农村公路水泥混凝土路面施工技术和质量控制

章亮

（桐城市交通运输局，安徽安庆231400）

0 引言

水泥混凝土路面在强度与稳定性、防滑性、经济性等方面都有较为优秀的表现，有利于改善道路品质，提升结构的可靠性，延长应用周期，因此在当代农村公路项目建设中被广泛使用。

1 农村公路工程特征

1.1 施工级别与工艺标准普遍偏低

农村公路的施工级别与工艺标准普遍偏低，一般属于三、四级的项目，建设符合有关规定的基本标准即可。此类项目开发的目的通常是为适应农村当地的客运与物流需要，所以在早期设计中，技术要求比较低。

1.2 分布零散，建设难度大

农村公路分布比较零散，总体建设范围较小，但总里程较大，部分地区的公路，甚至环绕于群山中，连通相邻村落，因此建设期间的管理条件较差。再者，地形复杂，道路建设难度高。大多数位于山区的村落，公路要沿山建设，路面高程差较大，同时沿线地质条件状态也有较大的差异，机械作业与物料运送，都存在不同程度的困难。

1.3 项目经费不多

农村公路项目的建设投资一般为国家拨款补助、当地政府自筹。国家拨款补助金额量较少时，政府自筹也很难提供足够的帮助[1]，所以，由于经费来源不多，导致工程合同签署价格偏低。在管理难度较大的条件下，难免会提高现场建设中偷工减料行为的发生概率，造成项目质量下降。如今，虽然农村公路逐渐完善并得到成长，但依旧有较多问题，降低了建设质量。所以，应当格外强调此类公路项目建设中的质量控制，保障总体建设能力，以此优化公路品质，延长其运营年限。

2 影响水泥混凝土路面施工效果的要点

根据农村公路建设的质量管控工作需要，有关路面材料的问题是关键技术要点。假设工艺管理不适宜，容易降低混凝土结构的使用性能，形成裂缝，造成项目成品未能达到设计标准，以下为对路面质量有较大影响的主要因素。

2.1 混凝土配合比

在农村公路的水泥混凝土路面现场建设以前，需基于作业规范标准、项目现实需求，做好混凝土原料的配合比试验分析，见表1。在项目进行中，应先保障使用的骨料满足质量标准，把控水灰比。在配比完成后，需按照各个配比方案，安排试块分析，并开展3d和28d 的试压，然后对比不同试验组的试验信息，挑选最优配比。如果施工者与技术员不能全面了解混凝土的配比数据，会影响路面混凝土结构的使用性能，降低农村公路的实际建设质量。

表1 水泥混凝土的配合比

2.2 强度条件

测试混凝土结构强度，是为了保障施工条件满足实际项目的规划及建设标准。造成混凝土强度参数出现波动的重要原因通常是建设条件与测试方式。混凝土的强度测试状态和投入现场的混凝土材料会有差异；混凝土材料在制备环节中，骨料及有机物等的含量管控不合理，造成其实际强度未能达到建设标准和设计需要。

2.3 后期养护

养护作业有序进行，有助于水泥混凝土凝结和硬化，保障路面的安全应用年限。现场养护期间，工作人员需利用湿麻袋及稻草等，全面覆盖建设路面，适时喷洒适量清水，维持路面的基本湿润程度。另外，相关工作人员还应管理来往汽车，防止影响到养护中的路面。在现场建设中，会有部分施工方为提高建设进度，简化养护环节，使路面由于结构紧密度不足形成裂缝，严重影响路面整体的承载力以及实际服役年限。尤其是在冬季施工的项目，如果不及时开展有效的养护处理，路面会由于热胀冷缩，形成缝隙。

3 农村公路水泥混凝土路面的施工准备

3.1 路基承载力

路面建设前，应当实地检测路基情况，确保达到以下要求：一是稳定性达标，避免路基在面对正常行车荷载与自然环境，出现失稳的情况；二是强度需满足基础要求，即弯沉值；三是合理的排水设施，公路建设范围内，如边沟及涵洞等，均要布置于适当的位置，确保路基结构可靠；四是路基高度、坡度、平整性等，均需符合工程建设标准。

3.2 工程料场

选择适宜的材料拌和位置，对于农村公路项目有较大的影响，不仅可以有效压缩项目资金投入，还有利于保证成品质量。确定料场的环节中，要求所选位置能提供足够的水与电，并且物理面积也要足够大，支持放置机器与短期集料[2]。另外，还应注意安全、环保的问题。

3.3 作业物料

水泥混凝土路面建设中，物料是极为关键的部分，对路面成品质量有着直接的影响，包含水泥、粗集料、细集料、水、外加剂等。按照农村公路的建设标准，挑选常规的硅酸盐水泥及矿渣类的硅酸盐水泥，并要求入场检查质量证明材料，核对出厂时间、类型等，如果是出厂达到三个月以上，或者观察到受潮的现象，应先进行检测；粗集料，也就是石料，要求其强度应达到80MPa，并且对于针状与片状的粗集料，符合规范值要求的同时，粒径公称需在37.5mm 以内；细集料，包含天然砂及机制砂，实际细度参数应当控制在2.3～3.0 以内，并且含泥量需在3%以下；水源，需达到当前生活饮用水要求，能直接投入混凝土材料拌和及养生操作中，但如果是非生活用水，需先检测其水质，防止混凝土材料出现任何不良反应；外加剂，需要根据配比试验，在掌握外加剂自身性能的前提下，设置掺量。

3.4 混凝土材料配比

混凝土材料配比最终确定的参数需达到弯拉强度、持久性等，并注意成本控制。对此部分的设计，可分成目标与施工两个部分，如果已经通过批准，在现场建设期间不能私自随意更改。严格管控水灰比与用水量、砂率。混凝土强度及和易性满足设计及规范标准的同时，水泥添加量最低的配合比参数，经济性最佳。另外，强化对和易性及强度的分析，保障坍落度施工标准。机械振捣下，圆锥体坍落度在0～3cm以内。

3.5 现场作业机具

农村公路的水泥混凝土路面建设，一般会用到的机具有压路机、洒水车、拌和机、振捣装置等。拉杆及传力杆，如图1所示，需保持顺直，不可出现机械损伤、裂纹、污渍、锈蚀等现象，前者通常是螺纹钢，直径规格是14mm，后者则选择光圆钢筋，尺寸是22mm。

图1 传力杆

4 农村公路水泥混凝土路面的施工技术

大部分地区的农村公路，会按照四级的标准施工，而在建设难度极高的路段，也会适当降低施工标准。某省市的农村公路，设计时速一般是20km，在桥涵路段，汽车荷载级别是公路Ⅱ级。通村路段的路基宽度是5.5m；硬化路基的宽度参数是4.5m。整个路面构成由上至下分别是：水泥混凝土面板，该层厚度大约是18cm；基层则为碎石层，厚度是15cm。水泥混凝土结构强度是按照28d 的标准管控，确保其至少达到4MPa。水泥混凝土路面应用的混凝土材料是C30。浇筑选择钢模板，以1m 为标准，布置支撑，在弯曲路段，会适当缩短支撑间距。现场施工应用的混凝土材料，都是统一拌和，由运输车运到现场，而后先进行机械摊铺，最后用人工平整细化。在浇筑过程中，会安排振捣，保障路面的密实度，尽可能不出现蜂窝，随后实施收面与切缝、养生等转接。

4.1 现场放样及安设模板

公路的中线和边线需按照施工图纸进行准确测量，确定放线位置。现场工人需将折叠三脚架放在已经处理好的碎石层上，打开三角支撑架，把钢钎插到套管中，打进基层中，将模板加固。在安设模板期间，需先查看碎石层的状况，如果发现不平整的现象，应及时安排修补，在基层满足验收要求后，才能进行立模。另外，现场立模期间，应把握好平面点位与标高，确保路面厚度实际参数符合设计需要，不能把模板直接放于松散基层表面，而且前后模板不可发生错位与高低差的问题，现场工人需做好测量。此外，为保障水泥混凝土的面板边与板角实际密实性和强度，在现场浇筑以前，可涂刷一层脱模剂，或铺设塑料薄膜，这样处理也可避免板面两侧形成蜂窝孔，在折模处理中，也比较便利。

4.2 混凝土材料拌和运至现场

混凝土材料拌和需根据试验得出的配合比数据，完成原料拌和。在集中处理中，外加剂最后添加，在此环节中，加水的同时机器进行持续搅拌，相关人员需按照搅拌机的使用性能及原料本身的和易性，灵活调剂单次搅拌时长。一般整个搅拌时长在1～2min左右，并且纯搅拌时长至少达到40s。混凝土材料运输期间，要注意漏浆、离析等问题，运输途中消耗的时长，应当在材料初凝时间以内，通常在夏季不会超过1/2～1/3h；冬季则不能超过1～1.5h。倘若遇到高温及阴雨天气，需在其表面覆盖一层薄膜。

4.3 混凝土材料摊铺及振捣

现场摊铺以前，需要全面复查模板点位与规格，确认无误后，才能组织摊铺。实际作业期间，把混凝土材料倒进模板路槽中，进行总体摊铺，利用人工处理不均匀的部分。实际施工不能出现抛掷与耧耙，避免材料出现离析。摊铺结束后，及时使用振捣棒处理，并且其与路面夹角应维持在30～45o以内，振捣点位按照“品”字分布，尤其在路边及四角的附近，需适当增加振捣强度，直至路面不再出现下沉的现象，并且也无气泡及水泥浆冒出。此外，在现场作业中，不可出现快速拔插、拖行等动作，防止对模板造成损伤，使混凝土材料发生分层、离析等情况[3]。

4.4 抹面刻槽养生切缝

振捣结束后，应顺着道路走向，实施滚动提浆，并借助木抹工具，将路面磨平，直至没有泌水出现，然后做好抹平压光。农村公路项目中，为确保交通安全，要顺着横坡，将路面进行压纹处理。收面期间，把水泥混凝土道路横向坡度，控制在2%～3%区间内，以便后期自然排水。完成以上工作后，需及时养生。在该环节中，要格外强调第一周的温湿度管控，道路项目养生时长一般是2～3 周。

选择覆盖养生的项目，可利用土工布、草袋及保湿膜等，而且要适当洒水，确保混凝土路面一直在适度潮湿的状态中。在养生早期，应注重现场管理，避免路面有任何人、车或是牲畜通过，直到强度满足规划的40%后，才能向行人开放，车辆要等到完全满足设计强度后，才允许通过。在混凝土结构强度满足设计标准的25%～30%之间时，需安排切缝。通常是等距处理，不应超过6m 的同时，至少要达到面板的宽度，深度则应超过单层厚度的1/3。

5 农村公路水泥混凝土路面的质量控制要点

5.1 开工前管控

农村公路的水泥混凝土路面建设比较复杂，开工前需注重对各项准备工作的管控。

5.1.1 原料品质

挑选水泥材料时，水化热反应相对偏弱、强度更高的品种，并且骨料部分，需从级配与耐久性两个方面考量。

5.1.2 施工设备

所有入场机器的使用性能应保持良好状态，保障其能配合好现场施工作业，优化路面建设效率及品质。

5.1.3 施工技术

相关人员应全面分析技术的适宜性与各路段的信息资料等，给实地施工提供准确参考。

5.2 施工中管控

路面建设现场，摊铺材料的温度应约为30oC，假设现场气温偏高，应做好降温管理。振捣环节中，则应选用性能较佳的振捣棒，借助适宜的检测手段，评价操作效果，保证总体建设品质。另外，施工方需不断优化管理方案，落实工程审计及监管，提升操作工艺水平，给农村公路成品质量构建良好的实现条件。

5.3 完工后管控

路面完工后，应组织为期一个月左右的运维管控，确保路面定型质量。养护期间，应格外注意路面材料的温湿度，防止由于温度偏高，形成缝隙，保障路面性能。另外，需在适当位置放上提示牌，让施工路段逐渐趋于稳定，达到预期承载力。现实建设期间，水泥混凝土材料比较容易被所处环境的温度干扰，为保障路面的完整性，需留出灌缝，直至完工后，根据相关建设标准处理。某项目中灌缝中运用的材料，部分相关参数如表2所示。

表2 灌缝材料

6 结语

公路项目是农村地区基础设施的关键构成，近些年的施工规模持续扩大，有效带动了农村经济的快速发展，改善了居民的生活条件。为确保公路的可用性，需了解对公路项目质量有干扰的要素，并掌握现有水泥混凝土路面的有关施工工艺，联系工程实况，安排现场作业，注意对薄弱工序的管理，避免在公路后期正式运营时，短期内便出现各类路面病害，消除建设时的隐患问题，维护路面结构的耐久性。