淺析水泥混凝土路面面層施工質(zhì)量的控制要點(diǎn)

馬雄文 唐尋

摘要：國(guó)家道路網(wǎng)完善與否直接影響著國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度，隨著社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步，高速公路與城市道路成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要影響因素。本文通過(guò)對(duì)水泥混凝土路面施工質(zhì)量控制與常見(jiàn)混凝土路面質(zhì)量問(wèn)題的研究，提出并總結(jié)了水泥混凝土路面面層施工各個(gè)環(huán)節(jié)的控制要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：水泥混凝土 ?路面施工 ?面層 ?質(zhì)量控制 ?要點(diǎn)

近年來(lái)，我國(guó)道路建設(shè)飛速發(fā)展，國(guó)家對(duì)道路工程逐漸重視，水泥混凝土道路路面面層施工工藝與施工技術(shù)有了很大進(jìn)步。成品道路的質(zhì)量受到諸多因素的影響，如設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、基礎(chǔ)材料質(zhì)量把關(guān)環(huán)節(jié)及施工環(huán)節(jié)中的施工工藝與施工技術(shù)等?？傊?，道路質(zhì)量好壞是各環(huán)節(jié)因素的綜合反饋。

1 水泥混凝土路面常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題與處理方法分析

1.1 目前我國(guó)的道路工程施工技術(shù)與管理隨著日趨增加的交通量與逐漸嚴(yán)格的道路等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)而大幅提高，保證道路路面的穩(wěn)定性、適應(yīng)性與平整度以滿(mǎn)足安全使用需求。當(dāng)前的道路路面以水泥混凝土路面和瀝青混凝土路面為主，水泥混凝土路面可按原料區(qū)分為鋼筋混凝土、素混凝土和纖維混凝土等。隨著道路施工技術(shù)的發(fā)展，水泥混凝土路面還可分為常規(guī)混凝土路面、鋼纖維混凝土路面、碾壓混凝土路面和接縫鋼筋混凝土路面等幾類(lèi)。水泥混凝土路面具備較強(qiáng)的剛性與穩(wěn)定性、良好的抗腐蝕性能、耐久性及其經(jīng)濟(jì)的養(yǎng)護(hù)管理成本等因素，因此，其廣泛應(yīng)用于道路工程建設(shè)中。然而在建設(shè)與使用過(guò)程中，水泥混凝土路面所存在的一些質(zhì)量問(wèn)題逐漸暴露，如：路面接縫施工相對(duì)較為復(fù)雜，并且在施工或養(yǎng)護(hù)不當(dāng)就極易出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)、斷裂等，問(wèn)題一旦出現(xiàn)則修復(fù)難度較高。另外，由于水泥混凝土路面所需水泥原料數(shù)量巨大使得工程初期投資大，通過(guò)嚴(yán)格有效的施工工藝控制與施工管理來(lái)確保工程質(zhì)量，達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 常見(jiàn)的水泥混凝土路面質(zhì)量問(wèn)題主要是膨脹破壞、收縮裂縫與路面斷板。

路面的脹縫破壞是由于拉應(yīng)力超出混凝土的抗拉強(qiáng)度而產(chǎn)生的，這就需要通過(guò)設(shè)置鋼筋籠補(bǔ)強(qiáng)，調(diào)整力桿設(shè)置精度，通過(guò)筋支架來(lái)加強(qiáng)固定，以及通過(guò)精確控制傳力桿與脹縫板設(shè)置來(lái)使問(wèn)題得到解決。

針對(duì)水泥混凝土路面面層的收縮裂縫現(xiàn)象，一定要將坍落度控制好，使其不能過(guò)大，對(duì)于過(guò)小的坍落度則要通過(guò)調(diào)整W/C值而不是僅調(diào)整用水量。此外還應(yīng)將水泥初凝時(shí)間與試摻外加劑等調(diào)整到最為合適的時(shí)間。

所謂水泥混凝土路面斷板，指水泥混凝土路面在施工與使用中由于板內(nèi)應(yīng)力大于混凝土強(qiáng)度而出現(xiàn)的斷裂，其通常貫穿整個(gè)混凝土面板厚度，且出現(xiàn)不規(guī)則斷裂斷板或角隅折斷裂縫現(xiàn)象，使水泥混凝土面板分成兩塊或多塊，破壞路面結(jié)構(gòu)完整性并影響安全使用。水泥混凝土路面的斷板產(chǎn)生原因：

①路面面板厚度不夠或載重過(guò)重、路面面板的平面面積未按規(guī)范設(shè)計(jì)與施工、過(guò)量塑性變形或不均勻沉降使路面面板底脫空而失去支撐、較差的地基穩(wěn)定性、施工養(yǎng)生期間過(guò)大的收縮應(yīng)力、應(yīng)力和荷載作用下導(dǎo)致的疲勞開(kāi)裂等。

②原材料不達(dá)標(biāo)、施工配合比控制不當(dāng)?shù)仁堑缆肥┕み^(guò)程中產(chǎn)生斷板的主要原因，基層表面不平整會(huì)造成路面厚度不勻，這極大增加了基層與面層間的磨阻力，最終致使路面薄弱處因無(wú)法承受拉應(yīng)力而開(kāi)裂。

③基層材料干燥則通常會(huì)出現(xiàn)吸收底部混凝土水分現(xiàn)象，這就大大降低了混凝土抗彎拉強(qiáng)度，進(jìn)而導(dǎo)致開(kāi)裂。

④對(duì)工藝控制不當(dāng)是水泥混凝土路面施工中造成的斷裂又一原因：較短的攪拌時(shí)間，拌和中混凝土組成材料溫度過(guò)高，振搗不夠密實(shí)，冷卻與硬化過(guò)程中溫差太大而致使混凝土彎拉應(yīng)力降低等。此外，施工工序控制不當(dāng)，如切縫不及時(shí)、混凝土間斷時(shí)未及時(shí)對(duì)施工縫進(jìn)行處理、真空吸水時(shí)漏吸以及較為不利的季節(jié)進(jìn)行施工等都會(huì)影響混凝土自身的抗彎拉強(qiáng)度而致使路面開(kāi)裂。

1.3 針對(duì)斷板切縫的處理主要通過(guò)條帶罩面法與直接灌入法來(lái)進(jìn)行修復(fù)，以保證道路的安全使用?；炷谅访嫒羰秦灤┤竦闹小⒅囟葯M向斷板，則可采用條帶罩面法，其施工過(guò)程為：沿著斷板兩側(cè)各約15cm，平行縮縫鋸切兩條7cm深的橫縫，兩鋸縫內(nèi)側(cè)鑿除7cm。沿?cái)喟鍍蓚?cè)10cm，每隔50cm鉆直徑為1cm，深為5cm的鈀釘孔，吹刷干凈并均勻涂刷水泥漿或環(huán)氧樹(shù)脂水泥砂漿。將鈀釘進(jìn)行除銹除污處理，并插入填滿(mǎn)砂漿的鈀釘孔，進(jìn)行安裝。將原混凝土配合比中水泥量分為硅酸鹽水泥和白水泥，在攪拌時(shí)摻入適量膨脹劑，及時(shí)振搗密實(shí)并抹平即可處理色差問(wèn)題。而直接灌入法適于斷板寬度大于3mm的裂縫，這通過(guò)將環(huán)氧樹(shù)脂、鄰苯二甲酸二丁酯、二甲苯以及乙二胺攪拌均勻并直接灌注來(lái)實(shí)現(xiàn)。

1.4 針對(duì)水泥混凝土路面施工過(guò)程斷板主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行預(yù)防：

首先，通過(guò)對(duì)水泥混凝土混合料的配合比進(jìn)行嚴(yán)格控制，以避免水灰比過(guò)大或混合料離析發(fā)生，這能夠保證成型混凝土強(qiáng)度。

其次，還應(yīng)對(duì)切縫時(shí)間進(jìn)行精確嚴(yán)格的掌握以避免因混凝土收縮而產(chǎn)生斷板，切縫時(shí)間通常控制在300h內(nèi)，高溫環(huán)境時(shí)則應(yīng)控制在250h內(nèi)，環(huán)境的溫度與濕度的變化都會(huì)導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生干縮現(xiàn)象。在混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的25%～30%時(shí)應(yīng)采用切縫機(jī)來(lái)切割，切縫過(guò)早會(huì)使粗骨料從砂漿中跳脫;過(guò)晚，其產(chǎn)生的拉應(yīng)力若超出混凝土容許值會(huì)使混凝土板出現(xiàn)開(kāi)裂。另外，切縫時(shí)間還應(yīng)根據(jù)實(shí)時(shí)環(huán)境溫度及溫差進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。在施工過(guò)程中，切縫時(shí)間應(yīng)遵循“能切就切，寧早勿晚”的原則，對(duì)切縫機(jī)的選擇上要盡量采用轉(zhuǎn)速快，振動(dòng)小的小機(jī)型。

2 施工質(zhì)量控制分析

道路工程的質(zhì)量管理主要體現(xiàn)在整體質(zhì)量管理、過(guò)程質(zhì)量管理以及全員質(zhì)量管理三方面，即全方位進(jìn)行工程實(shí)體的質(zhì)量管理。投資方在工程執(zhí)行控制體系中位于核心，其行為對(duì)施工方和監(jiān)理方在項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中具有重要影響。因此，投資方應(yīng)掌握合作強(qiáng)度與策略，與施工方和監(jiān)理方建立有效的合作機(jī)制，以保證工程項(xiàng)目的高效運(yùn)行。

水泥混凝土路面施工工序包括：施工前期準(zhǔn)備、安裝模板或軌模、筑作接縫安裝鋼筋、制備并運(yùn)送水泥混凝土、攤鋪與搗實(shí)、水泥混凝土層的修整與光面、拉毛防滑槽、拆模與養(yǎng)生、添縫開(kāi)通。工程施工質(zhì)量控制可劃分為事前控制、事中控制、事后控制。

首先，水泥混凝土路面面層施工的事前控制工作，即充分做好施工前的準(zhǔn)備工作，為進(jìn)場(chǎng)施工做好必要準(zhǔn)備;編寫(xiě)專(zhuān)項(xiàng)施工技術(shù)方案并結(jié)合工程質(zhì)量要求進(jìn)行機(jī)械設(shè)備購(gòu)置，安排進(jìn)場(chǎng)，對(duì)工程所需要的原材料進(jìn)行嚴(yán)格的考察選購(gòu);全面開(kāi)工前，須在工程現(xiàn)場(chǎng)按設(shè)計(jì)配合比選擇不少于200m的路段進(jìn)行試鋪、試壓，并按規(guī)范要求進(jìn)行各項(xiàng)檢驗(yàn)、檢測(cè)，投資方、監(jiān)理方與施工單位會(huì)商試驗(yàn)結(jié)果并總結(jié)注意事項(xiàng)、提出改進(jìn)意見(jiàn)，為正式施工提供改進(jìn)依據(jù);對(duì)機(jī)械勞動(dòng)者及施工員進(jìn)行工程質(zhì)量責(zé)任劃分與技術(shù)培訓(xùn)，以保證工程的每一步驟均按施工規(guī)范進(jìn)行施工。

其次，事中控制中即在水泥混凝土路面面層施工中的質(zhì)量控制。在整個(gè)施工過(guò)程中，監(jiān)理方應(yīng)做好把關(guān)工作，控制好原材料的生產(chǎn)、貯存與運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)，嚴(yán)格對(duì)進(jìn)場(chǎng)原材料進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，對(duì)混合料到場(chǎng)的溫度應(yīng)進(jìn)行重點(diǎn)控制。此外，施工單位在施工過(guò)程中嚴(yán)格按照試驗(yàn)路段所確認(rèn)的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行施工;監(jiān)理方則應(yīng)按試驗(yàn)規(guī)程要求來(lái)進(jìn)行取樣檢驗(yàn)，并對(duì)密實(shí)度、構(gòu)造深度以及滲水系數(shù)等指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)各面層進(jìn)行規(guī)范頻率的驗(yàn)收。

再次，工程的事后控制主要是對(duì)路面工程開(kāi)展全面檢查驗(yàn)收，并進(jìn)行抽芯檢驗(yàn);整理并歸檔相關(guān)技術(shù)文件。

總之，在施工過(guò)程中只有嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量并進(jìn)行規(guī)范施工，才能有效控制水泥混凝土路面質(zhì)量，以避免各階段中產(chǎn)生面板病害，從而最大程度降低道路養(yǎng)護(hù)費(fèi)用并延長(zhǎng)其使用壽命。

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作者簡(jiǎn)介：馬雄文（1967-），男，湖北人，工程師，工科學(xué)士，研究方向：道路砼施工技術(shù)。