公路水泥混凝土路面高溫施工技術(shù)研討

董尚書(shū)

摘 要：在公路路面施工過(guò)程中，水泥混凝土路面由于其施工工藝簡(jiǎn)單、質(zhì)量效益較好且成本較低等特點(diǎn)受到了工程建設(shè)行業(yè)的大力推崇，并進(jìn)一步在我國(guó)公路路面施工過(guò)程中得到了更為廣泛的應(yīng)用。然而，隨著我國(guó)公路工程逐步向某些特殊氣候帶轉(zhuǎn)移和推進(jìn)，公路路面水泥混凝土施工在高溫條件下出現(xiàn)了或多或少的問(wèn)題，給工程建設(shè)行業(yè)帶來(lái)了一定的阻礙。在此背景下，本文從高溫氣候?qū)λ嗷炷猎牧闲阅艿挠绊懗霭l(fā)，在探討高溫條件下公路路面水泥混凝土具體施工特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，就原材料質(zhì)量及溫度控制、混凝土攪拌運(yùn)輸控制和高溫鋪筑混凝土預(yù)防措施等方面進(jìn)一步討論了水泥混凝土路面施工技術(shù)的控制策略，旨在為改善我國(guó)公路路面水泥混凝土施工技術(shù)帶來(lái)更多的思考和啟迪。

關(guān)鍵詞：公路;水泥混凝土;高溫施工

中圖分類(lèi)號(hào)：U416.216 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）03-0118-02

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展和人民生活水平的不斷提升，公路工程建設(shè)得到了較好的發(fā)展機(jī)遇，越來(lái)越多的城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村逐步開(kāi)展了公路工程建設(shè)或改造，水泥混凝土路面施工工藝也得到了進(jìn)一步的應(yīng)用和發(fā)展。在這樣的情況下，如何在高溫條件下保證公路工程混凝土路面的施工質(zhì)量成為施工單位、建設(shè)單位有關(guān)工作人員重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題之一，因此，對(duì)公路路面水泥混凝土高溫施工技術(shù)的進(jìn)一步研究和探討具有極其重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。

1 高溫對(duì)水泥混凝土原料的性能影響

高溫條件下開(kāi)展公路路面的水泥混凝土施工主要是通過(guò)影響混凝土中水分含量而引起相應(yīng)的一系列質(zhì)量問(wèn)題。一方面，高溫條件下水分的流失速度進(jìn)一步加快，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度大幅度降低，使水泥混凝土路面出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象，影響路面工程的整體質(zhì)量。同時(shí)，路面水分蒸發(fā)過(guò)快非常容易引起路面干涸而形成蜂窩狀洞口等，給公路工程的長(zhǎng)期使用帶來(lái)較大的難題。另一方面，水泥混凝土路面工程水分的快速流失還容易導(dǎo)致公路路面形成凝結(jié)假象，給工程施工人員判斷項(xiàng)目進(jìn)程帶來(lái)錯(cuò)誤的訊息，使經(jīng)驗(yàn)較為缺乏的工程施工人員認(rèn)為公路路面達(dá)到路面拉紋的相應(yīng)條件，并進(jìn)一步指導(dǎo)工人提前完成路面拉紋的有關(guān)工作，極大程度上降低了水泥混凝土路面伸縮能力，加大了公路路面發(fā)生裂痕的概率，給道路交通安全帶來(lái)了極大的隱患。

2 高溫氣候條件下水泥混凝土路面施工的特點(diǎn)

通常情況下，公路路面水泥混凝土高溫條件下施工具有以下三大特點(diǎn)：首先，水泥混凝土水分蒸發(fā)較快。高溫條件下施工的公路路面工程中，水泥混凝土在攪拌、運(yùn)輸和鋪攤等工藝流程中都會(huì)損失大量的水分，進(jìn)而影響水泥在混凝土路面工程中的充分水化作用，一定程度上增加了水泥混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)的時(shí)間，并對(duì)公路路面工程的整體質(zhì)量造成了一定的影響。其次，高溫條件在一定程度上降低了水泥混凝土工程的強(qiáng)度，并增大了施工單位的管理難度。眾所周知，水泥混凝土工程在其水化過(guò)程中會(huì)放出大量的熱量，這就要求施工單位能在晝夜溫差較大的情形下加大對(duì)混凝土工程的管理力度，盡可能地避免水泥混凝土板由于溫差收縮而產(chǎn)生裂縫甚至是斷板的情形。混凝土坍落度、品種和所需用水量之間的關(guān)系表1所示，水泥混凝土工程在水分蒸發(fā)較快時(shí)往往也會(huì)有較大的損失，混凝土坍落度隨之減少，和易性降低，給水泥混凝土工程攤鋪、震搗等工序的正常開(kāi)展帶來(lái)較大的困難，從而在一定程度上降低了水泥混凝土的密實(shí)度和強(qiáng)度。最后，高溫條件容易使水泥混凝土出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂紋。水泥混凝土路面工程抹平后，高溫條件會(huì)進(jìn)一步加快水分蒸發(fā)和混凝土凝結(jié)的速度，而混凝土表面水化作用產(chǎn)生的大量熱量由于和空氣接觸極易散發(fā)，但路面工程內(nèi)部的混凝土產(chǎn)生的大量熱量往往難以快速散去，從而增加了公路路面工程混凝土不規(guī)則收縮裂縫出現(xiàn)的概率，影響路面工程的平整度和強(qiáng)度。

3 高溫氣候條件下水泥混凝土路面施工技術(shù)控制策略

3.1 原材料質(zhì)量及溫度控制

針對(duì)公路路面工程在高溫條件下的施工具體特點(diǎn)和不利影響，施工單位有關(guān)工作人員可就原材料質(zhì)量及溫度控制等采取相應(yīng)的措施，以保證水泥混凝土工程的建設(shè)質(zhì)量。首先，現(xiàn)場(chǎng)有關(guān)工作人員可通過(guò)在砂石等原料的儲(chǔ)存場(chǎng)上搭設(shè)涼棚等手段有效防止太陽(yáng)對(duì)建筑原材料的暴曬，并進(jìn)一步通過(guò)對(duì)涼棚灑水降溫或在保證原材料質(zhì)量不受影響的基礎(chǔ)上對(duì)原材料灑水降溫等方式保證建筑原材料在投入工程建設(shè)前的溫度不受影響。其次，施工單位質(zhì)檢員在檢查砂石等原材料質(zhì)量的同時(shí)，也不應(yīng)忽視對(duì)水泥進(jìn)場(chǎng)溫度及進(jìn)入攪拌機(jī)溫度的監(jiān)控。一般情況下，水泥進(jìn)場(chǎng)溫度不宜超過(guò)70攝氏度，進(jìn)入攪拌機(jī)的溫度則不宜大于40攝氏度，且材料運(yùn)輸人員在輸送水泥的過(guò)程中也應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)水泥溫度的監(jiān)測(cè)及管控，避免水泥原料在輸送過(guò)程中升溫而影響其進(jìn)場(chǎng)。再者，施工單位在和有關(guān)材料供應(yīng)商討論原材料供應(yīng)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)就高溫條件采取相應(yīng)的措施。例如：施工單位可要求供應(yīng)商在保證不影響水泥有關(guān)性能的基礎(chǔ)上適當(dāng)降低水泥原料中C3A的含量，借此降低水泥水化熱對(duì)混凝土工程質(zhì)量的影響。最后，有關(guān)工作人員還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)拌和用水溫度的監(jiān)管和控制，通過(guò)搭設(shè)遮陽(yáng)棚、架設(shè)制冷裝置和投入碎冰等方式進(jìn)一步保證拌和水溫度符合混凝土拌和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范。

3.2 混凝土的攪拌機(jī)運(yùn)輸

要想進(jìn)一步降低高溫條件對(duì)水泥混凝土工程質(zhì)量的影響，施工單位工作人員還可進(jìn)一步就混凝土攪拌及運(yùn)輸采取相應(yīng)措施。一方面，在水泥混凝土攪拌過(guò)程中，有關(guān)工作人員必須嚴(yán)格按照施工配料單開(kāi)展混凝土制備攪拌的有關(guān)工作，并在混凝土攪拌前對(duì)攪拌站、攪拌機(jī)等機(jī)械設(shè)備采取相應(yīng)的遮陽(yáng)降溫措施，在保證混凝土和易性的基礎(chǔ)上盡量縮短水泥混凝土拌和時(shí)間。同時(shí)，針對(duì)首盤(pán)出機(jī)后的水泥混凝土，質(zhì)檢人員必須及時(shí)測(cè)定其坍落度、混凝土含氣量及出機(jī)溫度等，保證拌和后的水泥混凝土符合公路工程建設(shè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并據(jù)此測(cè)定數(shù)據(jù)，進(jìn)一步指導(dǎo)下盤(pán)水泥混凝土拌和的有關(guān)參數(shù)設(shè)定。另一方面，當(dāng)水泥混凝土攪拌完成并進(jìn)入運(yùn)輸工藝時(shí)，有關(guān)工作人員應(yīng)在保證水泥混凝土坍落度等性能不受影響的基礎(chǔ)上盡可能地縮短混凝土運(yùn)輸時(shí)間，同時(shí)運(yùn)用將混凝土運(yùn)輸罐車(chē)表面涂刷為白色及灑水降溫等措施進(jìn)一步保證混凝土質(zhì)量不受高溫條件影響。此外，高溫條件下施工的路面工程水泥混凝土出機(jī)時(shí)，有關(guān)工作人員應(yīng)考慮到攪拌車(chē)的延遲攪拌和運(yùn)輸車(chē)的長(zhǎng)距離高溫運(yùn)輸?shù)葪l件，以此確定相應(yīng)的混凝土出機(jī)坍落度，最大程度上保證水泥混凝土到達(dá)施工地點(diǎn)時(shí)還能有效滿足工程施工要求。

3.3 夏季鋪筑混凝土預(yù)防措施

3.3.1 加強(qiáng)施工管理

高溫條件施工對(duì)水泥混凝土質(zhì)量總會(huì)存在或多或少的影響，因此，施工單位有關(guān)工作人員可進(jìn)一步提高項(xiàng)目施工管理水平，在考慮工程項(xiàng)目工期要求及項(xiàng)目所在地氣候特點(diǎn)等的基礎(chǔ)上科學(xué)適宜地安排施工，盡可能地避免在正午等溫度較高的時(shí)間段施工，充分利用早上、傍晚和夜間某些時(shí)刻開(kāi)展公路路面有關(guān)施工工作，在降低高溫條件對(duì)水泥混凝土性能影響的同時(shí)也為施工工作人員帶來(lái)了一定的便利。

3.3.2 采用拌和物降溫保塑措施

在攪拌水泥混凝土前，有關(guān)工作人員可預(yù)先在砂石等原材料堆場(chǎng)、攪拌站等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置相應(yīng)的遮陽(yáng)棚，盡可能地減少施工原材料受高溫條件的影響。其次，在混凝土攪拌過(guò)程中，工作人員可將常用水替換為冰水或冰屑水。此外，工作人員還可在經(jīng)過(guò)試驗(yàn)后進(jìn)一步在水泥混凝土攪拌站中加入適宜緩凝減水劑，以控制水泥混凝土攪拌用水量，某種緩凝減水劑用量如表2所示。

3.3.3 確保施工各環(huán)節(jié)的銜接

為進(jìn)一步降低高溫條件對(duì)水泥混凝土路面工程施工的影響，施工單位可在保證混凝土質(zhì)量不受影響的前提下盡可能地壓縮混凝土攪拌、運(yùn)輸和鋪攤等工藝流程的時(shí)間。在水泥混凝土鋪攤工作開(kāi)展前，有關(guān)工作人員可先在公路路面基層和模板表面等灑水，借此降低路面基層和混凝土模板表面的溫度。而在混凝土鋪筑過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)各工種工作人員應(yīng)嚴(yán)格按照制定的施工方案開(kāi)展各自的施工作，提升工作面、工作段等的利用效率，通過(guò)協(xié)調(diào)各工作進(jìn)一步縮短混凝土鋪筑工序的總時(shí)間。同時(shí)，在混凝土震搗過(guò)程中，有關(guān)工作人員必須嚴(yán)格按照混凝土震搗機(jī)械設(shè)備的使用方法，在保證混凝土振搗強(qiáng)度和混凝土密實(shí)度的同時(shí)，最大程度上提升混凝土工程的建筑質(zhì)量。此外，在開(kāi)展公路面層混凝土抹面工作過(guò)程中，質(zhì)檢員必須嚴(yán)格監(jiān)控水泥混凝土表面的實(shí)際情況，在其表面出現(xiàn)混凝土收縮裂縫時(shí)，快速及時(shí)地開(kāi)展二次收面工序，減少不必要的時(shí)間浪費(fèi)。

3.3.4 提早切縫防止斷板

眾所周知，應(yīng)根據(jù)混凝土強(qiáng)度的實(shí)際增長(zhǎng)情況或采用溫度小時(shí)法開(kāi)展水泥混凝土工程切縫相應(yīng)工作，其中，250-300溫度小時(shí)是混凝土切縫的適宜時(shí)刻。然而，高溫條件下施工的路面水泥混凝土工程應(yīng)提前切縫，借此措施防止混凝土工程出現(xiàn)斷板的情形，增大混凝土工程的整體強(qiáng)度和抗壓性能等。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，要想最大程度上保證高溫條件下公路路面水泥混凝土的施工質(zhì)量和施工效益，有關(guān)工作人員必須在盡可能深入了解公路工程實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，就該項(xiàng)目現(xiàn)有資源及設(shè)備制定盡可能完善科學(xué)的施工方案，并嚴(yán)格按照相應(yīng)工藝流程管理和監(jiān)控路面工程的施工維護(hù)等，為建設(shè)質(zhì)量合格、安全高效、成本適宜的公路工程做出一定的貢獻(xiàn)。

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