浅谈水泥混凝土路面施工质量控制措施

魏世昌

(衡水公路工程总公司)

浅谈水泥混凝土路面施工质量控制措施

魏世昌

(衡水公路工程总公司)

对水泥凝土路面出现早期病害的机理进行了分析，通过水泥混凝土路面施工过程控制，从水泥路面的强度标准、原材料、施工控制和下承层质量方面进行分析，提出了消除病害的主要措施及解决的方法。

水泥混凝土路面;施工质量;控制措施

1 序言

水泥混凝土路面具有承载能力大，耐磨性、水稳定性及热稳定性好的路面性能，并且使用寿命长、日常维护费用少。沥青混凝土路面高温稳定性能差，沥青路面高温容易出现车辙、低温容易出现裂缝，严重影响路面的使用时间，且优质沥青价格波动大，日常养护费用高。通过衡德高速公路景州连接线一级路水泥混凝土路面施工，在干线公路和城市道路中修筑部分水泥混凝土路面是完全可行的。下面就针对我在水泥混凝土路面施工质量控制问题进行探讨。

2 存在问题

水泥混凝土路面投入使用后取得的社会效益和经济效益显而易见的，在使用年限内可以大大减少日常路面维护费用。但由于多种原因会逐渐产生一些病害，如开裂、拱起、断板、错台、脱皮、露骨等，尤为严重的是因抗折强度不足所导致的个别板块发生的断裂，而且水泥面板大面积破换后维修相对困难，这些病害的发生严重影响了道路的使用功能和路面寿命。我们要在施工过程中加强水泥混凝土路面的施工过程和施工工艺控制。

3 主要形成因素

水泥混凝土路面发生病害的原因错综复杂，往往一种病害的发生往往是多种综合因素作用的结果。通过衡德高速公路景州连接线水泥路面施工认为，以下几种因素对病害的产生起主导作用:强度标准、原材料、施工控制和下承层质量等。

3.1 强度标准

有些人错误地认为水泥混凝土的抗压强度是衡量水泥混凝土路面质量的唯一标准。实际上路面在车辆荷载的作用下，压应力接近于车轮荷载与轮胎接地面积的比值。在一般情况下，水泥混凝土路面的抗压强度在25 MPa以上，由于车辆荷载引起的压应力通常在0.5～0.7 MPa相当于抗压强度的1/40～1/50。通常情况下，水泥混凝土路面的厚度在20～25 cm，相对于平面尺寸属于较薄的强性板。当施加车辆荷载时，板即被弯撬而承受弯矩，同时在板的横向将产生较大的弯曲应力。对于水泥混凝土路面的工作条件而论，其最主要的力学特性是弯曲时的抗弯拉强度。用于刚性路面的水泥混凝土标号应以28 d龄期的极限抗弯拉强度即极限抗折强度作为主控标准。

3.2 原材料

(1)在有些水泥混凝土路面的施工中，使用了含泥量较大的中细砂(应使用细度模数在2.3～3.7之间的中粗砂)，或水泥混凝土的含砂率高(一般含砂率应控制在30%以内)，这些都是导致水泥混凝土抗弯拉强度低的主要原因之一，当采用的中粗砂含泥量超标时可以采用水洗砂。

(2)石料的品质好坏直接影响水泥混凝土的强度，而有些水泥混凝土路面正是因为使用了没有经过筛分进行合理级配的、含泥量大且搅拌前没有冲洗或冲洗不彻底的石料，造成了水泥混凝土强度的“先天不足”，使水泥混凝土达不到规定的抗弯拉强度标准。

(3)水泥作为主要粘结材料，其品质对于水泥混凝土强度的高低是起决定性作用的，而水泥的安定性是水泥品质标准中最为重要的指标，它直接反映水泥质量的好坏，安定性不合格的水泥在水泥混凝土路面的施工中是坚决不能使用的。在水泥混凝土路面施工中如果使用了抗弯拉强度低、抗磨耗性能差、游离子氯化钙成份高、安定性差的水泥，会导致水泥混凝土路面面板发生断裂、脱皮或体积膨胀，造成结构性的破坏。

3.3 施工控制

(1)施工工艺和机具落后，不适应大面积水泥混凝土路面施工的连续作业需要，导致平整度控制差。

(2)施工中的检测仪器和控制手段不完善，全过程的质量监控不利，水泥混凝土的各种材料配合比掌握不严格，在施工期间某些部位的水灰比过大或过小，含砂率过高或过低，致使水泥混凝土强度不均匀，在水泥混凝土收缩拉应力作用下，强度薄弱断面容易被拉断。

(3)水泥混凝土路面施工一般处在夏季，由于昼夜温差的变化大，使水泥混凝土收缩不均，当这种收缩受到约束时，便造成水泥混凝土面板的微小裂缝。这种裂缝在当时肉眼是很难看到的，不及时处理行车容易出现面板裂缝扩大甚至断裂。

(4)水泥混凝土路面在初期强度增长的过程中不断产生收缩，特别是表面与大气接触部位收缩比较大，因而表面始终处于受拉状态。当拉应力大于混凝土的抗拉强度而切缝又不及时就会产生裂缝。

(5)在采用真空吸水的过程中吸水不均匀。前后两次吸水时，吸水垫之间留有空隙没有进行真空吸水，漏吸处水份仍然很大。所以在强度增长时收缩不均匀而导致裂缝。

(6)为了增加水泥混凝土的和易性，保证水泥混凝土强度，可以采用粉煤灰替代一定比例水泥，达到保证强度并节约水泥的目的。

3.4 下承层

(1)由于部分路基含水量过大或地下水位高，没有采取相应降水排水措施进行处理。

(2)在下承层施工中，对施工标准和结构层考虑不完善，如只采用轻型压路机碾压或含水量不佳。密实度达不到规范要求，通车后由于基层未达到设计强度使路面板的支撑发生变化，从而导致破坏。

(3)基层平整度差，达不到规范要求。对基层较低处用铺砂进行调整，放行后在车辆荷载的作用下，路面产生较大的变化应力，造成路面裂缝。

4 消除病害的主要措施

(1)要减少或杜绝水泥混凝土路面产生病害，必须坚持预防为主的原则。施工中如不严格进行质量控制，一旦发生病害很难进行补救。所以说在水泥混凝土路面的整个施工过程中，必须坚持按操作规程精心施工，施工人员定岗定责、坚持技术交底制度、严格过程控制、落实三检制度，检验不合格的不能进行下道工序施工。

(2)搅拌站要配备专业技术人员和质检人员进行监督控制。水泥、中砂、碎石质量必须符合设计要求。搅拌前的石料必须过筛和清洗，严格掌握投料的配合比和水灰比。现场要进行塌落度的试验，严格控制拌合时间，把好水泥混凝土拌和质量关。

(3)对原材料的进场、验收要设专人负责，经检验合格后方可用于施工，对于不合格的原材料坚决予以清理出场。

(4)摊铺过程中也要有专人监督控制，严格按操作规程进行施工。严禁操作人员向混凝土拌和物内随意加水，振捣要选派责任心强的人员进行操作，振捣均匀密实，防止局部漏震和振捣时间过长。抹平要细心，随时用3m直尺进行纵向和横向检测，反复精抹找补使之达到平整度要求。

(5)及时进行养生，设专人负责。避免产生收缩裂缝，保证混凝土水化过程的进行。在适宜时机对水泥混凝土路面进行切缝，防止断板产生。

(6)切缝时的注意事项。

①切缝时间。切缝过早板面会产生毛茬，过晚会因水泥混凝土收缩造成板块裂缝。所以掌握好切缝时机是非常重要的。按施工经验，切缝时间可控制在20～30 h，日平均气温在20℃以上时取下限，低于20℃时取上限。气候条件是多种因素组成的，如气温高低、风力大小、湿度不同等，故要因时因地灵活掌握，根据气候变化和施工经验及时调整。②切缝深度、宽度。切缝深度是保证缩缝使用功能的重要条件，因此必须保证切缝的深度和均匀性。《水泥混凝土施工技术规范》规定切缝的深度为板厚的1/4～1/3，实践证明采用1/3效果较好，可以大大降低断板率;施工中切缝宽度控制在4 mm左右较为理想。

③切缝方法、位置。根椐图纸和规范设计要求，将浇筑的水泥混凝土板分成块，然后按照打好的墨线进行切割。切割时要掌握好切割机走向，防止跑偏，保证切缝平滑顺直，防止出现板面边角破损。切缝位置是根椐设计板块的长度决定的。当采取真空吸水时，吸水垫的长度要大于板长10～15 cm，切缝的位置在前后水垫的搭接处，此处因为两次吸水、脱水较彻底，强度增长快，切缝时间可提前一些，以防止或减少断板。

(7)下承层施工时注意事项。

①下承层要密实、稳定，上层最好是半刚性的，如水泥稳定碎石、二灰碎石等，可以大大提高水泥面板的承载力。

②下承层施工必须严格遵守施工操作规程，按设计要求精心施工，做到上道工序验收不合格不进行下道工序施工，并注意封层沥青的施工质量，防止漏洒封层沥青。

③下承层必须平整，松动起皮的必须彻底铲除，个别低凹部分在混凝土浇筑前小于10 cm处禁止用集料直接填补，要先开挖再用集料填补，最后要用压路机进行粘压，基础稳定后方可进行下道工序施工。

④铺筑混凝土路面时如基层顶面干燥时必须洒水浸湿，找平层铺筑的5 mm左右细砂同时洒水浸湿。

⑤采用干硬性水泥混凝土，在混凝土混合料中掺加一定剂量的减水剂，以便增加和易性，不但提高了混凝土早期强度，还可缩短养生期，避免或减少强度裂缝。

⑥配合比确定。水泥混凝土配合比设计确定后，要制作试件并经实验合格后方可采用。在施工中严格掌握配合比，并根据天气变化随时检测砂石含水量，及时调整混凝土施工配合比，提高混凝土的施工质量。

5 结束语

通过对衡德高速公路景州连接线一级路水泥混凝土路面病害产生原因的分析，并制定相应对策进行及时解决，本人在施工中摸索出了水泥路面的施工经验，达到了逐步提高工程质量的目的。衡德高速公路景州连接线一级路是本地区第一次大面积施工高等级水泥混凝土路面，通过本次实践我认为在本地区修筑水泥混凝土路面的前景是美好的。

U416.216

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1008－3383(2011)07－0054－02

2011－04－11