脱贫攻坚乡村道路混凝土路面施工技术研究

谢铁

（张家界路桥建设有限责任公司，湖南 张家界 427000）

1 项目概况

1.1 指导思想

为全面贯彻党的十九大精神，以新时代中国特色社会主义思想为指导，紧紧围绕服务脱贫攻坚、乡村振兴和全面小康社会建设，实施交通精准扶贫，加快贫困地区交通发展，实现全省自然村通水泥（沥青）路，为建设富饶美丽幸福新湖南提供强有力的交通运输保障。

1.2 项目路面设计概况

自然村通水泥（沥青）路建设项目是根据《湖南省脱贫攻坚自然村通水泥（沥青）路建设实施方案》（湘政办发〔2017〕65 号）的通知精神而实施的项目。2018年度省交通厅确定永定区自然村通水泥（沥青）路面项目共259 个，里程311.027km。其中已提前实施128个项目，里程120.579km。

张家界为中国湖南省辖地级市，位于湖南省西北部，澧水中上游，属武陵山脉腹地，为中国最重要的旅游城市之一。

为充分发挥交通在脱贫攻坚中的基础性作用，确保湖南省脱贫攻坚和全面建成小康社会目标的如期实现，湖南省人民政府办公厅专门出台了《湖南省脱贫攻坚自然村通水泥（沥青）路建设实施方案》，方案要求：2017年，率先实施12 个脱贫摘帽贫困县自然村通水泥（沥青）路建设，共计0.3 万个自然村，建设里程0.4 万km；2018年，实施剩余贫困县、非贫困县的贫困村和部分非贫困县的非贫困村的自然村通水泥（沥青）路建设，共计1.8 万个自然村，建设里程2.17万km；2019年，实施剩余的非贫困县的非贫困村的自然村通水泥（沥青）路建设，共计1.5 万个自然村，建设里程1.8 万km。

2 该工程混凝土路面面层施工工艺分析

2.1 施工准备

一是现场踏勘及施工环境了解，保证设计方案与实际符合。施工前，施工人员对现场进行踏勘，对施工环境和施工内容进行了解，及时发现设计与实际不符合的地方，并积极解决问题，从而能够保证设计方案更加符合实际情况。因原有路基技术条件差、沿线居民较多，需根据工程具体情况编制施工组织设计合理组织施工，以确保沿线群众安全。

二是现场保持运输道路畅通，保证材料运输的顺畅。该山区的道路比较复杂，现场材料运输比较困难，且材料储存地方有限，因此必须合理规划运输线路。沿线无可用石材，施工所用块片石、碎石等均需外购，主要以汽车运输为主。水泥、木材、钢材等其他材料可以从张家界市城区购买，其供应能力完全满足工程需要。

三是根据实际情况配备专业施工队伍及设备，保证项目的施工进度及质量。建立项目经理、项目技术负责人、安全员、测量人员、试验检测人员等主要施工管理团队和管理体系，要让具有相应水平和资质的专业施工队伍承担施工，保证施工能够顺利进行，并能够保证施工的质量。

2.2 混凝土配合比和搅拌

混凝土路面施工前要根据农村道路的实际情况进行混凝土的配合比调试，该项目由131 个线路组成，里程共计190.448km，执行四级公路技术标准，路面宽度不小于3.5m，采用水泥混凝土路面，路面面层厚度不小于18cm，强度等级不低于C25。因此在混凝土配合比调试过程中不仅要考虑如何增大其摩擦系数，也要考虑振捣的程度和其他影响因素。

在准备工作完成后对混凝土进行搅拌。在搅拌工程中必须严格按照配合比进行原材料配置，必须按照标准要求进行搅拌。

2.3 摊铺和振捣

一是在摊铺前必须对路基进行洒水处理。根据公路的环境、地基材料和实际情况确定洒水量，保证下承层的湿润，从而能够减少水泥混凝土在施工完成后出现裂缝。

二是摊铺混凝土。在进行路面混凝土摊铺之前，必须检查水泥混凝土模板是否安装到位，检查水泥混凝土模板的尺寸是否达标。在摊铺过程中，采用人工配合机械的方式，混凝土一定要在全宽范围内摊铺均匀，这样可以有效防止混凝土出现表面浆体不均匀的现象，从而保证水泥混凝土路面平整度，使整体工程外观及内在质量得到保证。而在局部加宽路段，需进行人工摊铺，人工摊铺时须防止混凝土离析。摊铺混凝土的高度要略高于设计模板高度的10%，因为混凝土在凝实过程中会出现缩水的现象。现场要有专业人员对水泥混凝土摊铺过程进行监督和管理，确保水泥混凝土摊铺的均匀性和密实性。

三是进行相应的振捣。振捣时应辅以人工找平，并应及时检查模板，如有下沉、变形或松动应及时纠正，防止出现多振捣、乱振捣等现象，避免公路路面出现下陷的情况。

为了增加公路的摩擦力，保证车辆安全通过，在摊铺过程中需要对山坡进行特殊处理，以提高山坡路面的摩擦力。在摊铺过程中需要利用扭绕式钢丝，直径控制在5mm 左右。在路面摊铺中每隔5m 左右就可以设置1 根钢丝支架，并且要增加其拉力（大于900N）。

2.4 抹光与刻纹

水泥混凝土路面面层浇筑后，在混凝土终凝前必须用人工或机械将其表面抹平。采用人工抹光，其劳动强度大，还会把水分、水泥和细砂带到混凝土表面，以致表面比下部混凝土或砂浆有较高的干缩性和较低的强度。在自然村水泥路面项目上，多采用机械抹光，在机械上安装圆盘或细抹叶片，便可进行粗光和精光，既能提高劳动效率又能保证工程质量。为了保证行车安全，混凝土应具有粗糙抗滑的表面，施工时，可用棕刷横向在抹光后的表面轻轻刷毛，也可用金属丝梳子梳成深1～2mm 的横槽。

2.5 养生与灌缝

养生一般是将塑料薄膜铺在混凝土表面，然后及时洒水保证混凝土表面始终处于潮湿状态，可以提高混凝土路面的强度。一般情况下，养生时间应控制在14～21d，其间严禁车辆通行，在养护过程中应对混凝土中心、表面温度和室外温度进行监测。在完成缝内杂物的彻底清除后，即可采用专用填缝料灌注填缝，能够进一步提高路面质量。

3 处理方法及要点分析

3.1 处理方法

为了有效地增大山坡路面的摩擦力，保证山坡路面行驶的安全。该项目着重对混凝土的配合比和振捣进行处理，从而保证项目质量满足施工要求和相关规定。

3.1.1 混凝土配合比的处理方法

（1）水泥的选择

根据《通用硅酸盐水泥》（GB 175—2007）及《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG E30—2005），优先选用强度高、收缩性小、耐磨性强、抗冻性好的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，进行水泥标准稠度、初终凝时间、安定性、水泥胶砂强度等试验。C25 混凝土选用p.o32.5 水泥，C30 混凝土选用p.o42.5 水泥，各项技术指标符合标准要求后方可投入使用。

（2）砂的选择

根据现场实际情况，选用砂的类型为机制砂，细度模数为2.6～3.1 的中砂，且砂的含泥量、颗粒级配、表观密度等各项技术指标符合设计及标准要求。

（3）碎石

宜优先选用骨料质地坚硬、耐久、洁净、未风化、具有棱角的碎石。颗粒级配为4.75～26.5mm 的连续级配，且压碎值、含泥量、颗粒级配、表观密度等各项技术指标符合标准要求。

（4）水泥混凝土的配合比设计

该工程对强度C30 水泥混凝土进行了配合比设计，试验数据如表1 所示。最终选取水泥混凝土配合比2，以提高路面的摩擦力。

表1 强度C30 水泥混凝土配合比设计表

该工程对设计强度C25 水泥混凝土进行了配合比设计，其试验数据如表2 所示。最终选取水泥混凝土配合比2，以提高路面的摩擦力。

表2 强度C25 水泥混凝土配合比设计表

3.1.2 振捣处理方法

一是在待振横断面上每车道路面应使用2 根振捣棒，组成横向振捣棒组沿横断面连续振捣密实，并应注意路面板底、内部和边角处不得欠振或漏振。

二是振捣棒在每一处的持续时间应以拌和物全面振动液化，表面不再冒气泡和泛水泥浆为限，不宜过振也不宜少于30s。振捣棒的移动间距不宜大于500mm，至模板边缘的距离不宜大于200mm。应避免碰撞模板、钢筋、传力杆和拉杆。

三是在振捣棒已完成振实的部位，可开始振动板纵横交错2 遍全面提浆振实，每车道路面应配备1 块振动板。

四是振动板移位时应重叠100～200mm，振动板在一个位置的持续振捣时间不应少于15s。振动板须由2 人提位振捣和移位，不得自由放置或长时间持续振动。

3.2 处理要点分析

3.2.1 对摊铺过程的要求

必须安排人员对混凝土摊铺过程进行检查、管理和控制。例如：当发现钢筋骨架、网片发生变形或移位时，必须及时报告给摊铺人员和管理人员，立即停止摊铺，对钢筋骨架、网片进行调整，在保证钢筋骨架、网片位置正确后才能够继续摊铺。

3.2.2 对混凝土配合比的要求

为了适应陡峭的山坡环境，需要在混凝土中加入机制砂，以提高山坡路面的摩擦力。用机制砂代替天然砂加入混凝土，使骨料表面的机制砂与凝胶材料紧密地包裹在一起，形成润滑溶液填补两种骨料之间的缝隙。如果颗粒级配连续并且具有相当高的累积密度，则需要填充的浆体数量较少，不仅可以在前期使混凝土达到更好的流动性，还可以在后期提高混凝土抵抗水分渗透的力学性能和耐久性，从而减少混凝土的收缩和缓慢变化，提高路面的摩擦力。

3.2.3 对摊铺的要求

一是在摊铺施工中应控制混凝土的均匀性和密实性。

二是摊铺水泥混凝土时应注意防止水泥混凝土的分层隔离。

三是在摊铺过程中要根据设计要求及现场环境来确定混凝土水灰比和坍落度。

四是在摊铺和静置过程中应采取措施防止产生裂缝。在摊铺过程和静置过程中可能会出现裂缝，影响水泥混凝土的施工质量。为了防止出现裂缝，在混凝土初凝前和混凝土预沉后可采取二次抹面压实措施来保证混凝土的施工质量。

3.2.4 对振捣的要求

一是必须按照标准要求的顺序进行振捣，不能有遗漏的地方，且应该保证振捣的间距在300mm 左右，时间在15～30s 之间，振捣的时间不能过长，否则将影响施工质量。为了排除混凝土泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出现的裂缝，减少内部微裂，增加混凝土密实度，提高混凝土抗压强度，可以在振动界限以前对混凝土进行二次振捣，以提高混凝土抗裂性，保证施工质量。

二是振捣器在第一位置振捣的持续时间应以拌和物停止下沉、不再冒气泡并泛出水泥砂浆为止，不宜过振也不宜少振，用平板式振捣器振捣的时间不宜少于30s，插入式振捣器不宜少于20s。

三是当混凝土路面板较厚时，应先进行插入振捣再进行平板振捣，以免出现蜂窝现象。水泥混凝土路面板分两次摊铺时，振捣上层混凝土拌和物过程中插入式振捣器应插入下层混凝土5cm，且振捣必须在下层混凝土初凝前完成，插入式振捣器的移动间距不宜大于其使用半径的0.5 倍，并应避免碰撞模板和钢筋。

四是振捣时应辅以人工找平并及时检查模板，如有下沉、变形或松动应及时纠正。整平混凝土路面板时，填补板面应选用碎（砾）石较细的混凝土拌和物，严禁用纯砂浆；没有路拱时应使用路拱成型板整平。

4 结语

综上所述，公路工程水泥混凝土施工技术具有重要的作用，通过对水泥混凝土路面施工技术的研究，可以找出控制方法和改善方法，保证水泥混凝土施工质量。本文利用脱贫攻坚乡村道路施工案例对水泥混凝土的施工要点和技术应用进行分析，并提出相应的建议，以期进一步完善施工技术，提高施工质量。