強度,也就是說,如果混凝土的7 d強度達不到標準,則28 d的強度也很難達到指標。養護時間應根據混凝土強度增長情況而定,養護期滿后方可將覆蓋物全部消除。混凝土路面在養護期間和填縫前應禁止車輛通行,嚴格控制開放交通,到28 d后開放交通即可。

4 結語

在水泥混凝土路面的施工過程中,影響混凝土路面質量的因素有很多。質量是我們公路建設的生命,在設計、施工、監理等各個環節,我們都要本著預防為主的原則結合上述的一些問題,認真、細致地做好自己的工作,這樣才能把混凝土路面的質量逐步提高,做到精益求精,工程質量再上新臺階。

[1] JTG F30-2003,公路水泥混凝土路面施工技術規范[S].

[2] JGJ 55-2000,普通混凝土配合比設計規范[S].

[3] 蒲建明.建筑工程施工項目管理總論[M].北京:機械工業出版社,2003.

[4] 趙 濤.改進水泥混凝土路面施工工藝 提高路面質量[J].山西建筑,2009,35(12):271-273.