控制水泥混凝土路面施工质量

1.前言

近几年，随着我国公路建设的不断发展，公道路施工工艺和技术进步也大有发展，对公路工程施工质量也逐步有所重视。影响道路质量的因素很多，有设计方面因素、有建材的品质因素，有施工的因素，而施工质量又与施工人员的责任心、技术素质，以及操作机械、施工工艺等有关，总之，公路最终的成品质量是一个综合性的问题，质量的好坏是各种因素的综合反映。经多年的施工实践，已经初步摸索出水泥混凝土路面早期裂缝、断板发生的原因及控制方法。

2.水泥混凝土裂缝、断板产生的原因

混凝土体积变化是水化后温度升高而后又降低，混凝土中的水泥在水化时产生水化热，10kg42.5水泥约125千卡的热量，混凝土在水化初期，比原温度升高约30℃、特别是在严热的高温天气施32，水化热量大而不易散发。使混凝土温度升高达45℃以上，混凝土体积因温度升高而发生膨胀。当水化热消散后，混凝土构件因冷却而收缩，就产生了拉应力，当这种拉应力发展的时候板已经到了凝固的末期，混凝土回弹模量已经变高，而塑性流动性则降低了。再加上混凝土的抗拉强度约有抗压强度的十分之一。所以冷缩产生的拉应力是混凝土产生早期裂缝的主要原因。

3.水泥混凝土路面主要指标的质量控制

3.1抗折强度指标的控制

强度是水泥混凝土的主要性能，分为抗压强度、抗拉强度、抗折强度、抗剪强度等。目前由于我国混凝土混合料配合比组成设计尚无控制抗折强度的具体规定，因此，在公路工程中水泥混凝土一般按抗压强度做配合比设计，按抗折强度作施工质量检验。

（一）骨料质量对混凝土抗折、抗压强度的影响不同质量、不同级配的混合料，其抗折、抗压强度的差异很大。但水泥混凝土路面的主要力学指标是抗折强度，它必须符合设计要求。因此在选用骨料及配比上应注意满足下列要求：

（1）粗骨料的强度应高于混凝土标号的1.5倍，其压碎值不宜大于2O%。

（2）骨料的强度要符合质量要求，通过硫酸钠溶液浸泡，然后烘干，经5次循环的重量损失不宜大于8%。

（3）粘土、淤泥、尘屑、硫化物和硫酸盐、有机质、云母、轻物质及针片壮颗粒等有害杂质，要采取高压水冲洗等措施将其控制在3%以内。

（4）表面特征及颗粒状要好。

（5）粗骨料中薄片状及长针状颗粒应控制在15%以内（细骨料可不加限制）

（6）颗粒级配要严格重视。总之，小尺寸集料必须用足，大尺寸集料不能过多。这样才容易全面满足混凝土路面的各项技术经济指标要求。

（二）混凝土配合比设计

混凝土配合比设计除要考虑对普通混凝土配合比设计的影响因素外，还要考虑混凝土易脱水的程度和脱水过程中混凝土体积的压缩。脱水量越大，体积压缩量与脱水量之比（密实系数）越大，强度提高越多。但应注意的是这并不等于原始加水量（水灰比）越大越好。此外，真空吸水主要是增加混凝土的早期强度，对其最终强度影响不很大，但路面建成后要经受车辆长期反复荷载作用，所以还应保证足够的水泥用量。

在水泥的选用上，还需注意以下几点：

（1）严格检查生产厂家的水泥产品化验资料，标号太低、稳定性差的水泥应禁止使用。

（2）在现场进行水泥细度、凝结时间、体积安定性、强度抽检试验，特别是安定性指标必须进行抽检。

（3）对不同厂家生产的水泥进行单独配合比试验。即使同一厂家生产的水泥，由于出厂的时间不同，也要单独做配合比试验，以保证混凝土满足设计强度要求。

（4）由于火山灰水泥含很细的附加填充料，具有很强的吸水能力，影响脱水效果，在真空吸水施工中宜少用或不用。

3.2水泥混凝土路面平整度指标控制

水泥混凝土路面板的平整度是使用质量的最重要指标。平整度高的路面，不但可以提高通过能力，提高经济效益，而且还可以减少对面板的冲击力，从而延缓甚至避免错台、卿泥、断裂现象的发生，从而延长路面使用寿命。

影响混凝土路面平整度的因素很多，从施工方面讲主要有以下几点：

（1）模板安装时很难做到模板顶标高和模板接头处无误差，模板的失稳、变形及模顶的磨损（磨损后沾染的砂浆很难清除净）都会给平整度带来“先天不足”。

（2）水灰比控制不严，拌和料时稀时稠，摊铺不均匀，使混凝土在硬化过程中收缩不均匀，影响平整度。

（3）混凝土拌制时间不足，拌和料组成成分不均匀或运料过程中产生离析现象，致使混合料中浆体含量少、收缩值小，浆体集中处骨料较少，收缩值大。

（4）配料未采取准确秤量，致使水灰比忽高忽低，或砂量时多时少，影响坍落度及和易性，造成真空脱水率不均匀，导致最终水灰比和密实度的不均匀。

（5）漏振、振捣不足或振捣过度，除了会使浆体分布不均匀外，自身还会产生密实度的不均匀，影响平整度指标。

（6）真空脱水时间掌握不当，致使中部和表层已达到塑性强度，边部和下层却仍是弹软状态，造成剩余水灰比分布不匀。

3.3水泥混凝土路面板厚指标控制

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检测和提高基层平整度来控制。具体控制办法如下：

（一）水泥混凝土浇筑前对模板进行检查

（1）检查模板尺寸，模板高度必须与路面板设计厚度一致。

（2）检查模板刚度。禁止使用变形大、顶面不平顺、缺边少角的模板。

（3）检查模板的安装质量。要求位置、高程准确、线条顺直、接头平整、牢固，在振捣混凝土时不下沉、不变形、不位移。

（4）检测立模后的模板高度。通常用拉线法检测，每5m（纵向）检测l处，每处用小钢尺量测3点（横向）一旦发现模板高度不合格，应及时对基层表面进行处理，直到合格为止。

（二）混凝土浇筑以后的检查

混凝土浇筑以后，在振捣过程中如果发生模板沉陷或倾斜，面板平整度差等现象，说明实际板厚度可能不合格，因此，还要钻孔取样，最终确定实际板厚的合格率。

3.4水泥混凝土路面接缝质量控制

接缝是水泥混凝土路面特有的薄弱环节，它是产生错台、卿泥和断裂病害的主要发源地，是影响路面平整度和传荷能力的主要因素。接缝施工质量对水泥混凝土路面的使用寿命影响很大，因此，必须引起重视。

（1）缩缝

缩缝分压缝、割缝2种形式。由于画线割缝是确保接缝处强度、平整度及接缝顺直的有效工艺，不但保持混凝土面板边角完好无损，线条平直美观，施工简易质量好，而且可以连续浇筑，加快施工进度，便于流水作业，又有利于应用真空脱水工艺。所以除一些交通量小的三、四级公路及其他道路上仍采用压缝形式外，其他绝大部分水泥混凝土路面均广泛采用割缝形式。提高割缝质量的关键是掌握最佳开割时间。过早开割，由于混凝土强度不足，容易引起上层砂浆蹦落，拉起碎石，缝槽不顺直；过迟开割将加快刀片磨损，增加造价、延误工期。特别是昼夜温差在15℃以上时，如不及时割缝，很容易引起断板。

（2）纵缝

纵缝有企口缝、平缝2种形式。平缝分设拉杆与不设拉杆2种做法。城市道路采用企口缝形式居多，而公路上采用平缝形式的较多。从过去修筑的混凝土路面的调查情况看，无论是企口缝还是平缝，当未设拉杆时，都有局部拉开错台病害出现。所以建议高等级公路混凝土路面的纵缝最好采用企口加拉杆的形式。对三、四级公路可视具体情况和施工条件而定，可不设拉杆。纵缝间距原则上以一个车道宽为准。为保证其接缝的顺直，必须严格控制模板质量及模板的安装质量，最好用画线剔顺的方法将纵缝线修正顺直后再浇筑相邻板，特别是弯道上，画线剔顺是消除折线、确保纵缝线圆滑的最有效办法。若2条车道线水泥混凝土板一次施工时，中央纵缝以采用割缝（假缝）为宜，纵缝间距如在5IT1以上时，容易在板中部发生裂缝，应尽量避免采用。

4.结语

水泥混凝土路面施工既有水泥混凝土施工特点，也存在路面工程的普遍特性，在施工过程中应首先从原材料开始控制，充分重视人为因素的影响，规范各个工序的操作行为，并有针对性地对主要指标（如平整度、强度）加强控制，从而提高水泥混凝土路面的施工质量。