王文进
摘要:本文根据近年来公路建设工作的实践和体会,并提出水泥混凝土路面施工过程中应注意的几个问题。可供类似工程、同行参考与应用。
关键词:公路混凝土、路面施工、技术要点
一、前言
水泥混凝土路面以其承載能力大,稳定性好,使用寿命长,日常养护费用低等优点,尤其是近几年来村村通公路、水泥路,目前在地方公路上越来越广泛地被采用。由于混凝土路面往往造价较高,维修困难,故水泥混凝土路面所体现的优点都以施工质量有保障为前提。工程标准低,存在质量隐患,将会减少路面使用寿命,甚至会出现前修后坏的恶果,不仅造成很大的经济损失,而且会在社会上,尤其是在群众中带来不良的社会影响。
二、水泥混凝土路面基层的施工应注意的问题
水泥混凝土是一种刚性路面,采用疲劳应力理论,以抗折强度
为控制指标。经试验和研究证明,水泥混凝土本身作为主要承重层,提高基层的强度,对于降低混凝土面层的应力或者减薄面层的厚度,影响很小。因此,在工程建设过程中,水泥板下面基层的作用常常被轻视或忽视。但是,水泥混凝土底面层强度不均匀,强度弱的地方容易发生变形,甚至会下沉,造成面层与基层之间局部脱空,面层应力急剧增加,从而导致面板断裂。即使不会导致面板断裂,受支撑层强度不均匀的影响,水泥板没有良好的受力状态,也会减少使用寿命。因此,在水泥混凝土路面基层的施工应注意以下几个问题:
(一)基层压实度
水泥混凝土铺筑在基层上,共同承受车辆荷载作用,因此设计和施工规范对基层提出了一定要求,结合我国雨水多、湿度大、水稳定性要求高的特点,我省的水泥混凝土路面基层大多采用水泥稳定类结构,在施工过程中,碾压机具或碾压工艺如果不当,就会影响基层的压实效果,难以达到要求的压实度,所以应选择合适的压路机和碾压工艺,并掌握碾压时机,在混合料含水量等于或略大于最佳含水量时,立即碾压,按照先边后中、先轻后重、先慢后快的原则,直至碾压到规范规定的压实度为止。
(二)基层强度
从实践看,造成基层强度不足的主要原因有以下几点:
(1)底基层强度低;
(2)基层未碾压密实;
(3)水泥稳定类结构层的水泥含量过少,混合料拌和不均匀;
(4)养生不良。
因此,应该从路基开始逐层碾压密实。水泥稳定层混合料应作无侧限抗压强度试验,确定合适的配合比。现场施工应掌握混合料的水泥质量和数量,采用带电子计量的拌和设备,拌和要均匀,在最佳含水量状态下碾压密实,控制交通,做好养生工作。
(三)基层顶层纵断面控制
基层顶面高程误差直接影响到面层的厚度。因此,施工时放样要准确,掌握好混合料的松铺厚度。初压完毕要及时核对高程。发现问题尽快采取补救措施。
三、混凝土路面的施工应注意的问题
(一)材料级配要准确
水泥混凝土路面开工前,实验室根据施工单位提供的各种材料进行配合比设计,施工单位按照实验室提供的配合比进行施工。但是,由于施工单位没有固定的运输车辆,所购材料由不同的厂家生产,致使碎石等材料规格改变,与原先报到实验室的材料有很大的差别,却仍然采用原先的配合比进行施工。因此,必须加强对施工单位材料收购工作的管理和检查检测的力度,要求施工单位只准使用指定厂家生产地材料,避免材料混杂使用,保证材料级配准确。
(二)配料要精确
受条件制约和环境等因素影响,县级水泥路多数采用小型机具施工,为减少配料上的因素影响,要求使用强制式拌和机。但是,大多数施工单位使用的强制式拌和机没有配置计量设备,仍然使用人工上料,人工加水,所加材料和水的质量具有很大的随意性,用量不精确,误差较大。尤其是在水泥使用上,少数单位为了获取更多的利益,克扣水泥用量,使用水泥品种杂乱,甚至是以次充好,以劣充优。为保证配料精确,要求施工单位必须配置自动计量设备,禁止人工上料。
(三)防止材料离析和振捣不密实
材料离析和振捣不密实对强度影响较大。在施工中,要严格控制
运输距离和车辆的行驶速度,车辆起步和停车应平稳。车辆装料前,应清净箱壁,洒水润壁。装料时,车辆应挪动,卸料落差不大于2米。应使用熟练振捣操作工,每车道使用2根振捣棒,沿横断面连续振捣密实。振捣棒在每一处持续时间,以表面不再冒气泡和泛水泥浆为限,不宜过振,也不宜少于30秒,移动间距不大于50厘米。
(四)严格控制砂的细度模数
在水泥混凝土混合料坍落度、粗集料最大粒径、水灰比等其他条
件一定的前提下,若使用粗砂,则单位用水量可适当减少,砂率则适当增加,采用细砂则反之。使用粗砂拌制的混凝土的主要问题是泌水较严重,静态平整度不佳;使用细砂拌制的混凝土,由于细砂泌表面积大,需水量大,水灰比较高,县级公路施工又不具备使用高效减水剂,降低水灰比的条件,其强度很难满足要求,更重要的是,路面的抗滑性能低。因此,砂的细度模数应在2~3.5之间。
(五)水泥混凝土板厚
混凝土板厚是保证使用寿命的基本指标,混凝土路面板厚主要靠加强控制检测和提高基层平整度来控制。具体控制办法是:
(1)水泥混凝土浇筑前对模版进行检查。首先检查模版尺寸,模版高度必须与路面板设计厚度一致;其次检查模版刚度,禁止使用变形大、顶面不平顺的钢模;然后检查模版的安装质量,高度准确,线条顺直,接头平整、牢固。在振捣时不下沉、不变性、不位移,最后检测立模后的模版高度,通常用拉线法检测,每5米(纵向)检测一处,用小钢尺两侧3点(横向),一旦发现模版高度不合格,即应对基层表面进行处理,或调整钢模直到合格为止:
(2)提高认识,加强施工队伍的管理。一些施工队伍未充分认识到混凝土板厚度不足的严重后果或出于技术和经济的考虑,往往超出厚度容许误差,所以,施工人员应充分认识到保证混凝土板厚的重要性,在技术上控制好基层顶面的高程,选择合格的钢模,认真测定并控制好模版顶面的标高,在管理上要完善和落实必要的监督制度,特别是在混凝土浇筑时,监理和质检人员应该在现场检查监督。
(六)水泥混凝土路面板强度
强度考核指标是用抗弯拉强度来保证的,出现强度不足的原因
有:
(1)粗骨料强度低,水泥质量差,使用数量不足;
(2)砂石材料的规格、级配和混凝土配合比不佳;
(3)施工工艺不当,如振捣不密实,轻视养生等等。
因此,要求在混凝土浇捣前做好材料质量各项检验工作,尤其是
对水泥质量和粗骨强度检验,施工中要严格控制水灰比,加强质量监
控,加强振捣,加强养生。
(七)水泥混凝土路面板平整度
水泥混凝土路面板的平整度是使用质量的最重要指标,平整度好的路面,不但可以提高通行能力,提高经济效益,而且可以延长路面的使用寿命。影响水泥混凝土路面平整的因素主要有:
(1)模版的安装,也就是模版接头的安装;
(2)水灰比控制不严,拌和时间不足,拌合料时稀时稠,摊铺不均匀,使混凝土收缩不均匀。针对上述因素,在施工中,应首先做好配合比设计的试配,确定合理的水灰比、砂石比及水泥用量;其次要采用带电子计量的拌和设备,以确保配料准确;再次要以专人检查拌和时间和测试水泥混凝土坍落度,保证拌料均匀和水灰比准确,同时,钢模要支撑稳固,模顶平整光洁,保证三轴摊铺机地平稳行走。
四、结束语
水泥混凝土路面是县级公路普遍采用的路面。由于公路面广量大,点多线长,地方配套资金筹集困难,给公路建设带来很大的影响。但是,县级公路通向千家万户,是一项民心工程,事关地方经济发展的大局,必须确保工程质量。要保证水泥混凝土路面的质量,一些问题要引起有关单位高度重视。