张绍权
(唐山市交通运输局公路管理站,河北 唐山 063000)
农村公路建设中要重视水泥混凝土路面的施工,采取有效的措施控制施工质量,确保路面的使用性能,为交通运输创造有利条件。因此,本文对农村公路水泥混凝土路面施工工艺展开分析探讨。
某农村地区为满足农副产品的运输需要,拟建一条乡村公路,全长3.55km,按照四级公路等级建设,路面采用水泥混凝土结构,宽3.5m。面层混凝土的厚度为10cm,水泥混凝土的强度等级为C30。以下重点对该农村公路水泥混凝土施工工艺展开分析。
在本工程中,水泥混凝土施工使用的主要原材料有:水泥、砂石、钢筋、外加剂、水等。具体的选择要点如下。
2.1.1 水泥
(1)水泥是水泥混凝土路面施工中的重要原材料之一,所选的水泥要有产品合格证、化验单等,进场前要对水泥抽检,看质量是否达标,所有不合格的水泥均不得进场,更不可以在路面施工中使用,以免对整体质量造成影响。
(2)水泥进场后要整齐堆放,由专人负责保管,不同标号的水泥要分开放置,不可混堆并设置标识。水泥运输与保管时,要做好防水和防潮措施,避免受潮变质,影响使用。当水泥超过保质期时,在使用前要先检测,看各项指标是否与要求相符,确认无问题后方可使用。需要注意的是,水泥结块后不得使用。
2.1.2 砂石
(1)砂以坚韧耐磨、级配良好、细度模数在2.5以上的中粗砂作为首选,表面要有一定的粗糙度和棱角,洁净、不得含有毒有害物质。当获取中粗砂有困难时,也可选用细砂,但要做配合比试验,并确保砂中的含泥量在3%以内[1]。
(2)碎石要选用地质坚硬、表面洁净的碎石,单颗最大粒径应不大于31.5mm,压碎值不超过35%。碎石在使用前,可筛分为3~4个粒径,然后掺配到一起,使颗粒组成适宜的级配[2]。
2.1.3 钢筋
(1)所有进场的钢筋,均应具备质量合格证和实验报告单,依据规定要求抽检,确认无质量问题后方可进场。钢筋的检验结果由工程技术负责人验证,要满足如下要求:钢筋强度的实测值与屈服强度实测值的比值不小于1.25[3]。
(2)复检合格的钢筋,在加工制作时发生脆断、焊接或是机械性能不良等情况时,要开展化学成分分析。按规定取样,送指定的实验室检测,确认合格后方可使用。
(3)使用热轧钢筋时,若是对质量存在质疑,则可进行拉力与冷弯试验,依据试验结果确定钢筋类别。需要注意的是,此类钢筋不宜用在承重结构部位。
2.1.4 外加剂与水
当有需要的情况下,可在水泥混凝土制备时,加入适量的外加剂,如减水剂等,以此来提高混凝土的工作性能,增加强度;水可以选用自来水,不得使用受到污染的水或是海水。
2.2.1 前期准备
(1)选取适宜的拌和场地,为水泥混凝土生产提供有利条件,尽可能缩短混凝土的运输距离。场地要有足够的面积,确保拌和机、砂石都能合理放置,可将水泥库房搭建在场地边上。
(2)施工开始前应对原材料进行相关试验,并完成混凝土配合比设计。摊铺混凝土前,应先修整基层,对基层的平整度检查确认,看是否与水泥混凝土路面施工规定要求相符,若存在不符合的情况,则要及时处理,以免对混凝土路面施工的顺利开展造成影响。
(3)按设计图纸,由专业的测量人员准确测放出道路的中心线及边线,在路线两侧设临时水准点,以便施工过程中复核路面标高。摊铺混凝土时,要经常测量和校验,发现偏差及时纠正,以确保混凝土路面的施工质量[4]。
2.2.2 模板支立
(1)在水泥混凝土路面施工中,模板可以选用钢模板,也可用质地较为坚硬的木模板。要保证模板连接牢固,接缝部位严密。在长度上与基层紧密贴合,避免浆液渗漏。根据设计要求的路面坡度和线形安装模板,并在混凝土正式摊铺前,检查模板,经现场监理工程师确认无误后,方可摊铺。
(2)支立模板前要清理基层,将其上的杂物、浮土等全部清除干净,以免影响模板的安装质量,保证模板的高度与路面高度齐平。按预先确定好的位置,将模板安放在基层上,两侧用铁钎打入,以此来达到固定的效果[5]。
(3)用水准仪对模板顶面标高加以核查,看是否与规定要求相符,若是存在偏差,则应及时调整。模板安装施工中要经常校验,控制好模板标高及平面位置。要保证模板支设好以后与基层表面紧密贴合且牢固可靠,在振动梁振动下不会出现位移、变形等问题。模板底部与基层转之间若存在空隙,应将模板垫起,填塞空隙,防止混凝土振捣时浆液渗漏。
2.2.3 混凝土制备与运输
(1)按照试验室给出的配合比拌制混凝土,向拌和机内投加砂石、水泥前,要先过秤称量,控制好拌和水的用量。拌和前,依据天气变化情况,对砂石的含水量加以测定,据此对混凝土拌制时的实际用水量加以调整。按和易性确定每盘混凝土的搅拌时间,避免搅拌时间过长或过短。
(2)选用自卸式汽车运输水泥混凝土,若拌和站与施工现场的距离过远,则可使用搅拌运输车。要对运输车辆的底部和车厢四周密封,防止运料途中浆液渗漏。混凝土不宜装得过满,气温较高时,为防止水分蒸发,可用苫布覆盖车厢。冬季运输时,要采取保温措施。
2.2.4 混凝土摊铺
(1)水泥混凝土运至现场后,可直接倒入安装好侧模的路槽中,以人工的方式找补,使摊铺层达到均匀,发现明显的离析部位时,重新拌匀即可。混凝土摊铺时,用工具打散、铺平,模板附近可以用方铲撒布,通过振捣器捣出砂浆,避免蜂窝产生。
(2)混凝土摊铺时,当停工时间在60min以内,要用麻袋对振捣密实的混凝土表面覆盖,待恢复时,将混凝土耙松后继续摊铺。若是停工超过60min,则可按施工缝的方法处理[6]。混凝土摊铺作业时,要搭设遮雨棚架,若降雨,可停止铺筑,改为抹面作业。
2.2.5 振捣密实
(1)当混凝土面板的厚度在22cm以内时,可以先用插入式振捣棒振捣边角,然后再用平板振捣器,以纵横交错的方式全面振捣,确保振捣时重叠20cm左右,随后用振动梁振捣拖平,需要注意的是,振捣部位存在钢筋时,应避免造成钢筋错位或是变形[7]。
(2)当振捣至混凝土表面不再下沉且无气泡产生时,便可停止振捣。避免过振、漏振,确保振捣质量。以人工的方式找平,随时检查模板,看是否有变形等问题,使用振捣梁振捣时,多余的混凝土要从表面全部刮除,低陷的位置处填补后振捣密实。为提高混凝土表面平整度,可在振捣后用铁滚筒整平。
2.2.6 接缝处理
在水泥混凝土施工中,为确保工程质量,要做好接缝的处理,包括纵向和横向施工缝、横向缩缝、胀缝以及填缝等。不同的接缝处理方法不同,具体如下:
(1)在对纵向施工缝处理时,要设置拉杆,并在模板上预留出一个圆形的孔洞,孔径应以穿过拉杆为准。当混凝土浇筑完毕后,对拉杆的位置加以校正,必须保证拉杆的安放位置准确无误。
(2)横向施工缝的处理方法如下:每个工作日施工结束后,要设置横向的施工缝,可将其设置在缩缝与胀缝处,当横向施工缝设置在胀缝位置处,可使其构造与胀缝相同。
(3)采用切缝的方法处理横向缩缝,最为适宜的切缝时间为:混凝土搭载足够的强度、收缩应力在强度范围内。该条件主要与混凝土的组分、性质、施工时的气候情况等因素有关,需要依据积累的经验,通过现场试切后才能确定出最佳的切缝时机。
(4)在胀缝一侧先浇筑混凝土,将胀缝模板拆除后,浇筑另一侧的混凝土。使用压缝板条处理胀缝时,可在板条上均匀涂抹一层润滑油,当混凝土振捣完毕后,先抽动压缝板条,并在混凝土终凝前,将压缝板条全部抽出。操作时,可以使用木板条将两侧的混凝土压住,轻轻抽出压缝板条,最后将两侧混凝土抹平即可。
(5)当水泥混凝土达到养护时间后,要及时对接缝进行填塞封闭,避免泥沙等杂物进入缝内,影响施工质量。在填缝前,要将缝内的杂物清除干净并保持缝内干燥,用多孔柔性材料填塞缝底,再浇灌填料,高度与水泥混凝土板面齐平。
2.2.7 抹面拉毛
水泥混凝土路面的质量与抹面和拉毛工序存在密切的关联,不但对路面的平整度和粗糙度具有直接影响,而且还会影响抗磨性能。为此,在水泥混凝土终凝前,要做好抹面和拉毛,以此来提高混凝土路面的整体质量。具体的施工要点如下:
(1)在对混凝土抹面前,要先清边整缝,将黏附在表面的浆液清除干净,并修补缺边掉角的部位。
(2)使用小型的电动抹面机对混凝土收水抹面,操作时,对混凝土表面反复抹平,使抹面重叠一部分。混凝土整平后10min左右,可初步抹面,若是冬季施工,则可适当延长时间。抹面机抹平之后,可利用拖光带在表面拖拉几次,提高抹面效果。
(3)抹面完毕后,以食指按压混凝土表面,能够出现深度在2.0mm左右的凹痕时,便可开始拉毛。混凝土表面拉毛的深度控制在1.0~2.0mm,操作时,拉毛器应紧靠模板,沿着横坡方向开始,一次性完成,中间不停顿,保证拉毛的纹理美观。
2.2.8 养护拆模
(1)当水泥混凝土表面达到一定强度后,即指压无明显痕迹时,便可用湿的麻袋、草垫覆盖养护,其间洒水润湿。需要注意的是,避免水直接洒在混凝土表面。通过洒水车洒水,使草垫、麻袋保持湿润,养护时间应不少于7d[8]。
(2)拆除模板时,要先将模板支撑取下,使用扁头金属撬棍,插入模板与混凝土之间,向外撬动,用力不宜过猛,以免导致混凝土受损。拆下的模板要及时清理,防止变形。
2.3.1 冬季施工措施
水泥是混凝土的主要原材料之一,以混凝土作为路面时,要求混凝土达到一定的强度。当混凝土施工完毕后,其强度会随着水泥的水化作用而逐步增长,环境温度越高,水泥的水化速度越快,强度的增长速度也就越快。若是温度过低,则会使水泥水化速度受到影响,进而减慢强度增长速度。当混凝土受到严重冻害时,会形成各种材料相互作用的混合物,失去应有的性能。为避免这一问题的发生,在冬季温度较低的条件下施工混凝土路面时,要采取相应的措施,可向混凝土中掺入适量的早强剂,气温低于5℃时尽可能不施工,若是必须在此条件下施工,要选用高标号的快凝水泥并用热水拌制,同时在混凝土表面覆盖具有蓄热保温功能的材料。
2.3.2 夏季施工措施
夏季时气温较高,会加快混凝土中水分的蒸发速度,由此容易引起温缩裂缝。针对这一情况,可在夏季施工中采取如下措施:
(1)按照混凝土的运输距离、气温等,控制混凝土的坍落度,可适当增加单位用水量,以5.0kg为宜。
(2)混凝土摊铺、振捣、抹面、养护等工序,要紧密衔接,缩短作业时间,降低水分的蒸发量。
(3)已经摊铺完毕后的路面上,可以搭设遮阳棚,防止阳光直射。混凝土抹面时,若是表面过于干燥,则可洒适量的水润湿。
在农村公路水泥混凝土路面施工中,为使路面的平整度达到规范要求,就要保证路面的施工质量。为此,作业人员应掌握相关的施工工艺及具体的实施要点,并将之合理应用于实际工程中,为施工质量提供保障,最大限度发挥农村公路的作用。