阳江市交通建设总公司 广东阳江 529500
摘要：水泥混凝土路面作为行车荷载的直接承受体，其施工质量的好坏直接影响到行车的安全与舒适。路面的施工质量是施工控制的难点，为了确保水泥混凝土路面的质量，本文结合工程实例，阐述了路面出现的主要病害并进行原因分析，总结了在水泥混凝土路面施工过程中应采取的若干施工质量控制措施。
关键词：水泥混凝土路面；施工质量；质量控制；分析
水泥混凝土路面亦称刚性路面，俗称白色路面。它作为一种高级路面，是以水泥混凝土为主要材料做面层的路面。水泥混凝土路面具有稳定性、耐久性、抗滑性及平整度好，强度高等特点，被广泛应用于各级公路的铺面。但在投入营运过程中，若水泥混凝土路面施工质量控制不严将出现破碎、断板、坑洞、裂缝、错台等病害，会严重影响到行车速度、舒适度和安全性，对社会产生极大地负面影响。因此，必须加强水泥混凝土路面施工中的质量控制。文章结合了道路工程实例，从整个施工过程各个环节提出水泥混凝土路面施工质量控制措施，以确保水泥混凝土路面的施工质量，减少或杜绝此类常见病害的发生。
1 工程概况
该道路工程全长为14.6km，设计时速为60km/h，汽车荷载为公路-Ⅱ级，路面宽度为12m，双向二车道，基层材料为水泥稳定碎石，厚度为15cm，面层为水泥混凝土路面，厚度为24cm。本工程地质条件较为复杂，施工条件恶劣，对水泥混凝土路面的施工质量要求相对较高。
2 水泥混凝土路面主要病害及原因分析
2.1 裂缝
裂缝是水泥混凝土路面常见的病害之一。根据裂缝形状与走向主要分为横向裂缝、纵向裂缝和斜向裂缝。裂缝产生的原因主要有基层压实度不够引起不均匀沉降、水泥路面混凝土施工控制不严、施工温差和地基冻胀等。一旦出现裂缝，外来水就会渗透到基层去，使得基层的水分增多，强度受到一定影响。如果裂缝未及时处理，那么将会发展成其他病害，极大地影响路面的正常运行。
2.2 唧泥
在车辆荷载的不断作用下，基层细粒土和水的混合物从路面裂缝、面板下部和面板接缝等位置冒出，呈稀泥浆状态。唧泥产生的主要原因是路面排水不良、雨水渗漏和填缝料损坏等。唧泥若不及时处理的话将发展成为断板。
2.3 错台
错台是指裂缝处混凝土路面的标高不一致，形成台阶状的界面。主要是由于接缝处的填缝料损坏或者路面出现裂缝，随着车辆荷载的连续作用，出现了唧泥现象，雨水不断地渗入到基层，使得基层土粒被带到路面，路基的标高就会降低，从而形成错台现象。
2.4 坑洞
坑洞是指水泥混凝土路面出现破损形成坑洞现象，主要原因是路面混凝土的强度不足或者混凝土中夹带泥块等杂物。
3 提高水泥混凝土路面的施工质量控制措施
3.1 加强混凝土原材料的质量控制
水泥混凝土路面结构是以水泥、粗集料、细集料、掺合料、外加剂和水以一定的配合比经拌和、摊铺、振捣和养护形成的。而省道路面结构受到车辆荷载和各类气候因素等影响，对混凝土原材料的要求具有较高的强度和耐磨性，所以对混凝土原材料的质量控制尤其重要。
（1）水泥。水泥应采用干缩小、抗折强度高、耐磨性良好和耐疲劳的水泥。本工程采用普通硅酸盐水泥，强度为42.5R，品牌为“炼石”。水泥进场前应对其品牌、出厂日期、标号、数量和包装状况进行检查，是否满足设计的路用指标。按照规范要求进行复验送检，对水泥的凝结时间、抗压强度、抗折强度、体积安定性和细度等项目进行检查，其中安定性指标尤为重要。水泥的出厂日期应不超过3个月，超过期限的水泥应进行试验，根据复验结果进行降级使用或者退场处理，已受潮结块变质的水泥严禁使用。初凝时间180min，终凝时间240min，干缩率为0.08%，抗压强度3d为31.5MPa，28d为52.8MPa，抗折强度3d为5.2MPa，28d为8.5MPa，经检测安定性合格。
（2）粗集料。粗集料的质量控制要点为检查硬度、最大粒径、含泥量和针状颗粒含量。本工程粗集料采用当地石料厂生产的花岗岩碎石，碎石压碎值20%，岩石抗压强度115MPa，表观密度为2600kg/m3，含泥量为0.7%，磨光值为45%，针片状颗粒含量为7%，最大粒径为30mm。
（3）细集料。本工程细集料为天然砂和机制砂。天然砂为闽江河砂，采用中砂，区间属性为II区，细度模数为2.7，含泥量为0.6%，云母含量0.3%，级配良好，表观密度为2620kg/m3；机制砂采用当地石料厂生产的机制砂，MB值为0.2g/kg，细度模数为3.0，表观密度为2650kg/m3，堆积密度为1620kg/m3，石粉含量为4%，云母含量0.9%，空隙率为36%。
（4）掺合料。掺合料采用II级粉煤灰，生产厂家为华能公司，含水率为0.1%，烧失量为2.0%，含水率为0.4%，S03含量为0.8%，需水量比98%，细度为24.2%。为了使得混凝土的和易性得到改善，掺合料还应加入矿渣粉。矿渣粉采用鑫航建材公司生产的矿粉，等级为S95级，比表面积430m2/kg，密度为2.86g/cm3，S03含量为0.2%，烧失量为0.8%，流动度比为97%。
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（5）外加剂。本工程的外加剂为缓凝高效减水剂，生产厂家为山树风建材公司，型号为聚羧酸型-SSF-4000，减水率为18%，含气量为2.5%，初凝时间差+200min，收缩率比125%，磨耗量2.0kg/m2，泌水率比为60%。
（6）拌合水。混凝土拌合水采用饮用水，碱含量为210mg/L，氯离子含量为125mg/L，符合GB5749的《生活饮用水卫生标准》要求，可直接用于混凝土搅拌和养生。
3.2 加强混凝土配合比设计优化工作
本工程的混凝土强度等级为C30，在施工前根据混凝土原材料的各项指标进行配合比试配，由于细骨料含有河砂和机制砂，掺合料有粉煤灰和矿渣粉，跟以往的配合比大有不同。根据试验及相关路段的施工经验，以密实度最终确定的混凝土配合比为水泥：碎石：砂：粉煤灰：矿渣粉：外加剂：水=260：1100：735：70：100：6.8：178。经过试验可知，机制砂与天然砂的占比为30%时，混凝土的和易性最佳。
3.3 加强测量放线精度控制
本工程断面高差较大，地形较为复杂，中线、边线的曲率较大，对测量的精度要求较高。测量放线是路面施工管理重要组成部分。本工程成立专职的测量小组，由经验丰富的测量工程师担任，配备1台全站仪和2台高精度水准仪。首先根据施工区域范围建立一级导线平面控制系统，导线点沿途布置，通视条件好，间距为50～100m，并形成环形闭合导线。以平面控制系统为基础建立四等高程控制系统。根据建立好的导线点和高程控制点来测放出道路中线，每隔10m设置一个中桩和一个边桩，并标记填挖的高程；在纵坡和路拱的纵向每隔10m设置高程控制点，并对边桩进行测放。根据实际情况采取中央纵距离法对侧石和平石的顶面高程进行标识。在施工中，应对测量仪器经常进行检查，并建立复核机制，复核人员应采取不同的方法进行检查，做到勤测、勤核和勤纠偏，确保测量放线的精度满足设计与施工规范要求。
3.4 加强基层的质量控制
基层施工前应对路基的质量进行检查，路基的压实度、宽度、坡度等应满足设计要求。水泥稳定碎石施工中应加强施工组织，加强对摊铺宽度、速度的控制，摊铺速度一般为1～2m/min，碾压按照初压、复压和终压三个步骤进行，初压可以采用18t的振动压路机以5km/h的速度静压1遍；复压可以采用18t的振动压路机以4km/h的速度碾压2遍，然后采用20t的轮胎压路机以6km/h碾压2遍；终压采用18t的振动压路机以5km/h的速度静压2遍，直至无明显压痕。碾压顺序由低处往高处进行，相临段碾压重叠1/2轮宽。基层的宽度、压实度、横坡度、厚度、纵断高程和平整度应满足设计要求。
3.5 加强水泥混凝土路面施工质量控制
根据设计图纸对混凝土路面的分格线进行测放，将纵横伸缝的位置测放出来，并设置好高程控制桩，及时地进行复核。
（1）模板安装。模板采用钢模板，钢板厚度为5mm。曲线段可采用胶合板，模板内侧、顶面和底面应平顺、光洁和无破损，局部变形≤3mm，拉杆的孔洞眼位置准确；模板安装前应对面板分块、路面标高和胀缝位置等进行复核，并沿中线每10m设置一个中心桩，每50m设置一个临时高程控制点，确保测量放线的精度满足要求。模板安装应严格安装施工方案进行，保证安装顺直、牢固和平整，模板的接头应紧密牢固，不得出现高低错台、前后错茬和离缝等现象。模板就位后应采用专用的道钉钉入基层进行固定，底部采用水泥砂浆填塞密实，模板安装后检查无误后在模板内侧涂刷机油。
（2）混凝土摊铺与振捣。根据混凝土的运输距离及施工范围来合理地组织车辆进行混凝土运输。本工程采用12辆自卸汽车进行运料，摊铺机为2部，布料与摊铺的速度应一致，由专人负责调度。根据试验段的相关数据可知，混凝土的水灰比为0.44，坍落度为10～40mm，松铺系数为1.12～1.25，松铺系数根据坍落度情况进行取值，坍落度大时松铺系数取低值，反之，坍落度小时松铺系数取高值；超高路段横坡低侧取低值，横坡高侧取高值。混凝土布料长度>10m时可以进行混凝土振捣工作。先采用插入式振动棒全面积按照顺序振捣一次，特别是模板边缘和角隅处的振捣应密实，振动棒的移动间距≤1.5倍的作用半径，其与钢模板的距离≤0.5倍作用半径，同一位置的振捣时间≥20s，振捣过程不得碰撞模板；然后采用功率为2.2kW平板振动器进行全面振捣，重叠宽度为10～20cm，同一位置的振捣时间为30s，并以泛出水泥浆和不再冒出气泡为准；接着采用振动梁往返拖拉2～3遍，使得混凝土振捣密实和初次整平，振动梁的拖拉速度为1.2～1.5m/min，应均匀缓慢，中途不得停顿，直至混凝土中气泡全部赶出，表面泛浆为止；如果遇到不平地方应以较细的混凝土进行人工挖填补平，不得采用水泥砂浆填补；最后采用无缝钢管对混凝土表面进行滚揉，使得其提浆和调匀。
（3）真空吸水。当混凝土振捣完成后采用真空脱水技术能够有效地将混凝土内部和表面的水分及空气排出，使得混凝土的密实度得到提高，相应地降低了混凝土的水灰比，缩短后续工序的等待时间，从而加快施工进度，提高了混凝土的抗渗性和强度，使得混凝土干缩性得到改善，减少混凝土质量缺陷的出现。真空吸水技术应注意吸垫的重叠宽度为20cm，以防漏吸。
（4）抹光与修平。混凝土表面采用真空吸水技术处理后可以采用圆盘磨浆机进行粗抹。抹光时应顺着道路方向进行，高处多磨，低处补浆，使得混凝土表面平整，混凝土表面的毛细孔得以封闭，从而提高抗渗性能和耐久性能。机械抹光后采用人工进行精修，首先将模板顶面清理干净，然后用直尺紧贴模板顶面进行搓刮，使得混凝土精平，等混凝土收浆后再进行第二次精抹，使得混凝土路面平整度满足设计要求。
（5）拉毛。本工程采用压纹机进行拉毛，纹理应垂直于道路前进方向，纹理应顺直和均匀，深度适宜，相邻板块的纹理应紧密衔接。拉毛一般应在混凝土初凝前进行。
（6）养生。等混凝土拉毛后即可覆盖草袋进行养生，根据天气情况每天浇水4～6次，保证混凝土保持湿润状态，养护时间为14～21d。养护期间，禁止车辆通行，当混凝土强度达到设计强度的40%，方可允许行人通行。
4 结束语
综上所述，水泥混凝土路面施工工程是一项较为系统性工程，施工过程中涉及到了多个方面的因素，如若任何一个环节出现了质量问题，都会直接影响到混凝土路面的工程质量。因此，混凝土路面施工质量控制应贯穿于施工准备及整个施工过程，从混凝土原材料、配合比设计优化、测量放线、基层和路面等方面提出水泥混凝土路面施工质量控制措施，并对各工艺过程、技术环节严格把关，才能保证水泥混凝土路面施工质量。
参考文献：
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[3]宋少民，杨欣美，陈晓芳.水泥混凝土路面存在的问题与对策综述[J].公路交通科技（应用技术版）.2016（03）
论文作者:李学彬
论文发表刊物:《基层建设》2016年9期
论文发表时间:2016/7/28
标签：混凝土论文; 路面论文; 水泥论文; 质量控制论文; 裂缝论文; 高程论文; 工程论文; 《基层建设》2016年9期论文;