水泥混凝土路面施工 规范化关键技术

'水泥混凝土路面施工规范化关键技术　  文/钱国飞  陈 强【摘要】    水泥混凝土路面质量由混凝土强度、面板厚度、面板平整度控制，为确保路面质量，除路基强度必须保证和路面设计合理外，还应控制基层标高和平整度，配比中采用外加剂，浇筑时控制好振捣，采用三轴整平机初平和人工精平，灌缝饱满。    关键词: 混凝土路面  病害  强度  厚度  施工技巧    1  前言    水泥混凝土路面作为主要的路面结构形式，以其使用年限长，不易受损、长期寿命周期成本低的优势，自九十年代以来在我国取得了飞速发展，华东地区的320、312、328国道，上海地区的沪闵路、沪青平公路、沪太公路等均采用水泥混凝土路面，在西方国家水泥混凝土路面同样被广泛采用，比如在美国50%以上的高等级公路采用水泥混凝土路面。近几年在城市道路、开发区、工业园区的道路建设中水泥混凝土路面占绝对优势，在上海的实施的村村通工程中更是100%采用水泥混凝土路面。    水泥混凝土路面虽然有许多优点，但往往由于施工不规范，道路通车不久便产生裂缝、断板、错台等病害，使已有的混凝土路面使用寿命减少20%~70%，导致路面完好率和耐久性受到严重影响。此外，水泥混凝土路面如果施工时平整度控制不好，会形成行车舒适度差，如宁通高速原为水泥混凝土路面，由于平整度差和病害影响使行车道舒适度大大降低，现已全面白改黑。前车之鉴，后人之师。实现施工规范化是提高水泥混凝土路面工程质量的当务之急，其中的关键技术更是重中之重，必须做到技术和措施到位。    2  已有水泥混凝土路面病害和原因简析    近几年不少学者对已有水泥混凝土路面的病害进行了较多的研究，将病害分为开裂、断板、边角剥落、沉陷、唧泥、错台、层状剥落等，造成这些病害的主要原因有以下几个方面：    1）施工不规范，包括a、原材料不合格b、混凝土的配合比不当c、基层不平整，造成路面厚度不一致d、施工工艺不当，如过振、砂浆抹面、胀缝、缩缝未按规范施工，填缝不仔细等；2）设计不合理，包括混凝土面板厚度偏小、路面排水不畅、基层强度偏低等；3）超重车辆的影响，超载车大量上路使混凝土路面所受荷载远远超过原有设计；4）路基质量差，产生不均匀沉降；5）产生病害未及时养护。    水泥混凝土路面病害发生过程大致如下：水泥混凝土路面在车辆荷载作用下，由于面板强度不足或厚度不够等原因出现开裂，水由裂缝处渗入到基层顶层，在车辆动荷载的作用下，从板缝处唧出泥浆，将基层的细料一同带出，周而复始形成板块脱空，脱空后板块缺少必要的支撑和基层对面板的约束，受荷载的作用下形成断板，断板的出现又加剧了路面渗水，反复循环，使断板迅速增加，并形成沉陷、边角碎裂，另外，路基不均匀的沉降形成错台，砂浆抹面等造成面板层状剥落。    通过上述对水泥混凝土路面病害简析，我们在新建道路施工时应特别注意以下几个方面：    1、施工先要从路基抓起，路基强度必须达到规范要求，稳固结实的路基才能确保路面稳定。    2、路面设计一定要合理，要严格按照设计规范验算，确定面板厚度和基层厚度，不能因节约投资而减少必要的厚度，这一点在开发区、工业园区和村村通道路设计时尤应引起重视。此外，一定要设计排水系统，确保路面排水通畅。    3、严格控制超重车辆上路，宁通高速京沪段由于大量超载车辆昼伏夜出，使路面病害加剧，而不得不放弃白色路面改为黑色。    4、对新建道路加强巡视，出现病害及时养护。    3 水泥混凝土路面施工关键技术    如果路基稳固，路面设计合理，超重车辆禁止通行，路面仍然出现病害，则是施工出了问题，而事实上，施工不合理、不规范是造成路面病害的主要原因。为控制路面施工质量，应从控制混凝土强度、面板厚度和面板平整度三方面入手，下面就水泥混凝土路面施工中的关键技术和一些技巧予以阐述。    3.1  基层平整度、标高的控制    基层平整度和标高是保证面板厚度的基础。基层平整度差会造成路面板厚度不一，有局部超厚也有局部厚度小于设计值，所以水泥混凝土路面在基层施工时一定要控制好平整度。目前，江苏、山东等地区的二灰级配碎石基层一般采用摊铺机摊铺，平整度好，上海地区的三渣基层由于粒径粗，一般用推土机结合人工整平，平整度欠佳，建议今后用平地机整平，确保基层平整度符合规范要求。基层标高是控制板厚度的关键，控制时宁低勿高，在施工时，施工单位往往为节约成本，从底基层起就有意抬高标高，意欲减少基层和面层厚度，这是非常错误的做法，也是得不偿失的做法，这需要业主单位、监理单位严格控制，需要施工单位的自律。    3.2  原材料控制    原材料是保证面板强度的基础，所以水泥混凝土路面原材料必须合格。水泥作为混凝土的胶结材料，必须采 用政府颁发的准用证的产品，并做复试检测，合格后方能使用。碎石作为骨料必须有一定强度，应对其压碎值、针片状含量、含泥量、级配作检测。黄沙作为骨料空隙的充填料应采用中粒砂，含泥量应符合规范要求。    3.3  配合比    配合比设计对混凝土强度非常重要。首先，配合比试验用的材料必须与施工用材一致，以真实反映配合比情况，有些工地原材料未进场，但去其它工地取些材料做配比试验，这种配比不真实，应杜绝。其次，化学添加剂能有效提高混凝土强度，我们在328国道泰姜段改建二期工程中采用yf-2（特）型缓凝减水剂做了三个配合比（见下表），发现加添加剂的2个配比，7天抗折强度均能达到5mpa，28天达5.50 mpa以上，而未加添加剂的一组试验，7天抗折强度为4.53mpa，28天抗折强度为4.85mpa。事实上国外对混凝土化学外加剂研究较多，一般高等级公路上均添加外加剂。除了化学添加剂，混凝土中添加钢纤维材料也能使混凝土强度大大提高，有条件的工程可以采用。    3.4  拌和控制    混凝土拌和质量将直接影响混凝土强度，故在施工组织时，拌和设备宜采用电子计量的拌和机，如js-1000型、js-1500型等，确保严格按配合比计量用材，且其功率大，效率高，拌料均匀。    3.5  浇筑前模板与基层控制    浇筑混凝土之前除了常规的模板检查外，特别要注意板厚和模板与基层之间的缝隙填充情况。模板厚度建议采用与面板等厚，这样立模后对厚度不足的地方一目了然，可及时采取措施。模板与基层之间的缝隙应提前半天用细石混凝土充填，确保浇筑时不漏浆，不出现蜂窝、脱空等现象。在浇筑前基层应清扫干净，并洒水充分湿润，确保基层与面板之间胶结良好。    3.6  振捣控制    混凝土振捣是一道非常关键的工序，漏振、欠振会使混凝土不密实，甚至出现空洞，而过振会造成混凝土表面砂浆过多，将来表面薄层砂浆在温差作用下易开裂，在行车荷载作用下形成层状剥落并造成面板厚度变薄。所以，既不能漏振、欠振，也不能过振，具体做法是先用插入式振捣器均匀振捣一遍，以混凝土不再沉陷和不冒气泡为宜，然后用平板式振捣器匀速振一遍即可。    3.7  平整度控制    平整度控制好坏将直接影响行车舒适度。控制平整度有三点技巧。第一立模时一定严格按设计标高支立，两头拉线控制，相邻模板高差要小于1mm，且支护牢固。第二在平板式振捣器振捣完成后采用三轴整平机整平，整平过程中对缺料的地方及时补料，经过三轴整平机4~6遍反复整平后，面板表面的平整度基本满足规范要求，第三采用人工精平，用6m铝合金直尺由两个工人在两侧将尺靠牢模板顶面对拉，面板平整度能达到2mm以内。    3.8  胀缝、缩缝控制    胀缝失效或传力杆不水平，会使面板先在胀缝处出现病害，所以，施工胀缝时传力杆一头必须能滑动，传力杆应用专门的托架托起，并保持水平，浇筑时应有专人看管。此外胀缝设置位置严格按设计图纸执行，原则上在道路变坡点必须设置胀缝。缩缝施工的关键是掌握合理的切割时间，在温差较大的春秋尤其要掌握好时间，哪怕是半夜，也要派工人准时割缝，以免出现断板。    3.9  养护控制    养护是确保混凝土强度正常发展的重要一环，混凝土面板抹光初凝后应及时养护，保湿养护不应小于7天，用草袋覆盖洒水养护为最佳。    3.10  浇缝控制    为防止路面降水渗入面板，灌缝质量应严格控制，缩缝、胀缝、纵缝均应灌缝，灌缝前应将缝隙用机械清除干净，灌缝机及时跟上灌缝，灌缝时控制速度，确保缝隙填满灌缝料。    总之，在混凝土路面施工过程中，通过上述几十方面严格控制后，混凝土面板内在质量、面板厚度得到保证，混凝土强度得到加强，平整度得到控制，路面渗水不能渗入，保证了整个路面质量。    4  结论    水泥混凝土路面质量由混凝土强度、面板厚度、面板平整度控制，为确保路面质量，除路基强度必须保证和路面设计合理外，还应控制基层标高和平整度，配比中采用外加剂，在原材料质量保证的前提下采用自动计量的大型搅拌设备，浇筑前控制好模板和基层，浇筑时控制好振捣，并采用三轴整平机初平和人工精平，控制好胀缝、缩缝质量，及时做好养护，灌缝饱满。此外，建成通车以后要控制超重车辆行驶，出现病害及时养护。参考文献：1、 傅智：《滑模技术：拓展水泥路面新技术》 中国公路 2002年第6期2、 吴正光等：《水泥混凝土路面损坏原因分析及预防对策》华东公路 2001年增刊3、 交通部：《公路水泥混凝土路面施工技术规范》 jtj037-20024、 赵素玲、夏晓梅：《钢纤维混凝土应用技术探讨》 中国公路 2003年第5期作者单位：上海奉贤公路建设发展有限公司'