高速公路水泥混凝土路面施工質(zhì)量控制

李國(guó)志

(邢臺(tái)路橋建設(shè)總公司)

高速公路水泥混凝土路面施工質(zhì)量控制

李國(guó)志

(邢臺(tái)路橋建設(shè)總公司)

從材料控制、配合比控制、基準(zhǔn)線設(shè)置、混凝土運(yùn)輸、攤鋪及振搗、抹面及拉毛以及混凝土養(yǎng)生等施工工藝論述了高速公路水泥混凝土路面施工質(zhì)量控制要點(diǎn)。

混凝土;配合比;攤鋪;振搗

0 引言

水泥混凝土路面因其承載能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、施工機(jī)械簡(jiǎn)單以及造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)而在高速公路中被廣泛應(yīng)用，但若路面施工質(zhì)量不佳則會(huì)直接影響到公路的運(yùn)輸效益和行車安全，甚至?xí)绊懫涫褂脡勖绕涫墙陙黼S著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，高速公路上大型車輛及重載車輛流量迅猛增長(zhǎng)，人們對(duì)路面要求也越來越高，因此如何對(duì)水泥混凝土路面施工進(jìn)行有效控制，保證水泥混凝土路面的施工質(zhì)量對(duì)實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益具有深遠(yuǎn)意義。

1 材料控制

(1)水泥。由于國(guó)內(nèi)水泥生產(chǎn)廠家較多，其所用原材料也不盡相同，即使同一標(biāo)號(hào)的水泥在性能上也存在較大差別，在選擇施工水泥時(shí)應(yīng)選擇細(xì)度指數(shù)和凝結(jié)時(shí)間，將其具體參數(shù)同施工情況相結(jié)合，避免雖參數(shù)未超出標(biāo)準(zhǔn)，但由于運(yùn)距較遠(yuǎn)或其他原因耽擱攤鋪時(shí)間而導(dǎo)致混凝土無法攤鋪或路面生成裂紋。

(2)粗骨料。粗骨料主要影響混凝土的抗折強(qiáng)度，為提高該參數(shù)則宜采用粒徑較小碎石，避免粒徑過大在施工中其周圍聚集大量水分子而在混凝土內(nèi)形成薄弱區(qū)，并且大粒徑骨料宜增大施工機(jī)械磨損程度及影響路面平整度，但若粒徑過小則其表面積會(huì)相應(yīng)增大，因此要保證和易性則必須增加水泥用量，同時(shí)應(yīng)考慮骨料壓碎值，為避免混凝土表面宜被折斷應(yīng)控制壓碎值在5以下。

(3)細(xì)骨料。水泥混凝土路面宜采用中砂，若砂粒較粗則其中含有部分小礫石，振搗后該碎石會(huì)浮在表層而導(dǎo)致表面粗糙，且較粗砂的砂率不能完全起到粗集料間的潤(rùn)滑作用而降低和易性，而要保證和易性則必須增大砂率，而砂石比過大則在攤鋪后砂漿層會(huì)過厚而影響路面質(zhì)量，同時(shí)應(yīng)保證砂石級(jí)配良好以免發(fā)生離析、泌水現(xiàn)象。

(4)粉煤灰。在混凝土內(nèi)摻加定量粉煤灰可增強(qiáng)和易性、強(qiáng)度及耐久性，并可降低水泥用量而提高經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)可提高混凝土的可攤鋪性，降低水膠比并保持坍落度不變，但可提高其振動(dòng)粘度，因此可提高可攤鋪性而防止塌邊和麻面。

(5)外加劑。外加劑的摻加可減少水泥用量而降低水化熱的產(chǎn)生，但因當(dāng)前生產(chǎn)廠家較多導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量相差較大，因此在選擇時(shí)應(yīng)選擇質(zhì)量穩(wěn)定、性能優(yōu)良等優(yōu)良的產(chǎn)品。

2 配合比控制

由于配合比對(duì)拌合物的和易性、保水性及凝聚性起決定性作用，在進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)同時(shí)滿足彎拉強(qiáng)度、耐久性和經(jīng)濟(jì)性等方面要求，在進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證其與施工機(jī)械施工能力相匹配，一般可通過控制混合料的坍落度進(jìn)行控制，在滿足混凝土力學(xué)要求的前提下可以拌合物可攤鋪性為中心進(jìn)行;同時(shí)應(yīng)控制水灰比，避免水泥用量過小而降低混凝土強(qiáng)度，而水灰比過大則會(huì)增加混凝土的脆性、徐變以及收縮開裂。

3 基準(zhǔn)線設(shè)置

基準(zhǔn)線的精度是保證路面面層施工質(zhì)量的前提條件，基準(zhǔn)線的控制應(yīng)從宏觀和局部?jī)煞矫孢M(jìn)行，施工時(shí)應(yīng)先測(cè)設(shè)出路中線點(diǎn)，并應(yīng)結(jié)合路況合理設(shè)置線點(diǎn)間距以防止拉線時(shí)撓度過大，并保證精度;結(jié)合攤鋪機(jī)側(cè)模到傳感器間距及路面板寬度設(shè)定方向線和高程線位置，其中方向線應(yīng)控制方向和高程，而高程線則應(yīng)控制高程;之后用大錘或電錘將拉線樁固定牢固，其高度應(yīng)盡量低于運(yùn)料車箱底，并逐個(gè)檢查拉線樁上的鎖定塊以免因其不合格而導(dǎo)致事故，控制下承層頂面至夾線臂間高差以45 cm為宜以免過高或過低增大干擾頻率;用緊線器張拉基準(zhǔn)線，可采用懸掛重球法檢測(cè)其撓度不超過8 mm，之后方可將拉線固定在夾線臂夾口內(nèi)。

4 混凝土運(yùn)輸控制

在混凝土運(yùn)輸途中應(yīng)考慮蒸發(fā)失水或水化失水以保證其工作性能，在施工前應(yīng)由實(shí)驗(yàn)室結(jié)合水泥的初凝時(shí)間和施工環(huán)境溫度確定拌合物的最長(zhǎng)允許鋪筑時(shí)間，即混凝土自攪拌完成至攤鋪、振搗、抹面等工藝全部完成，若實(shí)際時(shí)間超過限值或在高溫季節(jié)施工則應(yīng)摻加緩凝劑，并在運(yùn)輸過程中采取密封措施以防漏漿，高溫天氣運(yùn)輸時(shí)應(yīng)防止混凝土在運(yùn)輸途中水分蒸發(fā)而采取覆蓋措施。

5 混凝土攤鋪控制

混凝土攤鋪前應(yīng)先對(duì)模板間隔、高度、潤(rùn)滑及其穩(wěn)定情況、鋼筋和傳力桿位置等進(jìn)行全面檢測(cè)，以上控制因素全部合格后方可進(jìn)行攤鋪施工;運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)的混凝土可直接倒入安裝好側(cè)模的路槽內(nèi)，后可用人工進(jìn)行找平，若混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象則應(yīng)采用扣鍬方法進(jìn)行翻拌，禁止拋擲或樓耙而導(dǎo)致離析;模板附近攤鋪可采用鐵鍬插搗以搗出灰漿，并可避免蜂窩出現(xiàn)，混凝土的松鋪高度應(yīng)略高于模板頂面，施工途中若因故停工則可在已經(jīng)搗實(shí)的混凝土表面覆蓋麻袋，待復(fù)工時(shí)將其耙松后方可繼續(xù)鋪筑，若停工時(shí)間較長(zhǎng)則應(yīng)做施工縫處理;若采用滑模施工則隨著攤鋪機(jī)前移模板即可將密實(shí)的混凝土擠壓，并通過抹平器對(duì)路面進(jìn)行反復(fù)揉搓既可將表面抹光又可將表面氣泡和麻面等消除;若施工混凝土塌落度較大，雖然攤鋪機(jī)設(shè)置了超鋪角也會(huì)引起塌邊而降低兩側(cè)標(biāo)高，該種情況可采取人工修正;由于下承層的平整度和強(qiáng)度直接影響路面平整度，攤鋪機(jī)施工中雖有自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)但當(dāng)下承層存在小面積不平整或強(qiáng)度不夠則會(huì)導(dǎo)致個(gè)別履帶下沉，繼而會(huì)導(dǎo)致整個(gè)機(jī)身不平穩(wěn)，路面則會(huì)出現(xiàn)小的突變而影響平整度;應(yīng)控制運(yùn)輸車輛的卸料高度，以免卸料過高增加攤鋪?zhàn)枇Σ?dǎo)致兩側(cè)溢出混凝土，甚至出現(xiàn)施工機(jī)械上臺(tái)或瞬間推動(dòng)現(xiàn)象，最終影響平整度，卸料過低造成布料不均，局部混凝土量不足而產(chǎn)生離析層也影響平整度和標(biāo)高;在攤鋪過程中應(yīng)均勻分布混凝土料，尤其應(yīng)保證邊角混凝土料充足，并隨時(shí)調(diào)整振動(dòng)倉(cāng)內(nèi)料位，結(jié)合混合料的坍落度隨時(shí)調(diào)整振動(dòng)頻率，隨時(shí)檢查傳感器拉線，并派專人看護(hù)基準(zhǔn)線并隨時(shí)測(cè)設(shè)驗(yàn)證。

6 振搗控制

澆筑后的混凝土振搗應(yīng)先采用插入式振搗器對(duì)兩側(cè)邊緣部位等平板振搗器不宜達(dá)到的部位進(jìn)行振搗，每點(diǎn)的振搗時(shí)間不應(yīng)低于20 s，其移動(dòng)間距不應(yīng)超過作用半徑的1.5倍，同模板的間距不應(yīng)超過作用半徑的0.5倍;特殊部位振搗完畢后則應(yīng)采用平板振搗器對(duì)其大面積進(jìn)行振搗，振搗時(shí)應(yīng)保證相互間重疊10～20 cm，最終振搗效果應(yīng)以表面泛漿并無氣泡冒出為準(zhǔn)，若采用振動(dòng)梁振搗則應(yīng)保證其移動(dòng)速度緩慢均勻，對(duì)不平整部位應(yīng)及時(shí)進(jìn)行人工填補(bǔ)找平，填補(bǔ)應(yīng)盡量采用較細(xì)的原漿，并應(yīng)控制牽引繩不可過短以減少對(duì)振動(dòng)梁底部產(chǎn)生傾斜，振搗完畢后可用平直的滾杠進(jìn)一步滾揉表面以進(jìn)一步提漿并調(diào)勻。

7 抹面及拉毛

抹面和拉毛施工質(zhì)量?jī)?yōu)劣直接影響路面最終平整度、粗糙度和抗磨性能，抹面是為了實(shí)現(xiàn)表面密實(shí)、平整，若抹面次數(shù)較多或拉毛時(shí)間推遲則雖可得到理想密實(shí)度，但最終路表面粗糙度往往不符合要求，若抹面次數(shù)過少或拉毛過早則宜導(dǎo)致表面起砂、磨光，并宜出現(xiàn)微小裂縫，因此應(yīng)控制施工時(shí)間間隔，第一次抹平應(yīng)在整平后10 min后進(jìn)行，寒冷季節(jié)應(yīng)延緩施工時(shí)間，抹面時(shí)同一面抹面次數(shù)不應(yīng)低于4次，每次的時(shí)間間隔在高溫季節(jié)宜為10～20 min，寒冷季節(jié)為20～35 min，若遇高溫或大風(fēng)天氣則應(yīng)縮短抹面時(shí)間間隔，抹面完成后待表面用食指加壓按下出現(xiàn)2 mm左右深度凹痕或表面出現(xiàn)水光時(shí)為最佳拉毛時(shí)間，拉毛應(yīng)一次進(jìn)行避免中途停留或分多次施工，最終要求紋理順暢并形成聯(lián)通的溝槽以利于面層排水。

8 養(yǎng)生

混凝土路面表面強(qiáng)度達(dá)到一定值后則應(yīng)進(jìn)行養(yǎng)生以保證其在開放交通前具有足夠的強(qiáng)度和質(zhì)量，養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)防止水分蒸發(fā)和風(fēng)干現(xiàn)象，并應(yīng)采取措施以降低溫度變化差值并降低混凝土板面內(nèi)產(chǎn)生過大的溫度應(yīng)力，養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)實(shí)施交通管制以防表面被破壞，并堅(jiān)持每天灑水以保證表面處于濕潤(rùn)狀態(tài)，但應(yīng)保證灑水時(shí)不出現(xiàn)水流沖刷。

9 結(jié)語

在水泥混凝土路面施工時(shí)應(yīng)從原材料選擇、配合比設(shè)計(jì)等入手，并在整個(gè)施工過程中嚴(yán)格控制、嚴(yán)格要求，做到環(huán)環(huán)相扣，結(jié)合實(shí)際情況及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和組織，才能最終建設(shè)成高質(zhì)量的水泥混凝土路面，更大程度的實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

［1］鄧學(xué)均.路基路面工程［M］.北京:人民交通出版社，2008.

［2］王燃.水泥混凝土公路技術(shù)實(shí)踐與展望［M］.北京:人民交通出版社，2001.

［3］劉德云.公路施工技術(shù)［M］.北京:人民交通出版社，2003.

U416.217

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1008-3383(2012)03-0025-01

2011-12-13