公路工程高溫條件下水泥砼路面施工技術探究

摘 要：本文基于某亞熱帶地區高速公路路面施工為例，由于水泥砼拌和物的溫度不得超過35℃，從針對漫長的高溫季節，結合當地實際情況，采取了如下的綜合施工控制措施，取得了較好的效果。以供同類的施工作參考借鑒。

關鍵詞：公路工程；高溫作業；水泥砼；路面

某亞熱帶地區高速公路段，設計長58km，該路基寬度為 2 5 米， 按照四線公路標準設計。單向水泥混凝土路面鋪裝寬度為 1 0. 5 米， 路面施工分為兩部分施工。水泥混凝土拌和物的溫度過高時，各項性能指標與室溫下檢測的結果相差較大。水泥砼拌和物的工作性能，隨溫度的升高而降低，加大了施工難度、影響施工質量。海文高速公路，地處亞熱帶，4-9月份日最高氣溫常達37-39℃，裸露的骨料表層溫度為50-55℃，散裝水泥溫度45℃左右，井水溫度為32℃左右，因此難以做到規范要求的“水泥砼拌和物的溫度不得超過35℃”。針對漫長的高溫季節，結合當地實際情況，采取了如下的綜合施工控制措施，取得了較好的效果。

1降溫措施

降溫的措施有兩個途徑，一是：降低水泥砼原材料的溫度，以降低水泥砼的溫度；二是：降低基層頂面的溫度，以延長水泥砼的凝固時間。

1 .1夜間施工

在高溫天氣中，實行夜間施工它是冷卻措施中最具成本效益的措施。因此， 該項目通常在晚上7點到8點開始， 早上7點8點結束。夜間施工和其他冷卻措施，可以使水泥砼拌和物和路面基層頂面溫度降到可施工的35℃左右，同時可避開太陽強光的照射，防止了水泥砼路面產生于縮裂縫。

1.2骨料堆上架設遮陽蓬

砂石料的溫度是決定水泥砼拌和物溫度的關鍵因素之一。經過多次試驗，在骨料堆上架設遮陽蓬，并在開工前3～4小時用高壓水槍往屑料堆上適量噴水，降溫效果也較明顯。可以將砂石料溫度下降3℃，水泥砼拌和物溫度下降2℃。

1 .3基層面灑水降溫

有關資料表明，水蒸發1kg的水化熱（597kcal）接近1立方米水泥砼降溫了1℃的熱量（610kcal ）。本工程在高溫天氣條件下施工，路面基層頂面溫度可達50-60℃，到了半夜還能超過40℃。水泥砼卸到如此高溫的基層頂面上，凝固較快，無法施工，須采取地在基層面上灑水的降溫措施。灑水措施方法只須采用普通水車，從下午四點鐘開始向當天晚上要攤鋪水泥砼面層的地段基層頂面，反復適量灑水，到晚上開工前再用人工局部基層頂面的存水清除干凈，使基層頂面溫度降到35℃左右。

2配比設計，控制坍落度

實踐與試驗表明，高溫下降低了落差損失速度， 滑模鋪裝水泥混凝土路面的配合比設計必須滿足彎曲強度、可加工性、耐久性和經濟性四個基本要求， 其中滑模的最佳工作性能施工是有保證的。也就是說， 足夠的低迷和新鮮是獨特的工藝要求。為確保水泥混凝土的最佳性能，首先必須嚴格控制混合料組成材料的質量，再優選配合比，然后進行試驗段攤鋪。組成材料的性能應攤鋪設備的要求符合。該工程采用了兩臺美國和法國的攤鋪機，考慮到德國滑模攤鋪機和美國滑模攤鋪機對坍落度的要求不同，在施工中對用水量進行了微調。一般情況，美國滑模攤鋪機攤鋪水泥砼路面需控制現場坍落度為2.2-3.0；德國滑模攤鋪機攤鋪水泥砼路面需控制現場坍落度為1.6-2.3。為了確保組成材料的質量，根據攤鋪設備哇能，通過石料的級配強度試驗確定出符合要求的石場，并通過砂的篩分試驗確定砂場，對水泥、粉煤灰、各種外加劑也通過試驗確定廠家。選定材料后進行了六十五組試驗初步配合比、基準配合比、試驗室配合比、最后換成了施工配合比為：水泥

（342）：沙（608）：碎石（1273）：水（150），外加劑采用KJ-70A引氣緩凝高效減水劑，用量為4 .4%。

在施工過程中的路面水泥砼的配合比是室溫下確定的，在高溫施工條件下，水泥砼拌和物的溫度比試配時高出10余度，水泥砼的含氣量、坍落度比試配時下降許多，水泥砼拌和物的工作性有惡化趨向，在攤鋪現場沒有水泥砼勻化設備的情況下，只能噴霧加水辦法恢復水泥砼工作性（見圖）。但是，水泥砼拌和物的用水量增加時，水泥砼的后期強度下降、水泥砼干縮率增大，不應提倡。

經檢測，本工程的路面水泥砼拌和物在高溫條件下仍保持攪拌機出料口的水泥砼坍落度SL=4cm，須增加用水量3-7%（5-10kg/m3）.這個新增加的用水量，在高溫度時，為了降低骨料的溫度，在堆料場噴水，使骨料再增加5%的含水量，同時適量選擇了KJ-70引氣緩凝高效減水劑并試配時，減水率上預留了足夠的余地，見表1.

3.確保路面水泥砼彎攔強度的措施

路面水泥砼彎拉強度是水泥砼路面三大指標之一，“水泥砼面層實測項目”100分中占30分。應予以足夠重視。高溫條件下攤鋪水泥砼路面，因施工條件惡劣，養生溫度過高等原因，影響水泥砼后期的彎拉強度。對此該工程采用了如下二項措施。

3 .1試配彎拉強度時，預留足夠余地

①工程水泥砼路面設計彎拉強度 ；②可采用的試配彎拉強度 ；③本工程實際試配彎拉強度。

3 .2加強路面水泥砼的養護

養生的好壞，對水泥砼的強度影響極大，該工程采用：①采用塑料膜覆蓋養護法，即：軟拉宏觀構造后，立即噴養護劑（水玻璃溶液）1.6kg/m2，切縫后人工補噴養護劑（包括側面），充分澆水后用塑料膜覆蓋。②講究塑料膜的覆蓋方式：先把2m寬的農用膜，剪斷成20m左右一片，從路面橫坡的高處開始順向鋪，搭接處要低處的膜搭在高處的膜之上（與房頂的瓦片正相反）。并用河砂壓搭接處。這樣膜外水份可從搭接處滲進膜下，膜下的水卻流淌不出膜外。③膜下補水：塑料膜下結的水珠少時，用水車的水管伸入高處的塑料膜下，補水，使塑料膜下一大片面積得到補水。④膜外澆水：日照強時，塑料膜下蒸汽和空氣壓力過大，塑料膜鼓起，這時及時用水車在膜上澆水降溫，既防止了養生水份的流失，又能通過塑料膜的搭接處補充了養生水份，降低路面養生溫度。

3 .3效果

高溫季節施工段的路面，隨機鉆芯26個，劈裂試驗結果：①折算的平均彎拉強度 ；②最小彎拉強度 ；③彎拉強度均方差 ；④合格判定標準 ； ，合格率為100%。

4.結束語

該高速公路水泥砼路面施工中，為了消除高溫天氣的不利影響，做了不少工作，也取得了一定成績，但是對高溫水泥砼拌和場缺乏理性認識低坍落度水泥砼在高溫情況下各項性能數據的試驗有待進一步加強，如水泥砼的振動粘度系數與溫度、時間關系表或曲線、單位體積水泥砼水泥劑量、用水量的增減與彎拉強度關系表或曲線；滑模機連續鋪橋面時，在搭板、脹縫處如何預防橋頭跳車等需要深入進行探討；滑模攤鋪的試驗有待加強，通過試驗取及可靠的料數據，以試驗數據指導施工，并不斷總結施工經驗和教訓，不斷完善質量管理體系，精心組織施工，為全面提高水泥混凝土路面滑模施工質量而努力。

參考文獻：

[1] 趙旭.舊水泥砼路面修復技術應用研究[D].燕山大學 2016

作者簡介：

孔矗（1975-10），彝族，本科，高級工程師，研究方向：公路與隧道建設。