浅谈水泥混凝土路面施工质量控制

　　摘要：水泥混凝土路面作为一种刚度大、扩散荷载能力强、稳定性好的路面结构，在我国高等级公路建设上得到了广泛的应用。但由于交通荷载日益重型化，交通量大幅度增长，路面损坏不断加速。其中以产生裂缝最为突出。文章通过分析混凝土路面裂缝产生的原因，提出预防措施，希望对混凝土路面施工质量控制有一定的借鉴意义。
　　关键词：质量控制，混凝土，路面，裂缝，措施
　　前言
　　目前我国高速公路、市政道路、厂区道路有很大一部分采用水泥混凝土路面。它是以水泥浆为胶凝材料，以骨料为刚架形成强度的一种高级路面，具有刚度大、强度高、耐磨性好、整体性与稳定性优等特点。但是，水泥混凝土路面受施工工艺、使用环境等因素的影响常会发生很多病害。如裂缝，它会把路面板分为数块，将破坏路面结构的整体性，使路面逐步丧失整体刚度，直至失去承载力而影响使用功能。根据以往混凝土路面施工的经验，引起裂缝等质量问题的原因及其预防措施，主要有如下几个方面。
　　1混凝土强度偏低
　　由于施工条件的复杂性、原材料不符合要求、施工工艺不妥、施工配合比不合理、施工时偷工减料、水灰比大、振捣不密实、过振、养护不规范、龄期不足等原因，路面强度达不到设计强度，同时混凝土路面在轴载的反复作用下产生的荷载应力与其它应力共同作用达到或超过其允许应力时，便产生裂缝，如此继续作用，将导致混凝土路面破坏。因此，在施工过程中应加强技术、质量管理，通常预防措施有：
　　（1）严格控制原材料质量。水泥、砂、碎石、水等原材料在使用前进行性能指标试验，不合格的不得使用。粗、细集料进行筛分试验，使得级配合理。进行配合比设计、试配，施工中严格按照施工配合比正确投料。控制好混凝土的出厂质量，采用强制式搅拌机搅拌，搅拌时间一般不少于90秒，掺外加剂时不少于120秒，混凝土摊铺时的坍落度一般控制在10～30mm。
　　（2）配制混凝土时，应严格控制水灰比和水泥用量，选择合适的砂率，防止因水灰比过大、水泥用量过大或砂率过大导致龟裂。
　　（3）在混凝土浇注前应将基层浇水湿透，避免因基层吸水过大而产生裂缝。
　　（4）严格控制混凝土路面各工序的施工质量，尤其要注意“振捣密实”，实践证明，在同样的施工条件下，振捣密实处出现裂缝的几率比未振捣密实处出现裂缝的几率小得多，对于边角部分，一般排振架难以振捣密实，需配以单独的插入式振捣棒进行补振，同时，应防止混凝土过度振捣或抹平而导致水泥和细集料过多上浮于表面，造成缩裂。
　　（5）控制路面混凝土厚度，严格按设计标高支模，混凝土应按虚铺高度进行摊铺，振捣后如缺料应及时补添，以保证混凝土面板的厚度满足要求。
　　（6）模板接缝严密、底部进行封堵，防止因漏浆造成边部蜂窝、麻面。
　　（7）应及时覆盖，防止炎热或大风天气表面游离水分蒸发过快、体积急剧收缩而导致的开裂，并加强养生期内的洒水工作，保持表面湿润，在混凝土未达到设计强度时，严禁开放交通。
　　（8）高温施工应添加缓凝剂，并及时覆盖，勤洒水，保持表面湿润。当昼夜平均气温低于5℃或最低气温低于-5℃则属于冬季施工，应按冬季施工措施处理，而当昼夜平均气温低于-5℃时，应停止施工。
　　（9）为防止混凝土路面的不规则裂缝，可采用一些新材料、新工艺，如聚丙烯网状纤维，实践证明，在混凝土中掺聚丙烯网状纤维可以增加塑性混凝土的抗张力和韧性，因而减少混凝土塑性收缩龟裂的形成，施工后的检测结果证明水泥混凝土中采用聚丙烯网状纤维能有效抑制混凝土面层龟裂现象。
　　2基层强度与刚度不足
　　基层是传递混凝土面层作用力、保证路面的整体强度、防止唧泥和错台、延长混凝土路面使用寿命的重要结构层。
　　因此，基层施工应注意：
　　(1)尽量采用强度和刚度较大、施工均匀性好的水泥稳定碎石作为基层。
　　(2)控制好原材料和施工配合比。采用稳定土拌合站—电子秤量、电脑配料，保证拌合质量。
　　(3)通过试验段确定虚铺系数，施工时，严格按虚铺标高进行摊铺，摊铺过程中，应及时检查摊铺标高是否正确，如有错误，应及时更正，保证设计厚度和平整度。
　　(4)严格控制碾压作业，应由边到中、由慢到快、由轻到重，并应错1/2~1/3轮宽，并及时检测压实度，以保证压实质量。
　　(5)增强基层排水功能。主要靠减少用砂（石粉）量来实现。在实际施工中，施工现场技术人员和监理工程师往往片面要求基层的表面光洁平整，而有意加大施工用砂（石粉）量，而导致基层排水性能减弱。虽然施工定额中，水泥稳定碎石，只有碎石，但是施工中往往加砂混合，一般加砂量为700-800Kg/m3。实际上，在施工时控制粒径0.05-0.5mm的用量以200-300Kg／m3是比较合适的。
　　(6)基层施工宽度应比混凝土面层每边宽出30～50cm，保证面层边部受力向下传递的影响角符合要求。
　　3土基的稳定性差、不均匀
　　刚性路面之下土基承受的应力比较小，因此混凝土路面无需对土基的强度提出过高的要求。然而，土基的稳定性差或不均匀时，在轴载的反复作用和周围水的影响下，会出现较大的不均匀变形，这仍将导致混凝土路面使用品质的下降和路面板的损坏、断裂。
　　因此，在路基施工中，应注意：
　　（1）要特别注意路基的均匀压实。应分层填筑、分层碾压并按要求控制好压实厚度，一般以20cm为宜，碾压时将含水量控制在最佳含水量±2%，保证压实质量。
　　（2）隔断或减小地下水对路基的影响。在路基排水不良地段可增加垫层并在路基坡脚处设置排水沟，在涵背、桥台背等部位可采用透水性材料回填，湿软地段路基填筑时，为增加路基的稳定性，底部可采用铺设土工格栅、插排水板、施打粉喷桩等方案进行处理。
　　（3）保证路基边坡的稳定性。一般路基边坡坡率为1:1.5，浸水路基边坡坡率则应放缓至1:1.75，同时，边坡坡面应进行防护，如浆砌片石、植草、预制块满铺等。
　　4温度应力
　　4.1收缩应力
　　水泥混凝土路面直接暴露在大气中，受四季气温变化和昼夜温差的影响，混凝土路面的温度也随之产生变化，产生收缩与膨胀等变形，尤其是带状结构的道路，温度变化引起的纵向变形更为突出。一旦温度变化所产生的变形受到约束，不能自由伸缩，路面将产生巨大的收缩应力。这一应力作用于新浇筑的混凝土路面，由于混合料在终凝以后很短的时间内容许拉应力极低，混凝土路面常会出现横向贯穿裂缝。
　　4.2翘曲应力
　　由于混凝土板、基层、土基的热导性能较差，当气温变化快时，混凝土板面与板底产生温差，因而板底与板顶的胀缩变形大小不同。这些变形又将受到板的自重、地基反力和相邻板的钳制作用，因而产生温度翘曲应力，尤其是在板角隅位置，翘曲应力更大。目前施工中重点考虑荷载应力和温度翘曲应力两方面共同产生的综合疲劳作用，实践表明，水泥混凝土路面板长控制在5米左右时，一般很少因温度翘曲应力作用而破坏。
　　因此，针对温度应力对混凝土面板的影响，在施工中应注意：
　　(1)设置温度胀缝，一般纵向每200米设一道、缝宽2cm并采用泡沫板填缝，严禁采用木条等不合格材料填塞胀缝。胀缝两侧相邻的缩缝处应设置传力杆，传力杆采用光圆钢筋，并在其一端涂抹沥青，以利于传力杆和混凝土间的伸缩滑动，防止出现拱板现象。
　　(2)施工时应尽量控制工作温差，及时切缝，一般当气温高于20℃时，切缝时间控制在16~22小时。
　　(3)提高基层表面的平整度、减小混凝土收缩和膨胀时与基层间的滑动磨阻力。
　　(4)在胀缝两侧板角隅处设置补强钢筋，减小翘曲应力的影响。
　　(5)缩缝间距控制在5米左右并避免严冬卜霜期施工，减小翘曲应力。
　　5桥涵结构物与路基接头处易产生裂缝等病害
　　因此，应注意：
　　(1)严格控制台背回填质量。
　　(2)加设补强钢筋网对混凝土面板进行补强。
　　6其它控制要素
　　除上述各种原因造成混凝土面板裂缝外，混凝土面板的抗滑构造、平整度等也影响其使用质量，因此，在施工中也应该重点控制：
　　(1)保证抗滑构造深度。采用刻纹机刻纹，深度一般为3mm。
　　(2)平整度应满足设计要求。在施工中应严格按设计标高支模，模板平顺、无错台；振捣后根据料的多少情况，及时补料、铲料；加强振滚和收光质量，一般应保证四遍收光；收光时应在其终凝前将外露小石子压入混凝土内，且可以采用一些小型收光机械，如圆盘磨光机等，以保证其表面平整度。
　　7结束语
　　水泥混凝土路面广泛应用于路面工程，而影响其质量的因素较多，每一项都有可能引起裂缝等质量问题，因此，在施工中应严格控制，保证质量。
　　参考文献
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　　[2]朱春盛•钢筋混凝土桥梁裂缝成因分析（J）.《铁路工程造价管理》2006.6
　　[3]卢启超•公路桥梁过渡段的设计和施工技术（J）.《广东建材》2008.11