农村水泥混凝土公路施工的质量控制.pdf

农村水泥混凝土公路施工的质量控制 黄立群 ( 江 西 吉 安 市 公 路 局 泰 和 分 局， 江 西吉 安3 4 3 7 0 0 ) 曩 j 口摘 要：水泥 混凝土 路面 的主 要 优点就 是抗 压、 抗弯、 抗 磨损 性能高， 路面的刚度以及扩散荷载能力都非常好 ，所以广泛用于农村公路施工中。 ： 篇 作者 针对 农村 道路水 泥 混凝土 路面 施工 技术 及质 量 进行深 入分 析， 提出了 k ： H 保证施工质量的一些控制措施 ，对农村水泥公路建设具有参考意义。 i 骂 关 键 词： 农 村 水 泥 公 路 ； 混 凝 土 ； 工 程 施 工 ； 质 量 控 制 ； ： 中 图 分 类 号： U 4 1 6 2 1 6 文 献 标 识 码： B 文章编号：1 0 0 7 7 3 5 9 ( 2 0 1 6 ) 0 3 0 2 0 6 0 4 ： D OI ：1 0 1 6 3 3 0 j c n k i 1 0 0 7 7 3 5 9 2 0 1 6 0 3 0 7 5 圜 0 前 言 在公路施工建设中， 水泥混凝土路面本身有着诸 多优势， 随着水泥质量的不断提高、 混凝土施工工艺 的不断改进， 也使得水泥混凝土道路的质量有了大幅 度的提高， 在我国农村 “ 村村通”公路的建设中，水 泥混凝土路面的覆盖范围越来越广 。因此 ， 抓好农村 水泥混凝土路面施工 的质量控制 ， 提高路面行车的舒 适性和安全I生， 延长混凝土路面的使用寿命， 使其工 程质量达到设计规范要求 ， 满足广大农村群众的出行 需求 ，是农村公路施工人员的重要使命。 1 水泥混凝 土路面 的主要问题 水泥混凝土路面的主要材料就是水泥、 水 以及碎 石或粒料以一定的配比混合而成的混凝土， 水泥混凝 土路面的脆性很高， 其抗变形能力以及抗弯强度等都 远远落后于沥青混凝土 ， 其发生最频繁的病害就是路 面开裂 ， 此外还有断板 、错台等。一旦出现 了开裂问 题， 则路面的雨水会大量的流人基层， 在车辆荷载作 用下会使水泥混凝土道路的基层发生唧泥现象， 如果 雨季长期唧泥，基层就会逐渐的被掏空，导致错台、 断板问题 的出现 。 而错 台、断板又会加速雨水对基层 的损毁， 从而产生更大范围的开裂， 最终使路面报废。 1 1水泥混凝土路面裂缝 作者简介：黄立群 ( 1 9 7 3 一)，男，湖南浏阳人 ，助理工程师，主要从事 公路施工与养护工作。 裂缝是水泥混凝土路面最常见 、 最普遍的质量病 害。产生裂缝的原 因很多 ， 有水泥混凝土本身原材料 的原因 ， 也有基层 的质量 、 施工环境温度及施工工艺 等外在原因。 简言之就是各种应力的不利组合， 其综 合作用力超过水泥混凝土本身容许抗拉强度而最终 导致裂缝形成。 首先 ， 塑性收缩会使水泥 昆 凝土发生裂缝。水泥 在水化过程会使水泥混凝土的体积发生变化 ， 主要是 水泥一水体系的体积减少 ， 这种体积的减缩称为水泥 混凝土的塑性收缩。在水泥混凝土凝结前 ， 水泥混凝 土还处于塑性状态 ， 一方面 由于其组成材料密度的不 同而发生不均匀的沉降收缩； 另一方面水泥和骨料在 下沉阶段如受到钢筋和其它埋件的局部阻碍 、 模板移 动、 基础沉降等作用时， 会使该处水泥混凝土产生拉 应力和剪应力， 其所在部位就会产生沉降裂缝。 此外， 对 于平面积较大的混凝土 ， 其水平方 向的收缩 比垂直 方 向的收缩较为困难 ， 也会导致不规则的裂纹 。在水 泥与水发生反应固化时， 水泥水化物的体积会小于水 泥和水的体积之和，加上水泥混凝土内部 自由水析 出， 水泥混凝土内部会形成毛细管 ， 毛细管张力会导 致水泥混凝土的开裂。 还有， 若公路的基层未被完全 湿润就浇筑水泥混凝土面层 ， 因其 中的水分很快被基 层吸收， 使得水分迅速减少， 内部就会出现湿度梯度， 加剧出现塑性收缩裂缝。 其次 ， 温度应力产生 的裂缝。在水泥混凝土强度 增大的这段时间， 水泥混凝土里水泥的水化反应是一 个放热反应 ， 这种反应将会使水泥混凝土内部温度升 高，产生体积膨胀。在通常温度范围内，水泥混凝土 温度上升 1 ， 每米会发生 O O l m m的膨胀温度变形， 这对大面积水泥混凝土板块是极为不利的。 一般水泥 混凝土路面板的内部温度增高有时可达 4 0 6 0 cc， 这使内部水泥混凝土产生显著的体积膨胀 ， 待水化反 应减慢以后 ， 水泥混凝土体积将会收缩 ，因而引起应 力变化而使水泥混凝土出现裂缝。同时， 由于水泥混 凝土的热传导性能较低， 若晚上温度太低或者是施工 期间突发降温 ( 包括大雨、大雪 ) 等， 都会使路面表 层的温度迅速降低， 而混凝土内部的温度一时却降不 下来， 这便会使混凝土内外产生较大的温差。内部膨 胀而外部收缩， 互相制约， 产生很大的拉应力， 外部 水泥混凝土所受拉应力一旦超过水泥混凝 土的极 限 抗拉强度，板块就会产生裂缝。 此外 ， 原材料的品质和质量不 良也会引起裂缝 的 产生。 例如水泥安定性不良、 水泥原料中石灰含量相 对过多、 水泥熟料煅烧不充分、 氧化钙和氧化镁以游 离状态存在等等， 这些容易导致水泥在凝结硬化后继 续水化而产生水化产物， 造成硬化的混凝土不均匀体 积膨胀将使路面出现龟裂、 断板等。 还有施工用水及 骨料 ， 如果其中含有有害杂质 ， 则会对水泥混凝土造 成腐蚀， 使其强度降低， 产生早期裂缝。 在自然因素 和车辆荷载等综合作用下，这些裂缝会进一步扩展， 导致混凝土路面板块断裂。 施工时 的人工和机械 因素也是导致裂缝 的产生 原 因之一。如水泥混凝土拌合时间短 、均匀性差 ；浇 筑期间因停电、 机械故障、运输不畅、 气候突变、 停 料等原因使作业中断，而在浇筑时未按施工缝处理， 使新旧水泥结合不良和收缩不一致； 养生不及时或养 护方法不当；切缝时间掌握不准确或切缝深度不足 ， 起不到诱导作用等等。 如果铺筑面板前， 对基层的纵、 横向断裂没有进行彻底的修复， 导致基层的断裂反射 到面层 ， 也会使面层发生断裂。 还有基层质量不合格， 当其产生非扩展性温缩、 干缩裂缝时， 也会使面层产 生断裂。 1 2路面磨耗层的掉落 进行水泥混凝土道路的施工时， 若各项施工操作 不够规范， 或者是路面的设计强度不符合规定 ， 水泥 混凝土路面在长期车辆碾压 、 遭受到硬物撞击或者是 摩擦， 则路面的磨耗层会因此而脱落。 路面被磨耗最 明显的表现方式就是路面产生了露骨麻面等问题 。 1 3 路面掉角和接缝破损 在整个水泥混凝土道路 中， 最为薄弱的部分就是 接缝区域，在这一区域常常会产生各种类型的病害， 主要包括路面掉角、 接缝挤碎、 拱起、 唧泥和板底脱 空、错台、填缝料丧失脱落等。路面角长期受到胀、 缩缝的影响， 如果施工缝填料不够科学合理、 填缝料 失效， 常常会使路表的水顺着缝隙下渗， 当板下基层 排水不畅， 或基层材料细料过多， 基层材料耐冲刷性 较差时 ， 在车辆荷载反复作用下 ， 真空吸力就会使板 勺处产生唧泥， 板下被冲刷掏空， 造成板角应力集中， 从而导致路面板出现掉角。 2 质量控制措施 2 1基层施工质量控制 水泥混凝土面层铺筑在基层上 ， 共 同承受车辆荷 载作用， 因此， 设计和施工规范对基层提出了一定的 要求，最重要的是以下两个方面。 2 1 1 基层压实度 由于农村公路 的特点 ，为充分就近利用建筑材 料 ， 路面基层基本上采用级配稳定碎石基层结构 ， 施 工过程中如果混合料拌和不均匀 ， 易产生粗细颗粒离 析现象 ， 如果碾压机具或碾压工艺不当， 必然影响基 层的压实效果。 所以， 要求施工单位必须采用集中拌 和的方法进行拌料， 经摊铺及整型的混合料应立即在 全宽范围内压实，应使用 1 2 t 以上三轮压路机碾压， 每层的压实厚度不应超过 1 5 1 8 e m，并在混合料含 水量等于或大于最佳含水量 1 左右时立即碾压； 直 线和不设超高的平曲线段， 由边向中碾压， 在设超高 的平曲线段， 由内向外碾压， 碾压时均按照先轻后重、 先慢后快的原则，一般碾压 6 8 遍，使表面无明显 轮迹 ，路面的两侧应多压 2 3 遍，直到满足规范规 定要求的压实度为止 。 2 1 2 基层的表面平整度 基层平整度直接影p la n面层厚度， 也是预防混凝 土路 面面板断裂 的一个重要因素。 如果基层表面凹凸 不平， 不仅会使面板与基层间的摩擦力增大， 而且使 面板下面的摩阻力形成不均匀 的片状区， 这样在不均 匀片状区的边缘部位和摩 阻力集 中的区域就容易形 成断板； 另一方面，当基层标高低时， 浇筑的混凝土 面板就偏厚， 而切缝深度又是按正常板厚实施的， 这 样在混凝土凝固过程 中产生的拉应力的作用下 ， 就会 在面板相对较薄的部位产生不规则裂缝。 因此， 要控 制好基层的标高， 使基层平整度控制在允许偏差规定 值范围内。 2 2强化水泥混凝土路面的施工管理 2 2 1严把原材料进场关 材料质量控制是工程质量控制 的基础 ， 原材料质 量的好坏直接关系到后期的施工和工程质量 。 由于农 口 口 置 ； 囫 翻 口 i 懑 ： 一 圜 村公路的特点， 决定了农村公路建设所使用的筑路材 料都是由施工单位 自 行采购， 采购的材料可能来 自 不 同的供货商 ， 不同时间批次的原材料 ， 规格质量都有 一 定 的差别 ， 这些给材料管理使用工作造成很大的难 度。为此 ，各相关单位特别是业主 、监理人员要严格 按配合比设计中的材料要求对外购的水泥、 砂石、 钢 筋等原材料进行必要的试验检验，合格后方可使用。 坚决拒绝和清退不符合产地、 规格、 质量的材料， 消 除来 自原材料的质量隐患。 2 2 2施工过程控制 基层检验 在浇筑之前对基层表面进行检查 ， 需要检查基层 的宽度 、表面平整度等是否符合相关的规范和要求。 如有问题及时整修 ， 如果路面损害不大， 则不需要处 理。路面铺筑前， 需要保证充足的施工机械数量， 还 要使作业面保持湿润状态 。 做好测量放样 7贝 0 量放样是施工的前提和保障， 只有对施工场地 的情况进行 充分 的了解和分析才能够进行科学 的施 T ， 保证施T质量。放样前要对设计图纸进行仔细了 解， 设置相应的桩位和中心线等。 测量放样过程中加 强对放样过程的审核 ，重点核对施工 图纸的分块线。 测量放样完成后 ， 要对结果进行复核 ， 定时检查测量 工作的漏洞和不足 。 仔细安设模板 水泥混凝土公路施工对模板有特殊的要求， 最好 使用装卸方便 、长度适 中的钢模 。钢模的长度最好在 3 m左右 ，高度应该和面层板保持一致。模板的顶部 和混凝土应该保持一致， 而模板的底部应该与基层的 顶部互相贴合。 对模板的低洼处要进行特殊处理， 最 好使用水泥浆填充、 夯实， 保证施工质量。 模板安装 之后仍需对模板进行仔细检查， 如检查各连接处的高 差是否符合标准 ，如果不符合标准 ，需要拆除重装。 如果安装正确， 则需要加强对它们的保护， 在内测涂 上一层脱模剂或是沥青， 为以后拆卸方便。 对于曲线 段则需要采用短模板， 还要保证模板中点与曲线切点 重合 。 混凝土的拌和、运输 、摊铺和振捣 水泥混凝土在拌和时应合理控制施工配合 比， 将 水泥、 碎石料 、 中粗砂及水等料进行拌和， 人工搅拌 会受到人工状态和心理素质以及工作经验的影响， 在 搅拌过程中容易出现失误 ， 导致混凝土配比、 搅拌不 合理、 不科学。 采用强制式搅拌机拌和， 同时加强拌 和时间的管理 ， 能够取得很好的质量效果 。 在每天开 始拌和前 ， 应按规定取混合料试样检查级配和水泥剂 量 ， 按设计要求严格控制塌落度 ； 拌和后要对混凝土 的成分配比以及含水量进行必要的检验。高温作业 时 ， 早晚与中午的含水量要有区别 ， 要按温度变化及 时调整。 混凝土拌和后要保证其运输安全， 由于混凝土的 成分复杂，运输的过程中易出现蒸发 、离析等现象 。 如果运输路面不平整 ， 混凝土运输过程 中颠簸严重则 很容易发生离析 。 昆 合料到施工场所后 ， 应立即倒人 路槽内， 并进行人工搅拌， 使之均匀。 人工上料时应 采用铁锹 反扣作业 ，严禁抛掷 ，防止混合料离析 。人 工上料后提手持振动棒对混合料呈梅花状振捣 ， 每处 持续时间不少于 3 0 s ，移动间距不大于 5 0 0 m m， 插入 深度宜离基层 3 0 5 0 mm，注意板底 、内部和边角 ， 不得欠振 、漏振。振动棒 已完成振实部位 ，要采用振 动板纵横交错全面提浆振实 ， 每处持续振捣时间不少 于 1 5 s ，然后采用三轴整平机振动和提浆整平 ，纵向 拖行往返 2 3遍。注意不要过振 ，以免造成面层砂 浆过厚，表面强度不足，行车后易磨损露骨。最后 ， 抹面机压实整面饰面， 人工修面， 清边整缝、 清除粘 浆 、修补缺边 ，掉角。 做好接缝处理 混凝土路面一般面积 比较大 ，施工时要分段进 行 ，每个区段完成后 ， 如何衔接成为混凝土路面施工 的重点 ， 同时也是薄弱环节 。 如果接缝工作没有做好 将会直接影响到整个工程的施工质量 ， 同时也会影响 到公路的后期使用和维护。因此 ， 应特别认真地做好 接缝施工 。普通水泥混凝土路面每隔 5 0 0 m设 置一道 胀缝 ，胀缝应设置补强钢筋支架、胀缝板和传力杆。 切缝和刻槽 路面切缝作业可在混凝土路 面浇筑后 2 4 h左右 进行 ，当混凝土强度达到设计强度的 2 5 一3 0 ，即 可进行切割， 以防因温度应力产生不规则裂缝。 可先 试切一条， 观察啃边情况， 注意切缝的深度控制， 有 传力杆缩缝 的切缝深度应为 1 3 1 4板厚 ， 最浅不 得小于 7 0 mm， 无传力杆缩缝 的切缝深度应为 1 4 1 5 板厚 ，最浅不得小于 6 0 mm，切完后及时灌缝。刻槽 ( 下 转第 2 3 2页 ) 囝 5 结 论 在全国气象 台站 中，只有 9 3个台站具备太阳辐 射的观测数据 ， 其他 台站只具备通过补充计算得到的 日总辐射数据， 这样大多数站点只具备逐 日 数据， 其 太阳辐射的逐 日数据中只有 日 总辐射资料是 比较全 面的 ， 因此计算这些站点的逐时太阳辐射时力求保证 日总辐射与实测值吻合， 然后进行直射辐射和散射辐 射的分离。 具备逐时辐射观测数据的台站中， 级别较 低的台站可能只具备逐时太阳总辐射的观测数据， 此 时需对其进行直散分离 ， 从而获得逐时的太 阳直射辐 射和太阳散射辐射值。 水平面 、 南立面 、 东立面的太阳辐射平均强度的 计算是按常规的逐 日累计太 阳辐射量生成逐时太阳 辐射强度 ， 然后按照不 同的朝 向进行拆分 ， 拆分成直 射辐射和散射辐射 。 参考文献 1 J G J 2 6 2 0 1 0 ，严寒和寒冷地 区居住建筑节能设计标准 s 】 2 金姝倩 陕西省采暖地区居住建筑节能设计基础研究 D 西安 ： 西安建 筑科技大学 ，2 0 1 2 3 J G J 1 3 4 2 0 1 0 ，夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准 s 】 1 4 I刘加平 建筑物理【 MJ 北京 ：中国建筑工业出版社 ，2 0 0 0 ：2 5 5 周辉 ，董宏 ，林海燕 居住建筑节能设计标准应用技术导则严寒 和寒冷 、 夏热冬冷地区 M】 北京 ：中国建筑工业出版社 ， 2 0 1 0 ：1 0 2 0 【 6 陈婕陕南地区城镇居住建筑节能设计研究【 D 西安 ：西安建筑科技大 学 ，2 0 1 1 7 张晴原，J O E H u a n g 中国建筑用标准气象数据库【 M 北京 ：机械工业 出版社 ，2 0 0 4 ：2 5 4 2 6 8 8 法 C h a r l e s C h a u l i a g 太阳能在建筑中的应用【 M 北京 ：学苑 出版社 ， 1 9 8 82 5 - 2 8 ( 上 接 第 2 0 8页 ) 施工时间控制在混凝土强度达到 4 0 左右 ， 根据气温 变化控制在 3 5 d 左右为宜 。 刻槽深度控制在 3 - 5 m m， 宽度 3 mm，问距 1 2 2 4 mm。 2 3高度重视后期养护管理工作 完成水泥混凝土路面的浇筑后 ， 并不意味着水泥 混凝土道路的施工已全部结束， 混凝土的养护管理也 是极为重要的一项工作。 混凝土浇筑完成后， 为了保 证路面的湿润， 要及时使用保湿膜、 草、 土工布、 麻 袋等进行覆盖养生。特别要注意前 7 d的保湿养生， 洒水次数和间隔要严格按照规范要求。 薄膜防护至少 需要 2 周 ，一般养生天数为 1 4 2 1 d ，待混凝土完全 凝固后再撤去薄膜。 在养生初期要设置告示牌、 警示 线等 ，防止人车通行的震动导致路面的开裂 。 养护管理 的工作 内容不仅包括浇筑结束后的养 护， 还包括公路使用期间的养护： 一是要经常检查接 缝情况， 及时更换老化或者损坏的填缝材料， 确保填 缝材料始终处于良好的运行状态； 二是注意保持路面 的整洁性 ， 确保路面没有石子等尖锐硬物， 保护路面 的耐磨层 。 3 结 语 水泥混凝土路面在农村公路中得到普遍采用 ， 其 具有强度高 、稳定性 、耐久性及平整度好等特点 ，具 有较好的经济效益和社会效益。 水泥混凝土道路所使 用的材料决定了其具有很强的脆性 ， 并且它的变形性 能以及抗拉强度也比沥青混凝土要差得 多， 容易出现 开裂等问题。如果水泥混 凝土路面施工质量控制不 严， 将会严重影响行车舒适性和安全性， 缩短混凝土 路面的使用寿命。 因此， 在水泥混凝土路面施工中必 须加强质量控制 ，严格按照设计 图纸和有关技术规 范 、 标准的要求施工 ， 把施工质量管理贯穿于农村公 路建设全过程， 确保水泥混凝土路面的质量， 不断满 足广大农村群众的出行需求 ，提高人 民生活幸福指 数 。 参考文献 1 何忠平 浅析农村水泥混凝土公路施工质量控制要点 J J 黑龙江交通科 技，2 0 1 4( 3 ) 【 2 罗绍美 农村公路水泥混凝土路面施工质量控制方法I J 嫉 筑工程技术 与设计 ，2 0 1 5( 3 3) 3 】 王乃胜 浅谈混凝土裂缝的成因及控制f J 1 安徽建筑 ，2 0 1 2( 6) 4 J T G F 3 0 2 0 0 3 ，公路水泥混凝土路面施工技术规范 s 】 5 马杰 论道路工程施工技术存在 的问题与解决措施 J 1 科技创新 与应 用，2 0 1 5( 6) 詈 懑