论如何保证公路水泥混凝土路面施工工程的质量

朱宏文,杜 江

(1.延安公路管理局甘泉公路管理段;2.延长油田股份公司蟠龙采油厂)

1 前 言

随着公路工程施工技术的突飞猛进,大体积混凝土在公路结构工程中应用的越来越多。我国普通混凝土配合比设计规范规定:混凝土结构物中实体最小尺寸不小于 1m的部位所用的混凝土即为大体积混凝土。目前,在公路工程施工中对温度荷载引起的有关裂缝的研究尚不充分,因此大体积混凝土产生裂缝的现象比较常见,对结构物安全也产生了一定影响,水泥混凝土路面占到很大比例,掌握好混凝土路面面层的施工工艺,控制好平整度、预防断板是提高工程质量的关键。

2 要保证混凝土的质量和搅拌过程与其运输的妥当

(1)优先选用硅酸盐水泥、普通硅酸水泥,应注意其中掺和材料对水泥混凝土抗冻、抗渗等性能的影响,水泥标号不应低于 425#,水泥混凝土的水泥最小用量不应该少于300kg/m3,水灰比不应大于 0.6。参用防冻剂的水泥混凝土,严禁使用高铅水泥。

(2)水泥混凝土所用骨料必须清洁,不得含有冰雪等冻结物及易冻裂的矿物质。在掺用含有钾、钠离子防冻剂的水泥混凝土中,骨料中不得混有活性材料,以免发生碱—骨料反应。

(3)进入搅拌站的各种原材料均应检验,质量和规格必须符合规范要求,碎石经过筛洗后,才能进行拌和,混凝土拌合机的电子计量设备必须准确,产量不应小于 35m3,保证措施如下:①保证水泥混凝土拌和设备自动计量装置准确、实用。②保证混凝土的拌和时间。③采用“混合料二次投料新工艺”,这样可获得无泌水匀质的混凝土,拌合物运输允许最长时间应根据水泥初凝时间和施工气温确定,保证振实、整平工序在初凝前结束。运输机械应采用自卸汽车,不应漏浆、离析,出料高度不得超过 1.5m,运输过程中水份蒸发量大时应加遮盖物。

3 混凝土的摊铺和振捣要明确工作次序

摊铺工序的质量对下面整平工序影响很大。混凝土可直接卸在事先洒水湿润的路面基层上,对发生分层离析的混合料必须翻拌均匀,摊铺按边缘、板面、接缝处顺序进行。混凝土拌合物的虚铺高度应根据拌合物稠度通过试验确定。混凝土拌合物的布料应平整、均匀。如果摊铺时不注意平整厚度,会造成混凝土浆体不均匀,产生不均匀收缩,影响平整度。

混凝土路面的振捣密实应用插入式振动棒沿模板内侧依顺序振捣,振动棒至模板的距离不应大于振动棒作用半径的 1.5倍,振捣棒在每一个位置的振捣时间不应少于 20s,振到不泛气泡为止,紧跟平板振捣,每次重叠 10～15cm振平。目的在于使混凝土振动液化后,获得平整的外形和密实的内部结构。

4 公路混凝土的施工过程中的一些质量保证措施

4.1 采用真空吸水法施工

其特点是混凝土拌合物的水灰比比常用的增大 5%～10%,可易于摊铺、振捣,减轻劳动强度,加快施工进度,缩短混凝土抹面工序,改善混凝土的抗干缩性、抗渗性和抗冻性。

4.2 养护和填缝过程

混凝土板做面完毕应及时进行养护,使混凝土中拌合料有良好的水化、水解强度发育条件以及防止收缩裂缝的产生。养护时间一般约为 14～21d。混凝土宜达到设计要求,且在养护期间和封缝前,禁止车辆通行,在达到设计强度的40%后,方可允许行人通行。湿治养生法,这是最为常用的一种养护方法。即是在混凝土抹面 2h后,表面有一定强度,用湿麻袋或草垫,或者 20～30mm厚的湿土覆盖于混凝土表面以及混凝土板边侧。覆盖物还兼有隔温作用,以保证混凝土少受剧烈的天气变化影响。在规定的养生期间,每天应均匀洒水数次,使其保持潮湿状态。特别是中期和后期的养生,切缝后 4d内为中期养生,中期养生可采用草袋覆盖,洒水养生,必须全部封闭,不允许有裸露部位。混凝土 14～28d的养生为后期养生。后期养生可采用洒水养生,早、中、晚各洒一次。

4.3 针对断板的预防措施

(1)严格控制混合料的组成配合比,使施工配合比与设计配合比相符合。在施工中要经常检查骨料的级配和杂质,发现所购进的骨料级配与原试验级配不符时,必须及时调整施工配合比,同时还要检查含泥量,使其不能超标。而在施工中最应注意的是水灰比的控制,如果水灰比忽大忽小,在摊铺时又不注意摊铺的均匀性,就会造成水灰比的不同片块,在其交界结合部,由于凝固收缩率或受热膨胀率不同,在结合部位就会形成裂缝和断板的情况。

(2)施工中严把材料关,是保证混凝土质量的前提。材料是构成混凝土路面的主体,如果材料质量低劣,那么这样的材料组成的混凝土路面面板的弯拉应力就达不到设计要求,很容易在施工期间产生不规则断裂,或在使用过程中出现更多的病害。

(3)在施工中,水泥混凝土必须振捣均匀密实。如果水泥混凝土振捣不均匀,将造成水泥混凝土的密实度不均匀。在密度小的区域内,混凝土面板下部多成蜂窝和空洞状,形成了承受应力的薄弱部位或区域,从而易使面板产生断板。

(4)在混凝土浇筑过程中,要始终保持施工作业的连续性,一旦出现间断作业,必须设置一道施工缝,并布置传力杆,以防止因不设施工缝而出现断板的现象。

(5)在施工中尽量避免产生较大的温差效应。温差效应过大或突变,容易造成混凝土面板强度形成的不同步,容易出现翘曲变形,一旦有不规则裂缝发生,就会使强度较低部位拉断开裂,形成不规则断板,所以在混凝土浇筑完毕后立即采用遮阳、洒水、喷洒养护剂等措施,使混凝土的表面始终保持潮湿,确保昼夜温差不致太大,以预防面板断裂。

4.4 混凝土施工包括混凝土的生产、运输、浇筑和温度及表面保护

在温度较高的情况下进行施工,一定要注意降低混凝土浇筑时的温度。可以在施工现场对堆在露天的砂石用布覆盖,以减少阳光对其的辐射,同时对浇筑前的砂石用冷水降温。在搅拌过程中向混凝土中添加冰水。以上这些措施都可以有效的降低混凝土的入模温度。在混凝土的内部通入冷却循环水,采用循环法保温养护,以便加快混凝土内部的热量散发。混凝土表面应该覆盖一些织物进行保温、保湿养护,这样不但可以降低混凝土内外温差,防止表面产生裂缝,还可以防止混凝土骤然降温产生贯穿裂缝,并且还可以使水泥顺利水化,防止产生湿度裂缝。为了及时掌握混凝土内部温升与表面温度变化值,可以在混凝土内埋设一定量的测温点,从而可以更好的了解混凝土的温度变化情况,一旦内外温差超过允许值 25℃,好及时采取措施。

5 结束语

虽然公路水泥混凝土在施工中很容易产生裂缝从而影响工程质量,但是大量的实践经验表明:只要我们在施工工艺及其设计和材料选择以及后期的养护过程中能够充分考虑的各种因素的影响,还是完全可以避免各种施工过程中产生的主要问题从而来提高公路施工工程的质量。

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