淺談如何控制水泥混凝土路面施工質(zhì)量

　　摘要：文章對(duì)影響水泥混凝土路面施工質(zhì)量的因素進(jìn)行了分析，并提出了控制施工質(zhì)量的各種措施。 

　　關(guān)鍵詞：水泥混凝土路面; 施工質(zhì)量; 控制措施 
　　 
　　1. 前言 
　　 
　　近幾年，隨著我國(guó)公路建設(shè)的不斷發(fā)展，公道路施工工藝和技術(shù)進(jìn)步也大有發(fā)展，對(duì)公路工程施工質(zhì)量也逐步有所重視。影響道路質(zhì)量的因素很多，有設(shè)計(jì)方面因素、有建材的品質(zhì)因素，有施工的因素，而施工質(zhì)量又與施工人員的責(zé)任心、技術(shù)素質(zhì)，以及操作機(jī)械、施工工藝等有關(guān)，總之，公路最終的成品質(zhì)量是一個(gè)綜合性的問(wèn)題，質(zhì)量的好壞是各種因素的綜合反映。經(jīng)多年的施工實(shí)踐，已經(jīng)初步摸索出水泥混凝土路面早期裂縫、斷板發(fā)生的原因及控制方法。 
　　 
　　2. 水泥混凝土裂縫、斷板產(chǎn)生的原因 
　　 
　　混凝土體積變化是水化后溫度升高而后又降低，混凝土中的水泥在水化時(shí)產(chǎn)生水化熱，10 kg 42.5水泥約125千卡的熱量，混凝土在水化初期，比原溫度升高約30℃、特別是在嚴(yán)熱的高溫天氣施32，水化熱量大而不易散發(fā)。使混凝土溫度升高達(dá)45℃以上，混凝土體積因溫度升高而發(fā)生膨脹。當(dāng)水化熱消散后，混凝土構(gòu)件因冷卻而收縮，就產(chǎn)生了拉應(yīng)力，當(dāng)這種拉應(yīng)力發(fā)展的時(shí)候板已經(jīng)到了凝固的末期，混凝土回彈模量已經(jīng)變高，而塑性流動(dòng)性則降低了。再加上混凝土的抗拉強(qiáng)度約有抗壓強(qiáng)度的十分之一。所以冷縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力是混凝土產(chǎn)生早期裂縫的主要原因。 
　　 
　　3. 水泥混凝土路面主要指標(biāo)的質(zhì)量控制 
　　 
　　3.1 抗折強(qiáng)度指標(biāo)的控制 

　　強(qiáng)度是水泥混凝土的主要性能，分為抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度等。目前由于我國(guó)混凝土混合料配合比組成設(shè)計(jì)尚無(wú)控制抗折強(qiáng)度的具體規(guī)定，因此，在公路工程中水泥混凝土一般按抗壓強(qiáng)度做配合比設(shè)計(jì)，按抗折強(qiáng)度作施工質(zhì)量檢驗(yàn)。 

　　(一) 骨料質(zhì)量對(duì)混凝土抗折、抗壓強(qiáng)度的影響不同質(zhì)量、不同級(jí)配的混合料，其抗折、抗壓強(qiáng)度的差異很大。但水泥混凝土路面的主要力學(xué)指標(biāo)是抗折強(qiáng)度，它必須符合設(shè)計(jì)要求。因此在選用骨料及配比上應(yīng)注意滿足下列要求： 

　　(1) 粗骨料的強(qiáng)度應(yīng)高于混凝土標(biāo)號(hào)的1.5倍，其壓碎值不宜大于2O%。 

　　(2) 骨料的強(qiáng)度要符合質(zhì)量要求，通過(guò)硫酸鈉溶液浸泡，然后烘干，經(jīng)5次循環(huán)的重量損失不宜大于8%。 

　　(3) 粘土、淤泥、塵屑、硫化物和硫酸鹽、有機(jī)質(zhì)、云母、輕物質(zhì)及針片壯顆粒等有害雜質(zhì)，要采取高壓水沖洗等措施將其控制在3%以內(nèi)。 

　　(4) 表面特征及顆粒狀要好。 

　　(5) 粗骨料中薄片狀及長(zhǎng)針狀顆粒應(yīng)控制在15% 以內(nèi)(細(xì)骨料可不加限制)。 

　　(6) 顆粒級(jí)配要嚴(yán)格重視。總之，小尺寸集料必須用足，大尺寸集料不能過(guò)多。這樣才容易全面滿足混凝土路面的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)要求。 

　　(二) 混凝土配合比設(shè)計(jì) 

　　混凝土配合比設(shè)計(jì)除要考慮對(duì)普通混凝土配合比設(shè)計(jì)的影響因素外，還要考慮混凝土易脫水的程度和脫水過(guò)程中混凝土體積的壓縮。脫水量越大，體積壓縮量與脫水量之比(密實(shí)系數(shù))越大，強(qiáng)度提高越多。但應(yīng)注意的是這并不等于原始加水量(水灰比)越大越好。此外，真空吸水主要是增加混凝土的早期強(qiáng)度，對(duì)其最終強(qiáng)度影響不很大，但路面建成后要經(jīng)受車(chē)輛長(zhǎng)期反復(fù)荷載作用，所以還應(yīng)保證足夠的水泥用量。 

　　在水泥的選用上，還需注意以下幾點(diǎn)： 

　　(1) 嚴(yán)格檢查生產(chǎn)廠家的水泥產(chǎn)品化驗(yàn)資料，標(biāo)號(hào)太低、穩(wěn)定性差的水泥應(yīng)禁止使用。 

　　(2) 在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行水泥細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間、體積安定性、強(qiáng)度抽檢試驗(yàn)，特別是安定性指標(biāo)必須進(jìn)行抽檢。 

　　(3) 對(duì)不同廠家生產(chǎn)的水泥進(jìn)行單獨(dú)配合比試驗(yàn)。即使同一廠家生產(chǎn)的水泥，由于出廠的時(shí)間不同，也要單獨(dú)做配合比試驗(yàn)，以保證混凝土滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。 

　　(4) 由于火山灰水泥含很細(xì)的附加填充料，具有很強(qiáng)的吸水能力，影響脫水效果，在真空吸水施工中宜少用或不用。 

　　3.2 水泥混凝土路面平整度指標(biāo)控制 

　　水泥混凝土路面板的平整度是使用質(zhì)量的最重要指標(biāo)。平整度高的路面，不但可以提高通過(guò)能力，提高經(jīng)濟(jì)效益，而且還可以減少對(duì)面板的沖擊力，從而延緩甚至避免錯(cuò)臺(tái)、卿泥、斷裂現(xiàn)象的發(fā)生，從而延長(zhǎng)路面使用壽命。 

　　影響混凝土路面平整度的因素很多，從施工方面講主要有以下幾點(diǎn)： 

　　(1) 模板安裝時(shí)很難做到模板頂標(biāo)高和模板接頭處無(wú)誤差，模板的失穩(wěn)、變形及模頂?shù)哪p(磨損后沾染的砂漿很難清除凈)都會(huì)給平整度帶來(lái)“先天不足”。 

　　(2) 水灰比控制不嚴(yán)，拌和料時(shí)稀時(shí)稠，攤鋪不均勻，使混凝土在硬化過(guò)程中收縮不均勻，影響平整度。 

　　(3) 混凝土拌制時(shí)間不足，拌和料組成成分不均勻或運(yùn)料過(guò)程中產(chǎn)生離析現(xiàn)象，致使混合料中漿體含量少、收縮值小，漿體集中處骨料較少，收縮值大。 

　　(4) 配料未采取準(zhǔn)確秤量，致使水灰比忽高忽低，或砂量時(shí)多時(shí)少，影響坍落度及和易性，造成真空脫水率不均勻，導(dǎo)致最終水灰比和密實(shí)度的不均勻。 

　　(5) 漏振、振搗不足或振搗過(guò)度，除了會(huì)使?jié){體分布不均勻外，自身還會(huì)產(chǎn)生密實(shí)度的不均勻，影響平整度指標(biāo)。 

　　(6) 真空脫水時(shí)間掌握不當(dāng)，致使中部和表層已達(dá)到塑性強(qiáng)度，邊部和下層卻仍是彈軟狀態(tài)，造成剩余水灰比分布不勻。 

　　3.3 水泥混凝土路面板厚指標(biāo)控制 

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　　混凝土板厚是保證使用壽命的基本指標(biāo)，混凝土路面板厚主要靠加強(qiáng)檢測(cè)和提高基層平整度來(lái)控制。具體控制辦法如下： 

　　(一) 水泥混凝土澆筑前對(duì)模板進(jìn)行檢查 

　　(1) 檢查模板尺寸，模板高度必須與路面板設(shè)計(jì)厚度一致。 

　　(2) 檢查模板剛度。禁止使用變形大、頂面不平順、缺邊少角的模板。 

　　(3) 檢查模板的安裝質(zhì)量。要求位置、高程準(zhǔn)確、線條順直、接頭平整、牢固，在振搗混凝土?xí)r不下沉、不變形、不位移。 

　　(4)檢測(cè)立模后的模板高度。通常用拉線法檢測(cè)，每5 m(縱向)檢測(cè)l處，每處用小鋼尺量測(cè)3點(diǎn)(橫向)。一旦發(fā)現(xiàn)模板高度不合格，應(yīng)及時(shí)對(duì)基層表面進(jìn)行處理，直到合格為止。 

　　(二) 混凝土澆筑以后的檢查 

　　混凝土澆筑以后，在振搗過(guò)程中如果發(fā)生模板沉陷或傾斜，面板平整度差等現(xiàn)象，說(shuō)明實(shí)際板厚度可能不合格，因此，還要鉆孔取樣，最終確定實(shí)際板厚的合格率。 

　　3.4 水泥混凝土路面接縫質(zhì)量控制 

　　接縫是水泥混凝土路面特有的薄弱環(huán)節(jié)，它是產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)、卿泥和斷裂病害的主要發(fā)源地，是影響路面平整度和傳荷能力的主要因素。接縫施工質(zhì)量對(duì)水泥混凝土路面的使用壽命影響很大，因此，必須引起重視。 

　　(1) 縮縫 

　　縮縫分壓縫、割縫2種形式。由于畫(huà)線割縫是確保接縫處強(qiáng)度、平整度及接縫順直的有效工藝，不但保持混凝土面板邊角完好無(wú)損，線條平直美觀，施工簡(jiǎn)易質(zhì)量好，而且可以連續(xù)澆筑，加快施工進(jìn)度，便于流水作業(yè)，又有利于應(yīng)用真空脫水工藝。所以除一些交通量小的三、四級(jí)公路及其他道路上仍采用壓縫形式外，其他絕大部分水泥混凝土路面均廣泛采用割縫形式。提高割縫質(zhì)量的關(guān)鍵是掌握最佳開(kāi)割時(shí)間。過(guò)早開(kāi)割，由于混凝土強(qiáng)度不足，容易引起上層砂漿蹦落，拉起碎石，縫槽不順直；過(guò)遲開(kāi)割將加快刀片磨損，增加造價(jià)、延誤工期。特別是晝夜溫差在l5℃ 以上時(shí)，如不及時(shí)割縫，很容易引起斷板。 

　　(2) 縱縫 

　　縱縫有企口縫、平縫2種形式。平縫分設(shè)拉桿與不設(shè)拉桿2種做法。城市道路采用企口縫形式居多，而公路上采用平縫形式的較多。從過(guò)去修筑的混凝土路面的調(diào)查情況看，無(wú)論是企口縫還是平縫，當(dāng)未設(shè)拉桿時(shí)，都有局部拉開(kāi)錯(cuò)臺(tái)病害出現(xiàn)。所以建議高等級(jí)公路混凝土路面的縱縫最好采用企口加拉桿的形式。對(duì)三、四級(jí)公路可視具體情況和施工條件而定，可不設(shè)拉桿?？v縫間距原則上以一個(gè)車(chē)道寬為準(zhǔn)。為保證其接縫的順直，必須嚴(yán)格控制模板質(zhì)量及模板的安裝質(zhì)量，最好用畫(huà)線剔順的方法將縱縫線修正順直后再澆筑相鄰板，特別是彎道上，畫(huà)線剔順是消除折線、確保縱縫線圓滑的最有效辦法。若2條車(chē)道線水泥混凝土板一次施工時(shí)，中央縱縫以采用割縫(假縫)為宜，縱縫間距如在5 IT1以上時(shí)，容易在板中部發(fā)生裂縫，應(yīng)盡量避免采用。 
　　 
　　4. 結(jié)語(yǔ) 
　　 
　　水泥混凝土路面施工既有水泥混凝土施工特點(diǎn)，也存在路面工程的普遍特性，在施工過(guò)程中應(yīng)首先從原材料開(kāi)始控制，充分重視人為因素的影響，規(guī)范各個(gè)工序的操作行為，并有針對(duì)性地對(duì)主要指標(biāo)(如平整度、強(qiáng)度)加強(qiáng)控制，從而提高水泥混凝土路面的施工質(zhì)量。 
　　 
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1] 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. 
　　[2] JTG F30—2003公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范[S]. 北京：人民交通出版社, 2003.