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摘要：强度高、稳定性好、耐久性和可视性好的优点使得高速公路水泥混凝土路面具有广阔的发展前景。然而，国民经济的突飞猛进又给交通基础设施施加了巨大的压力。日益增长的交通量与混凝土路面质量差、易破损的矛盾是摆在人们面前的一个非常棘手的问题。缺乏对原材料质量控制、检查监督工作不到位、施工组织管理工作错乱是困扰高速公路水泥混凝土路面快速发展的主要原因。本文作者就高速公路施工中存在的问题和管理对策进行了简单的分析和论述，从中找到提高混凝土质量的方法和措施，减少高速公路水泥混凝土路面病害的产生和发展。
关键词：高速公路；混凝土路面；质量控制；施工管理
水泥混凝土路面是一种高强度、高稳定性、耐磨、养护费用少的刚性路面。由于其良好的力学性能和路用性能而被广泛应用在高速公路、机场跑道、市政交通、车站码头等场所。但是，由于受到外界环境、施工技术、人为因素等条件的影响，混凝土路面在高速公路中的应用并未达到理想的效果。在美国，混凝土路面大约占高速公路路面的30%，国内水泥混凝土路面只占高等级公路（高速公路和一级公路）的25%左右。水泥混凝土路面的质量控制与施工组织管理是制约水泥混凝土路面发展的2个重要因素。如何提高混凝土原材料的质量、科学合理的进行施工组织管理是高速公路水泥混凝土路面发展亟待解决的两大难题。
1原材料质量控制
随着我国经济的快速发展，高速公路交通量骤然上升，急剧上升的交通量和轴载量给高速公路带来了巨大的挑战。为了预防高速公路水泥混凝土路面病害的产生应该从源头严把质量关，即在铺设水泥混凝土路面时选用高性能的原材料。采购原材料质量的高低很大程度上决定了高速公路水泥混凝土路面质量的优劣与否。
1.1水泥
作为混凝土中最重要的无机胶凝材料，水泥质量的好坏很大程度上影响混凝土路面的质量和使用寿命。高速公路混凝土路面采用的水泥必须具有抗折强度高、抗冻性能好、耐磨、后期强度稳定等特点。水泥的选择直接关系着混凝土的硬度和整体凝聚性。目前市面上用于高速公路混凝土路面的水泥主要是道路硅酸盐水泥、硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，其各项技术指标必须满足GB13693—2005《道路硅酸盐水泥》标准中的性能要求。水泥生产厂家生产的水泥必须通过国际质量标准认证。参与混凝土路面铺设的水泥必须是煅烧充分的低碱水泥，防止和集料发生碱－集料反应。通过现场考察和阅读大量的文献后得知：参与高速公路铺设用的水泥强度应该在42.5MPa以上，即应当选用高标号的水泥，抗压强度高，耐磨性能好。使用前应该对其凝结时间、流动性、力学性能进行检测，检测合格的水泥才能应用到高速公路水泥混凝土中。避免采用不同型号的水泥或者不同厂家的水泥，因为不同水泥中的混合物掺量不同，混和容易引起水泥性能发生变化从而降低了水泥标号。
1.2粗集料
粗集料在混凝土中起到骨架作用，其质量的好坏直接决定了混凝土的整体强度。有的高速公路建设公司为了节约成本对供料单位不认真调查或者进了不合格的粗骨料，使得铺设的混凝土路面未达到设计使用年限就破损严重，从而造成不必要的损失。用于高速公路的石子粒径最好不要超过30mm，混凝土粗集料的最大粒径越小，水泥混凝土路面的抗冲击、抗疲劳性能就越好，且粒径过大容易对滑模摊铺机造成一定的磨损，从而整体影响摊铺路面的质量。避免采用针片状石子，使用过多容易在混凝土中产生大量空隙造成混凝土被架空的现象。避免采用砾石，砾石表面光滑、无棱角，与水泥砂浆粘结力特别差，容易降低混凝土的强度。高速公路用粗集料的压碎值、含泥量、吸水率等指标必须满足混凝土路面对粗集料性能的限值，并且要求石料的颗粒级配均匀适当。用于高速公路水泥混凝土路面的石料必须经由具有资质的专业部门检测人员检测合格以后才能允许应用到水泥混凝土中。
1.3细集料
用于高速公路水泥混凝土路面的细集料不易过细，适合采用2.3～3.2之间的中砂或粗砂，含泥量≤3.0%，颗粒级配均匀，质地坚硬。另外，要选择合理的砂率，砂率过大砂子的表面积也随之增大需要消耗更多的水泥用于包裹；砂率过小使得粗集料的孔隙率大幅度增加，降低混凝土的流动性，容易造成离析、流浆等现象。
1.4水
高速公路水泥混凝土路面施工用水必须满足《生活饮用水卫生标准》GB5749中的规定。不能有明显的气味和颜色，水表面不能漂浮泡沫，水中不溶物含量必须≤2000mg/L，氯离子含量在钢筋混凝土中必须≤1000mg/L；具体指标必须满足JGJ63—2006《混凝土用水标准》中相关的技术要求。
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1.5外加剂与掺合料
粉煤灰作为一种矿物掺合料可以替代混凝土中的部分水泥，降低造价，提高水泥混凝土的和易性和耐久性能。适当的引气剂作为外加剂掺入到混凝土中可提高混凝土的可泵性以及抗渗抗冻性能。减水剂能够减少拌合用水量。只有正确合理有效的使用以上的外加剂和掺合料才能在高速公路水泥混凝土中起到事半功倍的效果。外加剂中对氯离子含量有着明确的要求，不得使用氯化钙、氯化钠等对金属有严重腐蚀性的氯盐。不得使用没有生产规模、产品质量不稳定的外加剂和掺合料。合理选择外加剂和掺和料品种、掌握其使用特性、确定最佳掺量、找到正确的掺加方法才能改善混凝土的性能，达到预期的效果。有结块的粉状外加剂或掺合料必须碾碎烘干，对其性能测试合格以后才能加入到混凝土中。不得随便听信他人擅自使用性能不稳定的新型外加剂和掺合料。
2配合比控制
高速公路水泥混凝土路面的铺设除了要求高性能的原材料以外，还要选择一个合适的混凝土配合比。高速公路建设公司要根据高速公路所处环境、施工工艺、原材料性能以及运输方式等因素确定最佳比率，并掺入适量的外加剂调整混凝土的工作性能。配置合理的混凝土一方面要有满足规范要求的流动度，避免产生离析和流浆现象，另一方面还要符合滑模摊铺机的施工要求。按照最佳配合比生产的混凝土要具有强度高、抗冻、耐磨等性能。另外，混凝土施工过程中要根据粗细骨料含水率的变化及时调整路面的施工配合比，确保铺设完成的水泥混凝土路面始终具有较高的强度和耐久性能。混凝土振捣过程中严格控制混凝土的振捣时间，避免过振产生离析现象。在对混凝土配合比试配计算时采用绝对体积法综合考虑各种材料的体积对混凝土性能的影响。
3施工组织管理
3.1施工人员管理
（1）安全管理。高速公路铺设前首先要对所有上岗人员进行岗前培训，掌握必要的施工规范和安全知识，认真执行工程技术标准中相关的明文规定。人员更换不能太频繁，未经培训的人员不能单独上岗。建立健全管理体制，完善施工工艺，确保铺设过程井然有序。施工人员进入现场必须穿工作服，严禁穿短裤、拖鞋等。施工现场必须有专人看护，危险地段必须设置安全警示标志。施工车辆调头必须有专人指挥。施工人员必须配备必要的通讯设备，用于现场沟通和技术交流。施工人员对规范、方案、图纸中的内容不清楚的，必须向上级请示，不能私自动工。
（2）质量检测。水泥混凝土路面的铺设对施工人员的操作有着非常苛刻的要求，浇筑混凝土之前，施工单位应该明确施工方案，合理安排施工工序，强化施工过程中的技术管理。材料采购人员必须对原材料进场前进行质量检测，并对原材料数量、合格证（化验单）、厂家与检测报告一一对比，对原材料进行动态监控，经常与供应厂商进行沟通，不能以次充好，不合格的原材料坚决不允许流入场地，把好质量的第一关。施工过程中应该分配监察人员对施工人员所属工序进行督促检查，完善施工质量管理体系，不能允许出现偷工减料，得过且过的情况。实行责任到人制，奖罚分明。高速公路建设公司应该在现场配备自己的试验人员，并配备市场上先进的混凝土检测设备。在现场备料和施工过程中都要对原材料进行抽检，测试其各项性能并提供抽检报告，一旦出现不合格的原材料，应该做好记录并清退，以确保混凝土拌合物具有良好的工作性能。从路段开始铺设到铺设完成的整个过程都要进行混凝土路面的质量监测，采用数理统计的方法配合质量控制图对铺设混凝土的质量进行有效的统计分析，排除不利因素，找到混凝土质量的发展规律，使混凝土的铺设合理有序的进行。现场工作人员不能依靠自己以往的工作经验完成任务，要严格遵守施工合同中的规定，采用符合合同要求的施工设施，加强质量监管。提高施工队伍对混凝土质量问题的警惕性，完善分工体系，按照操作规程规范施工。施工人员要选用合适的模板严格控制摊铺标高，避免产生混凝土板块薄厚不均匀现象，影响高速公路水泥混凝土路面的平整度和行车舒适性。混凝土浇筑过程严格控制浇筑的速度和振捣时间，施工现场要为混凝土的养护提供良好的条件，施工人员在规定的时间内及时拆模，加强对混凝土质量检测的认识程度。
只有严把质量关，加强施工管理和检测，努力提高施工人员的技术水平，严格按照施工规范进行操作，才能减少施工过程中的质量通病，保证高速公路水泥混凝土路面的行车质量和安全。
3.2施工现场管理
高速公路水泥混凝土路面大部分都使用滑模摊铺机进行摊铺。混凝土搅拌站的设置是滑模施工准备工作的重点。经过大量的实践证明，搅拌站的位置最好设置在摊铺路段的中间位置，方便运输，节约成本。搅拌站内部设施必须齐全，储备足够的原材料，水、电供应稳定，并合理布局，尽量减少占地面积。搅拌楼与混凝土车辆设置口对口对接，配备足够的燃料供应，现场安排专职人员指挥车辆，原材料运输车辆与现场混凝土运输车辆时间段最好不要发生冲突，避免交通拥堵延误滑模摊铺机的正常铺设。砂石必须堆放在能够遮风挡雨的顶棚内，种类、规格必须界限分明，标签必须贴在醒目的位置。建立路面检测设备齐全的实验室，随时检测摊铺机铺筑混凝土路面的板厚、平整度以及构造深度等。滑模摊铺机摊铺过程要和混凝土搅拌站合理配合，避免缺料或多料情况的产生。并注意随时检测滑模摊铺机上的振捣棒处于无故障状态。注重设备的养护，锯缝机、补料机、拉毛养生机等设备必须齐全且处于良好的可操作状态，严禁非设备操作人员进行操作，储备好常用的易损坏的配件以防万一。经常关心天气变化，做好对现场机械部件的保护工作。对施工过程中产生的垃圾及时清理，多雨季节做好排水工作。用滑模摊铺机摊铺面层以前先对基层表面洒水润湿。钢筋的存放应采取上盖下垫的方式，严防钢筋的腐蚀。
4结语
高速公路的铺设是一项非常艰苦的历程，只有对高速公路水泥混凝土路面原材料进行正确合理的质量控制，采用先进的施工工艺，加强对施工过程中的组织管理，才能使混凝土路面的力学性能和路用性能大幅度提高，才能使人们在高速公路水泥混凝土路面上走的更高更远。
参考文献
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［4］杨文明．浅析高速公路水泥混凝土路面滑模摊铺施工技术．黑龙江交通科技，2012（9）：34．
论文作者:石文明
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第16期
论文发表时间:2017/11/16
标签：混凝土论文; 路面论文; 水泥论文; 高速公路论文; 原材料论文; 性能论文; 质量论文; 《建筑学研究前沿》2017年第16期论文;