高温气候下乡村道路水泥路面混凝土施工技术分析

王媛媛

（甘肃建投路桥工程有限公司，兰州730000）

1 前言

温度对混凝土固结、平整、养护等施工环节均有影响，所以在高温气候下的道路工程施工难度较高，需要从路基施工、混凝土面板施工和道路病害治理等方面进行严格把控[1]。本项目位于甘肃省兰州市榆中县兴隆大道至高墩营自然村组路，该路段长约1.1 公里，主要用于周边980 多户3956 村民出行和运输高原夏菜，长期的货运对路面造成严重损害，需要使用水泥混凝土进行重新铺筑。施工时正处于榆中县最热的时期，平均气温在35℃以上，最高气温可达40℃，给项目施工造成巨大影响。

2 路基工程施工技术

通常来说，路基工程可以被划分为两种类型，即挖土石方和填土石方。本工程选择使用挖土石方工程。考虑到高温作业强度较大，在需要填筑的部位采用以挖作填、就近调配的原则。夯实路基时，按照设计图纸，总共分为三层。最底层是300mm 厚的级配砂石基层，中间一层是100mm 厚的粗砂找平层，最上面一层是200mm 厚的C30 钢筋混凝土面板。

2.1 基床的施工管理

当基坑开挖至指定高程后，首先需使用平整机进行平整处理，然后采用重达18 吨的大型振动机进行碾压。在碾压之前，必须将路基的平整层土壤喷洒到最适宜的水分含量，并且在填筑过程中，严格按照设计要求和技术规程对地基质量进行选择。回填和开挖道路顶部0-300 毫米的区域内，密实程度应不低于95%。在填筑层厚度不超过800 毫米的情况下，密实度不低于95%；当路基填土高度超过800 毫米时，其压实度不低于94%。在路基压实完成后，根据设计图纸要求对路基的平整度、高度、宽度、纵横坡和边坡等指标进行检查。

2.2 细粒度砂卵石路面的施工质量管理

路基上出现凹陷的地方，需要谨慎填充并进行压实。地面上的擦痕和道痕必须刮除。松软的区域需要进行耙平、洒水，随后进行压实。在进行碾压时，应测量基层的标高，并在基层边缘设置指示桩进行标识。在直线段中，每15—20 米设一根指示桩；在平曲线段中，每10—15 米设一根指示桩。在整个压实过程中，必须同时进行浇水，以确保达到最佳水分含量。如果在碾压过程中出现“软弹”和“翻浆”的情况，则必须立即停止操作，等待翻松晾干或更换适当水分含量的砂砾料后，方可继续操作。

3 混凝土面板工程施工技术

3.1 混凝土质量控制

对水泥原料及水泥混合比例的测试，至少需要提前一个月完成。由于道路混凝土以抗折强度为检测指标，因此在选择原料时必须遵循高品质和高适用性的原则。特别是对水泥和外加剂的选择，将对新拌混凝土的适用性和耐久性产生重大影响。在不同的施工阶段、施工方法和施工时间下，都需要对混合料的配比进行多次优化。所制备的混凝土应具备收缩小、耐磨性好的特点[2]。另外，受高温影响，混凝土的水灰比与抗压强度、弯曲强度之间需有较好的线性关系。综合考虑后本项目选择使用钢纤维混凝土进行施工，钢纤维混凝土就是具有钢纤维特性的复合混凝土材料，常用于高速公路的铺设，应用在本项目中能够较好地满足抗拉强度与极限延伸率的要求[3]。

基于此，本项目设计六种钢纤维混凝土配合比方案进行比选，具体配比方案如表1 所示。

表1 钢纤维混凝土配合比方案

考虑乡村道路工程节省水泥用量，降低施工成本的因素，本项目选取方案1 进行配比，并对其进行性能测试，测试结果如表2 所示。

表2 水泥常规性能试验结果

3.2 现场施工质量控制

3.2.1 模板和钢筋

乡村道路铺设中应尽量采用槽式模板，模板高度应与水泥地面的厚度相匹配，并尽量减少木板模板的使用量。模板必须稳固、准确，不能有任何偏差，模板顶部必须符合设计标准；模板连接处应紧密、平坦，无交叉或裂缝。在浇注混凝土之前，应在模板表面涂抹废油或离型剂；钢丝网应整齐铺放，避免容易被踩踏的情况发生；弯曲或翘起的部分需要修整，水泥垫应排列整齐，确保钢筋网位于水泥面板的中央。在钢筋网格上设置水平支撑筋，并将其与铺装层的中线平行固定在传力棒上[4]。未浸入水泥中的传力棒一端应涂抹沥青，加上护套，以防滑动。

3.2.2 混凝土浇筑

按照在施工过程中所采用的摊铺和振捣方式，可以将路面混凝土的施工划分成三种类型：第一种为手工摊铺，插入式振捣器进行振动；第二种为振动摊铺，使用内置振动器振动；第三种为平铺机进行摊铺，配以内置振动锤进行振动。在本项目中，由于施工人员较多、施工设备较少，所以综合运用了上述三种方法。后两种方法在工程质量及工作进度上均比前一种方法有较大优势，本文重点阐述后两种方法的主要技术要点。

（1）振动梁摊铺施工工艺

本项目混凝土路面板厚度超过200mm，为了确保充分的振捣效果，振动梁的电机功率不得低于2.2kW，并且主梁必须笔直、光滑、易于拉动。在施工过程中，应尽可能保证混凝土的均匀分布，层厚宜采用疏松的厚度，根据具体场地条件可以调整疏松层厚度，一般可采用1.05的误差值。使用插入式振动工具时，应遵循慢起快落的原则，垂直插入混凝土中，振捣时间和振动半径必须达到规定标准。

对于浇注完成后出现凸出或凹陷的模板，应手工铲除或修补，再使用振动梁进行振捣和按压，直到混凝土表层浮出水泥层，达到整体水平。如果表层浮浆量不足或不够平坦，可以再次使用圆筒型钢滚子或大直径钢管对表层进行打磨，以缓解后续的密集修整的工作压力。待0.5 小时后，可以进行首道稠密涂刷，建议使用钼、铁混合涂刷。工作人员在横梁（板）上进行找平工作时，不得踩在混凝土混合料上，也不得用纯水泥砂浆进行找平填充。在初凝固后，再次使用铁粉对表面进行密实处理，同时将表面压扁。在终凝之前的三次涂面非常关键，需要大力压实抹平，对于有细微裂缝的部位，应使用木抹子敲击，并反复压抹，将混凝土表面整平。

饰面施工结束后，应立即进行压缝滚拉，以保留1～2mm 的防滑纹路在混凝土板面上。需要注意的是乡村道路铺设泥灰较大，需要经常清除卷材上的残留泥灰，避免对道板造成拉毛和划痕。在施工过程中，应根据温度变化对混凝土的影响进行养护，并尽可能避免由高温引起的塑性开裂或风裂。常用的养护方式包括：遮阳洒水养护、塑料薄膜养护和围堰上浇注养护[5]。需要进行两周的湿润养护，当水泥板的强度达到25%以上时，可以拆除模板；强度检测数值超过设计值的2 倍时，道路才能通行。

（2）摊铺机摊铺施工工艺

在使用该设备时，必须遵守施工规范。单次施工的单位长度应保持在30 米以内。在进行“正振动，倒退静滚”施工2—3 次后，方可进行“前后静滚”施工。严禁进行“后退振动”操作，并且振动次数不得过多，否则会导致砼表层浮浆过多，从而引发砼脱层问题。振荡结束后，应立即进行平整处理，以便去除产生的浆条[6]。后续施工和振动梁摊铺施工工艺相同。

3.2.3 接缝施工

设计要求接缝的间隔为30 米。在接缝的上方应进行浇注填充物，并在底部设置膨胀板。接缝处应与道面中线垂直相交，并且两侧的宽度应保持一致，不应在两侧之间加入浆料。填充层可以使用柔软且具有弹性的木材或预先铺设的柏油路面板，并进行防腐处理。水平缩缝之间的距离不能超过5 米。通常情况下，采用切割的方法来处理水平缩缝，切割的深度应在3—5mm 之间。切割线为直线，并且切割力量应在25%—30%之间。在混凝土养护结束后，膨胀裂缝和施工裂缝等部位必须立即进行填充。填料应选择具有良好粘性、防水、耐温特性的材料。另外，在进行接缝施工时，接缝内必须保持干燥和清洁。在较高温度条件下，填充物的高度应与板材相同。

4 混凝土表面裂缝修复措施

本项目施工后，发现前期铺设的混凝土表面出现纵向的细小裂缝，如图1 所示。

图1 混凝土表面裂缝

根据图1 可以得知，该裂缝属于典型的混凝土早龄期裂纹病害，项目组迅速对病害进行分析，总结成因如下：

（1）早上浇筑的混凝土的塑化期为10:00-14:00。在该时间段，温度达到最高点，导致混凝土表面的水分迅速蒸发，进而产生较大的表面张力。混凝土的强度增加无法承受表面张力，就会导致开裂。

（2）由于水分迅速散失，混凝土表层容易形成假凝结层。这些假凝结层容易误导建筑工人对混凝土强度发展过程的理解，使得浇注时间变短。当拉线结束时，混凝土尚未完全终凝。此时，由于其抗拉强度无法抵抗快速收缩所引起的表面张力，会出现裂纹。

（3）某些阶段存在振动质量差的问题，比如拖动振捣和振捣不足。有些建筑工人为了省事而减少打浆的数量。

为解决裂缝病害，项目组提出以下措施：

（1）为了避免在高温环境下进行混凝土的塑性阶段施工，应提前安排施工进度，避开10:00-14:00 的高温时段。

（2）可以适当减少混凝土配料的用量，以缩短混凝土的凝固时间。

（3）需要加强混凝土施工的各项工作，包括前期准备、浇筑和后期处理等。对混凝土的振动和浇注施工要进行严格监控，不能在振动过程中拖延时间，也不能出现漏振或过度振动的情况。在施工过程中，需要根据不同阶段及不同工序及时对混凝土进行紧固处理。另外，在进行混凝土施工之前，地面不能有任何积水。铺筑结束后，应立即使用麻袋片覆盖，以避免强烈光线的直接照射，减少水分的蒸发。覆盖后的3～4 小时内喷洒水进行干燥处理。

通过上述措施，使混凝土表层裂缝问题得以有效解决，达到了施工要求。

5 结论

综上所述，高温条件下，道路工程施工难度较高，除了抗压、抗折等基础性质之外，强化后的耐磨性、稳定性、抗渗性等一系列的综合性质也需要重视。本项目的施工方法已经通过道路工程质量检验，具备一定的普适性，希望能够为类似工况的乡村道路工程建设提供借鉴。