滯洪區安全建設水泥混凝土路面質量控制要點

□魏 濤（駐馬店市水利工程質量監督站）

1.基本情況

結合城鄉公路建設，統籌安排，有計劃地修建撤退道路，是滯洪區安全建設的重要組成部分。一般撤退道路屬中、輕型等級，基層多為水泥穩定碎石或級配砂石，面層為水泥混凝土。路面混凝土施工材料選用的嚴謹程度不夠，施工過程細節控制方面也存在一些不足，面板也較易出現裂紋和起砂、露骨等損壞現象。針對以上情況，結合駐馬店市滯洪區安全建設的經驗，簡要介紹滯洪區安全建設水泥混凝土路面質量控制要點，并對一些質量問題成因進行分析。

2.工程材料

2.1 水泥

水泥中的C3S是熟料強度的主要來源物質（↑同向增長），水泥水化產物收縮率主要受制于C3A的含量（↓），C4AF是影響水化后產物收縮率、抗沖擊性和化學穩定性的主要物質(↑)。所以道路水泥的制造最注重三者之間最優配比和含量，在用于路面施工的水泥選用時，一般多考慮C3A的指標，從化學性能上看，含量越高，水泥砂漿層的干縮越大，混凝土路面的耐磨性能降低，容易造成路面損壞。因此規范對中、輕型道路的路面水泥提出要求：應選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，或選用礦渣硅酸鹽水泥（須嚴格控制用水量、攪拌時間和養護時間），在低溫天氣施工時還應考慮選用R型水泥。另外，對于水泥稠度需水量指標，應限制≤30%，水灰比宜控制在0.44～0.40，以滿足耐久性要求。

2.2 粗集料

未分級的統料堆放時，容易在堆上產生前期離析，將誘發致路面出現大面積麻面和倒邊、塌邊等，因此強制性要求嚴禁使用不分級的統料。在當地施工中使用的多為碎石，所以這里的粗集料特征要求以碎石為例，一般應選用II級或III級集料，要求質地堅硬、潔凈，壓碎指標和針片狀含量均應<20%，一般采用2～4個粒級摻配。在混凝土制拌時，隨著粗集料粒徑的增大，比表面積減少，混凝土中的水泥摻量也減少，粒徑在滿足最小截面1/4的前提下，應盡量選擇粒徑較大的碎石，但同時還要考慮，面層混凝土施工粗集料粒徑的降低，有利于得到較高的混凝土彎拉強度，取得較高的抗凍、耐磨和耐疲勞性能，所以兩者相權，宜將粗集料最大公稱粒徑控制在31.5mm以內。

2.3 砂和砂率

路面混凝土用砂必須具有高的密度和小的比面，以保證拌和物有適宜的工作性，保證硬化后的混凝土有足夠的強度和耐久性，同時又達到節水的目的，因此宜選用符合規范要求的細度模數>2.5的II區中粗砂。砂率的變化可導致集料的總表面積和空隙率的變化，砂率過大，集料的總表面積和空隙率都會增大，在水泥漿含量不變的情況下，混凝土拌和物的流動性將減少；同樣，若砂率過小，因不能保證粗集料間有足夠的砂漿層，也會降低混凝土拌和物的流動性。通常認為，在水泥漿用量不變的條件下，能使混凝土拌和物獲得最大流動性且不致出現離析泌水等不良現象時的砂率為最佳砂率。數據顯示道路混凝土的最佳砂率，一般宜控制在28%～32%之間。

3.施工過程管理

3.1 拌制與運輸

3.1.1 拌制

路面混凝土的攪拌場除滿足一般配置要求外，考慮到混凝土路面施工的連續性，還應在料場增設一套小型拌和設備和發電機組備用；配備烘箱監測砂石料含水率的變化；保障攪拌、清洗、養生用水的供應和水質的保證。對拌和物的其它要求，應按照JTGF30-2003表6.2.7“混凝土拌和物的質量檢驗項目和頻率”進行檢查。

3.1.2 運輸

一般采用自卸汽車運輸，應盡量避免運輸道路顛簸，減少運距（最遠運輸半徑控制在20km以內）、縮短時間（滿足各種氣溫及天氣條件下出料到鋪筑完成的允許最長時間，一般運輸純時間在1h以內），并采取適當方法進行表面覆蓋，防止水分損失和離析，一旦發現離析，可根據情況進行重新摻拌。

3.2 攤鋪與振搗

3.2.1 攤鋪

在確保下承層的穩定、密實、均質前提下，攤鋪之前還應進行全面破損檢查并且保證鋪筑前的基面濕潤，檢查側模的牢固程度，檢測模板的順直度。然后在混凝土入倉后，人工整理時采用“扣鍬”的方法，嚴謹甩拋和耬耙。

3.2.2 振搗

松料攤鋪預留高度一般為10%，面板設計厚度一般在20cm左右，可采取一次攤鋪完成。熟料入倉人工補料后，使用三輥軸整平，再用插入式振搗器、平板振搗器振實，之后運用圓盤抹面（磨光）機結合人工精收的方式完成，在振搗過程中振搗棒應盡量靠近側模內邊，避免蜂窩麻面集中。

有些項目施工中加以真空脫水工藝，以提高混凝土的密實度，降低收縮量，因為此法極易在面板內形成毛細管道，影響其彎折強度，所以目前一般采用摻入外加劑的方式來代替。

3.3 接縫處理

3.3.1 分縫

為防止或減弱混凝土因溫度變化而產生的脹縮應力、翹曲應力，較少斷板、錯臺等型式破損，須對面板進行分縫處理。在滯洪區安全建設中，道路幅面較窄，所以一般按5～6m設置一道橫向脹縫，保證高溫時面板能夠部分伸張，同時起到收縮縫的作用，構造型式選擇平縫，施工方式為后期切縫注填縫材料。

3.3.2 填縫材料

對于填縫材料，要求與混凝土接縫槽粘接力強、回彈性好、適應混凝土板收縮，高溫時不流淌、低溫時不脆裂，有一定抗砂石嵌入的能力（通過調整灌入稠度實現），便于施工操作。一般可以選用聚氨酯類、橡膠瀝青類或改良瀝青類填縫料，對過流量低的支路可使用純瀝青進行填縫處理。

3.3.3 密閉保養

在高溫季節施工時易出現固化時間長、耐水性較差、表面粘性大、耐候性及耐久性降低等問題，施工人員要掌握好灌縫時間、灌注速率，注重密閉保養。

3.3.4 細節

同時對接縫的處理應注意以下細節：填縫料高出板面超過5mm時，應鏟平以保持表面平順；外溢至兩側面板時應予以清除；小石塊及其他堅硬物嵌入接縫應及時剔除，以保證接縫的完好；后期發現填縫料局部脫落、缺失大于1/3縫長或填縫料老化，接縫滲水嚴重，應立即進行填補或更換。

4.常見質量問題原因分析

4.1 混凝土面板斷裂

混凝土路面施工最多出現的問題是斷板，按照形態分為橫向裂縫、縱向裂縫、斜向裂縫、龜裂、交叉裂縫及角隅裂縫等，引發裂縫的原因是多方面的，主要原因是路基的承載力不足和不均勻沉陷，其它的原因也十分重要。一是水灰比控制不嚴格，水化熱過大形成較強的早期收縮比大。二是養護不均勻或養護時間不足造成混凝土強度不均勻或強度不夠。三是運輸車輛相接處振搗不密實或漏振，砂石中混入泥塊等因素，造成混凝土內部有空洞負壓區存在。四是未能根據氣溫和風力（尤其是忽視大風天氣的影響）等情況準確掌握切縫時間，切縫時間過晚。五是角隅處、檢查井、雨水口等周圍鋼筋設置存在問題和施工不規范造成角隅和井周裂縫。六是設置傳力桿的，傳力桿失效也是原因之一，施工中傳力桿安裝不當，上曲下翹，在混凝土伸縮和傳力過程中混凝土產生破壞，造成裂縫形成。

4.2 路面起砂、露骨

水泥混凝土路面起砂、露骨是非常嚴重的質量問題，處理起來也十分困難，找到原因規避十分重要。其成因也涉及到混凝土強度、原材料質量、配合比控制及路面養生等諸多方面。一是水泥品種的選用未嚴格按照文中2.1中的要求進行，水泥熟料中的影響耐磨性能的礦物質含量過大，表層損壞起砂、露骨。二是為求振搗方便，水灰比設計過大，自由水過多，當混凝土保水能力不足時，新澆筑的混凝土出現泌水現象，后期起砂。三是使用了細砂、砂石含泥量大也容易產生泌水現象，而砂率偏大導致面層上部細集料集中，強度降低。四是不按規范施工，局部過振造成過分離析或泌水；為便于收光，在混凝土面層非正常曬水，導致混凝土面層水灰比增大，表層混凝土強度降低。五是施工中的偷工減料導致混凝土強度不足也是路面起砂的原因之一。在水泥混凝土路面施工中，這兩類質量問題實際上屬于質量通病，在工程建設過程中十分常見，但是在弄清了引起這些問題的原因后，加強控制與管理，就應該能夠合理的避免，降低發生概率，杜絕高發性和多發性。