水泥混凝土路面施工质量保证措施

苏二辉 何 涛 陈伟鹏

目前,在我国公路工程建设中,作为高级路面的面层主要有两种类型:沥青混凝土路面和水泥混凝土路面,作为刚性路面的水泥混凝土路面具有良好的使用特性,主要表现在以下几个方面:

1)刚度大。水泥混凝土路面具有较高的抗压、抗弯拉、抗磨等力学强度,抗弯拉强度达到4.5 MPa～5.5 MPa,抗压强度达到30 MPa～40 M Pa,有较高的承载力和扩散荷载能力;2)稳定性好。水泥混凝土路面的水稳定性、热稳定性好,特别是其强度能随时间而增长,因此,水泥混凝土路面用于气候条件急剧变化地区时,不易出现沥青路面的某些稳定性不足的损坏;3)耐久性好。由于水泥混凝土路面的强度和稳定性好,无需很多的养护和维修,使用年限长;4)抗侵蚀能力强。水泥混凝土对油和大多数化学物质不敏感,具有较强的抗侵蚀能力;5)养护费用少。在正常设计和施工养护的条件下,水泥混凝土路面的养护工作量和养护费用约为沥青路面的1/3～1/4。

由于水泥混凝土路面具有以上优点,目前被广泛应用于高等级路面,因此,如何提高水泥混凝土路面铺筑质量,延长水泥混凝土路面的使用年限也成为很关键的问题。

水泥混凝土路面是水泥与水合成水泥浆为结合料,碎石为骨料,砂为填充料,经过拌和、摊铺、养生所铺筑的路面,它在制作和硬化过程中,受材料质量、施工条件、外部环境、操作工艺以及养生等多种因素的影响,针对施工实际,为保证水泥混凝土面层质量,就二级及二级以上公路水泥混凝土路面施工谈几点措施。

1 水泥混凝土路面基层施工

要保证路基具有足够的强度,在基层施工时一定要严把质量关,严格控制基层的质量,在控制基层压实度和强度的同时,也要注意控制基层的标高和平整度,控制基层的标高是为了保证水泥混凝土面层的厚度,控制基层的平整度是为了防止在基层上铺筑的混凝土面板厚薄不均,在荷载作用下会造成应力分布不均衡,易出现断板现象。

2 水泥混凝土路面面层施工

2.1 原材料

1)水泥。水泥是水泥混凝土路面的重要胶结材料,应尽量选用同一厂家的水泥,并优选获得国家认证的优质水泥,水泥标号一般不应低于425号,通过混凝土配合比试验,根据其配制弯拉强度、耐久性和工作性优选适宜的水泥品种、强度等级。

2)集料。粗集料应使用质地坚硬、耐久、洁净的碎石、碎卵石和卵石,其压碎指标小于15%,针片状颗粒含量小于15%,含泥量小于1%,按最大公称粒径的不同采用2个～4个粒级的集料进行掺配,碎石的最大公称粒径不宜大于31.5 mm。细集料应采用质地坚硬、耐久、洁净的天然砂、机制砂或混合砂,天然砂宜为中砂,也可使用细度模数在2.0～3.5之间的砂。同一配合比用砂的细度模数变化范围不应超过0.3,否则,应分别堆放,并调整配合比中的砂率后使用。

3)水。饮用水可直接作为混凝土搅拌和养护用水,不得含有油污、泥和其他有害杂质。

2.2 混凝土配合比

水灰比的大小直接影响混凝土的强度,密实性及施工和易性,因此在施工中应按设计配合比要求严格控制。根据施工季节、气温和运距等的变化,可微调缓凝减水剂、引气剂或保塑剂的掺量,保持摊铺现场的坍落度始终适宜于铺筑,且波动最小。

2.3 施工现场控制

施工单位应根据设计图纸、合同文件、摊铺方式、机械设备、施工条件等确定混凝土路面施工工艺流程、施工方案,进行详细的施工组织设计。开工前,施工单位要对施工、试验、机械、管理等岗位的技术人员和各工种技术工人进行培训。采用符合技术规范要求的拌合设备及运输设备,必须使用强制式拌合设备。

采用刚度足够的钢制模板,不应使用木模板等其他易变形的模板。钢模板的高度应为面板设计高度,模板长度宜为3 m～5 m。每米模板应设置一处支撑固定装置,保证模板的垂直度。

在振捣时,沿横断面连续振捣密实,并特别注意路面板底、内部和边角处不得欠振或漏振。振捣棒在每一处的持续时间,应以拌合物全面振动液化,表面不再冒气泡和泛水泥浆为限,不宜过振,也不宜小于30 s。振捣棒插入深度宜离基层30 cm～50 cm,移动间距不宜大于50 cm,至模板边缘的距离不宜大于20 cm,严禁在拌合物中推行和拖拉振捣棒振捣。

3 其他方面

3.1 正确掌握切缝时间

参考相关的研究及实践经验。一般为混凝土面层强度达到设计强度25%～30%开始切缝为宜。建议切缝时间:混凝土浇筑后一般气温时为16 h～24 h,高温时为12 h～20 h,如受到大风降温预告应集中力量把已浇筑的路面在降温到来前全部切缝,采取每隔3条～4条缩缝先切一条,切缝前要提前按板块长度打好线,待混凝土达到一定强度后,再补齐所有切缝,这样既不断板又较美观,必须连续施工的应改用嵌缩缝条的方法进行施工。切缝深度一般为混凝土板厚的1/3～1/4。

3.2 加强混凝土路面的养生

当混凝土面拉毛之后具有一定硬度时(用手指轻轻触摸不粘手为宜),即可进行养生。浇水养护的日期一般不得少于7 d,浇水的次数应能保持混凝土具有足够的湿润状态。缺少水分或温度太低,强度不增长或增长很慢,时干时湿也不利于强度的增长。特别是前7天的强度可达70%以上,不但增长速度快,还直接影响到后期强度,也就是说,如果混凝土的7 d强度达不到标准,则28 d的强度也很难达到指标。养护时间应根据混凝土强度增长情况而定,养护期满后方可将覆盖物全部消除。混凝土路面在养护期间和填缝前应禁止车辆通行,严格控制开放交通,到28 d后开放交通即可。

4 结语

在水泥混凝土路面的施工过程中,影响混凝土路面质量的因素有很多。质量是我们公路建设的生命,在设计、施工、监理等各个环节,我们都要本着预防为主的原则结合上述的一些问题,认真、细致地做好自己的工作,这样才能把混凝土路面的质量逐步提高,做到精益求精,工程质量再上新台阶。

[1] JTG F30-2003,公路水泥混凝土路面施工技术规范[S].

[2] JGJ 55-2000,普通混凝土配合比设计规范[S].

[3] 蒲建明.建筑工程施工项目管理总论[M].北京:机械工业出版社,2003.

[4] 赵 涛.改进水泥混凝土路面施工工艺 提高路面质量[J].山西建筑,2009,35(12):271-273.