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摘要: 本文是结合本人多年的工作经验和工程实践，主要对水泥混凝土路面的施工工艺及施工质量的控制进行了相关分析。
关键词: 混凝土路面；施工；质量
随着村村通公路的不断建设, 水泥混凝土路面占到很大比例, 掌握好混凝土路面面层的施工工艺,控制好平整度、预防断板是提高工程质量的关键。
其工艺流程为: 基层验收→安装模板→混合料拌和、运输→人工摊铺、振捣→三轴式水泥混凝土摊铺机提浆整平→真空吸水→人工刮尺整平→人工二次做面、机械抹面→养护→切缝→灌缝、养护→刻纹→开放交通。
1 安装模板
模板宜采用钢模板, 弯道等非标准部位以及小型工程也可采用木模板。模板应无损伤, 有足够的强度, 内侧和顶、底面均应光洁、平整、顺直, 局部变形不得大于3 mm, 振捣时模板横向最大挠曲应小于4 mm, 高度应与混凝土路面板厚度一致, 误差不超过±2 mm, 纵缝模板平缝的拉杆穿孔眼位应准确, 企口缝则其企口舌部或凹槽的长度误差为钢模板±1 mm, 木模板±2 mm。模板安装好以后, 如果局部不平或模板底部有空隙, 应用混凝土填塞并压实。一方面可以防止水泥混凝土浇筑时“漏浆”, 另一方面可以减小机械在上面行走振动时产生的挠度。在整个施工过程中,应随时检查模板是否稳固, 防止出现松动、变形、下沉等现象, 出现上述现象, 应及时修复、纠正。
2 水泥混凝土混合料的拌和运输
混合料拌和质量向来都是水泥混凝土路面施工中最重要的一关, 要控制好水泥混凝土路面质量, 首先要从混合料拌和的均匀性、和易性入手, 重点是控制水灰比。若掺入外加剂的话, 则在控制水灰比的同时, 必须严格控制搅拌时间, 以拌和物拌和均匀、颜色一致为度, 掺入外加剂后, 搅拌时间必须适当延长20 s～30 s, 保证外加剂在混合中均匀分布。
混凝土在运输过程中, 应注意行车平稳, 防止混合料离析,运输距离不宜超过5 km。如遇下雨、烈日等气候, 混合料表面需加盖覆盖物以防雨水的渗透和水分的蒸发, 从而保证混合料的均匀性。
3 摊铺和振捣
水泥混凝土混合料经人工初步整平以后, 分别采用插入式振捣器和平板式振动器振捣, 再用三轴式水泥混凝土整平机整平。然后用三轴混凝土整平机振动提浆, 由于该设备较大的自重和偏心激振力, 局部高低不平的地方在振动液化过程中可以自动挤平。振动提浆过后仍有小范围不平整的地方, 则采用人工找平。找平后再振动提浆, 但次数不宜过多, 一般不超过3 次, 以免表面砂浆过厚而流失。振动提浆过后, 再静滚1～2 遍, 以消除偏心轴振动过后形成的浆条。作业单元不宜过短, 也不宜过长, 一般控制在10 m左右。
4 真空吸水法施工
其特点是混凝土拌合物的水灰比比常用的增大5%～10%,可易于摊铺、振捣, 减轻劳动强度, 加快施工进度, 缩短混凝土抹面工序, 改善混凝土的抗干缩性、抗渗性和抗冻性。施工中应注意以下几点:
(1) 真空吸水深度不可超过30 cm。
(2) 真空吸水时间宜为混凝土路面板厚度的1.5 倍(吸水时间以min 计, 板厚以cm 计)。
(3) 吸墊铺设, 特别是周边应紧贴密致。开泵吸水一般控制真空表l min 内逐步升高到400 mmHg～500 mmHg, 最高值不宜大于650 mgHg～700 mgHg, 计量出水量达到要求。关泵时, 亦逐渐减少真空度, 并略提起吸垫四角, 继续抽吸10 s～15 s, 以脱尽作业表面及管路中残余水。
(4) 真空吸水后, 可用滚杠或振动梁以及抹平机进行复平,以保证表面平整和进一步增强板面强度的均匀性。
5 人工刮尺机械抹面
人工刮尺操作工艺是提高水泥混凝土平整度的关键。所谓“尺”是指一把4 m 长自制的铝合金直尺。刮尺前先用尺找出水泥混凝土表面的不平整之处, 然后用尺来回刮动水泥混凝土表面的砂浆层进行找平。刮尺时应采用两把尺同时交错重叠进行,两把尺应重叠1 m 左右, 以保证平整度的连续性。刮尺的同时应随时检查平整度, 确保最大间隙在2 mm 以内。
人工刮尺整平作业后, 应进行两次人工做面, 等到水泥混凝土表面稍干以后就可以采用机械抹面。机械抹面速度快, 可以避免高温季节气温过高、水泥混凝土来不及抹面的情况。另外, 用机械抹面时, 凹陷不平的地方可以找出来, 及时采取补救措施,从而提高水泥混凝土路面的平整度。
设置抗滑槽, 可用棕刷顺横向在抹平后的表面轻轻刷毛, 也可用金属丝梳子梳成深1 mm～2 mm 的横槽。目前, 常用在已硬结的路面上, 用锯槽机将路面锯成深5 mm～6 mm、宽2 mm～3mm、间距20 mm的小横槽。
6 接缝施工
纵缝应根据设计文件的规定施工, 一般纵缝为纵向施工缝。拉杆在立模后浇筑混凝土之前安设, 纵向施工缝的拉杆则穿过模板的拉杆孔安设, 纵缝槽宜在混凝土硬化后用锯缝机锯切; 也可以在浇筑过程中埋入接缝板, 待混凝土初凝后拔出, 即形成缝槽。
横缩缝宜在混凝土硬结后锯成, 在条件不具备的情况下, 也可在新浇混凝土中压缝而成。锯缝必须及时, 在夏季施工时, 混凝土应达到5 MPa～10 MPa 强度后方可进行, 也可由现场试锯确定。宜每隔3～4 块板先锯一条, 然后补齐; 也允许每隔3～4 块板先压一条缩缝, 以防止混凝土板未锯先裂。
横胀缝应与路中心线成90°角, 缝壁必须竖直, 缝隙宽度一致, 缝中不得连浆, 缝隙下部设胀缝板, 上部灌封缝料。胀缝板应事先预制, 常用的有油浸纤维板(或软木板)、海绵橡胶泡沫板等。
7 养护和填缝
混凝土板做面完毕应及时进行养护, 使混凝土中拌合料有良好的水化、水解强度发育条件以及防止收缩裂缝的产生。养护时间一般约为14天～2l天。混凝土宜达到设计要求, 且在养护期间和封缝前, 禁止车辆通行, 在达到设计强度的40%后, 方可允许行人通行。
湿治养生法, 这是最为常用的一种养护方法。即是在混凝土抹面2 h 后, 表面有一定强度, 用湿麻袋或草垫, 或者20 mm～30mm 厚的湿土覆盖于混凝土表面以及混凝土板边侧。覆盖物还兼有隔温作用, 以保证混凝土少受剧烈的天气变化影响。在规定的养生期间, 每天应均匀洒水数次, 使其保持潮湿状态。
封( 填) 缝工作宜在混凝土初凝后进行, 封缝时, 应先清除干净缝隙内的泥砂等杂物。如封缝为胀缝时, 应在缝壁内涂一薄层冷底子油, 封填料要填充实, 夏天应与混凝土板表面齐平, 冬天宜稍低于板面。常用的加热施工式封缝料是沥青橡胶封缝料, 也可采用聚氯乙烯胶泥和沥青玛蹄脂等。
8 预防断板的措施
(1) 严格控制混合料的组成配合比, 使施工配合比与设计配合比相符合。在施工中要经常检查骨料的级配和杂质, 发现所购进的骨料级配与原试验级配不符时, 必须及时调整施工配合比,同时还要检查含泥量, 使其不能超标。而在施工中最应注意的是水灰比的控制, 如果水灰比忽大忽小, 在摊铺时又不注意摊铺的均匀性, 就会造成水灰比的不同片块, 在其交界结合部, 由于凝固收缩率或受热膨胀率不同, 在结合部位形成裂缝和断板的情况; 如果水灰比过大, 混合料便偏稀, 在其凝固成型时, 收缩率就大, 一旦缩缝设置和施工仍按正常进行, 就会造成缩缝间距相对过长, 从而易在较大的收缩应变作用下形成裂缝, 如果进一步发
展, 还可以形成贯通的混凝土路面断板。
(2) 施工中严把材料关, 是保证混凝土质量的前提。材料是构成混凝土路面的主体, 如果材料质量低劣, 那么这样的材料组成的混凝土路面面板的弯拉应力就达不到设计要求, 很容易在施工期间产生不规则断裂, 或在使用过程中出现更多的病害。
(3) 在施工中, 水泥混凝土必须振捣均匀密实。如果水泥混凝土振捣不均匀, 将造成水泥混凝土的密实度不均匀。在密度小的区域内, 混凝土面板下部多成蜂窝和空洞状, 形成了承受应力的薄弱部位或区域, 从而易使面板产生断板。
(4) 在混凝土浇筑过程中, 要始终保持施工作业的连续性,一旦出现间断作业, 必须设置一道施工缝, 并布置传力杆, 以防止因不设施工缝而出现断板的现象。
(5) 施工中及时正确地切缝是预防断板的有力措施。当水泥达到终凝后, 水泥混凝土即凝固成型, 这时水泥混凝土体收缩变形也在不断进行, 并产生了较大的拉应力。当混凝土路面面板与基层之间的摩擦力大于这个成型凝固产生的收缩拉应力时, 在混凝土面板承受拉应力最薄弱的位置就会被拉断而产生断板。
而如果能够及时准确地切缝, 就能引导混凝土面板凝固收缩力在切缝处规则拉断面板, 从而避免在其他位置产生断板。切缝深度约为板厚的1/3- 1/4, 抹面后约3 h 左右, 就可以进行切缝, 它可以比较有效地引导裂缝在预定的切缝位置上断裂, 故避免了不规则的断板。
(6) 在基层施工中, 使基层表面平整, 也是预防混凝土路面断板的一个措施。当基层表面凹凸不平, 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最容易形成断板; 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作用下, 就会在面板相对比较薄的部分产生不规则裂缝。
(7) 在施工中尽量避免产生较大的温差效应。温差效应过大或突变, 容易造成混凝土面板强度形成的不同步, 容易出现翘曲变形, 一旦有不规則裂缝发生, 就会使强度较低部位拉断开裂,形成不规则断板, 所以在混凝土浇筑完毕后立即采用遮阳、洒水、喷洒养护剂等措施, 使混凝土的表面始终保持潮湿, 确保昼夜温差不致太大, 以预防面板断裂。
9 结束语
综上所述，水泥混凝土路面施工质量受施工人员、材料、机械设备及天气诸多因素影响，需要施工前控制和施工过程中的控制，才能完善保证水泥混凝土路面的施工质量。只要采取科学的工艺方法, 严格控制每一个施工环节, 水泥混凝土路面面层质量是完全可以做好的。
关键词: 混凝土路面；施工；质量
随着村村通公路的不断建设, 水泥混凝土路面占到很大比例, 掌握好混凝土路面面层的施工工艺,控制好平整度、预防断板是提高工程质量的关键。
其工艺流程为: 基层验收→安装模板→混合料拌和、运输→人工摊铺、振捣→三轴式水泥混凝土摊铺机提浆整平→真空吸水→人工刮尺整平→人工二次做面、机械抹面→养护→切缝→灌缝、养护→刻纹→开放交通。
1 安装模板
模板宜采用钢模板, 弯道等非标准部位以及小型工程也可采用木模板。模板应无损伤, 有足够的强度, 内侧和顶、底面均应光洁、平整、顺直, 局部变形不得大于3 mm, 振捣时模板横向最大挠曲应小于4 mm, 高度应与混凝土路面板厚度一致, 误差不超过±2 mm, 纵缝模板平缝的拉杆穿孔眼位应准确, 企口缝则其企口舌部或凹槽的长度误差为钢模板±1 mm, 木模板±2 mm。模板安装好以后, 如果局部不平或模板底部有空隙, 应用混凝土填塞并压实。一方面可以防止水泥混凝土浇筑时“漏浆”, 另一方面可以减小机械在上面行走振动时产生的挠度。在整个施工过程中,应随时检查模板是否稳固, 防止出现松动、变形、下沉等现象, 出现上述现象, 应及时修复、纠正。
2 水泥混凝土混合料的拌和运输
混合料拌和质量向来都是水泥混凝土路面施工中最重要的一关, 要控制好水泥混凝土路面质量, 首先要从混合料拌和的均匀性、和易性入手, 重点是控制水灰比。若掺入外加剂的话, 则在控制水灰比的同时, 必须严格控制搅拌时间, 以拌和物拌和均匀、颜色一致为度, 掺入外加剂后, 搅拌时间必须适当延长20 s～30 s, 保证外加剂在混合中均匀分布。
混凝土在运输过程中, 应注意行车平稳, 防止混合料离析,运输距离不宜超过5 km。如遇下雨、烈日等气候, 混合料表面需加盖覆盖物以防雨水的渗透和水分的蒸发, 从而保证混合料的均匀性。
3 摊铺和振捣
水泥混凝土混合料经人工初步整平以后, 分别采用插入式振捣器和平板式振动器振捣, 再用三轴式水泥混凝土整平机整平。然后用三轴混凝土整平机振动提浆, 由于该设备较大的自重和偏心激振力, 局部高低不平的地方在振动液化过程中可以自动挤平。振动提浆过后仍有小范围不平整的地方, 则采用人工找平。找平后再振动提浆, 但次数不宜过多, 一般不超过3 次, 以免表面砂浆过厚而流失。振动提浆过后, 再静滚1～2 遍, 以消除偏心轴振动过后形成的浆条。作业单元不宜过短, 也不宜过长, 一般控制在10 m左右。
4 真空吸水法施工
其特点是混凝土拌合物的水灰比比常用的增大5%～10%,可易于摊铺、振捣, 减轻劳动强度, 加快施工进度, 缩短混凝土抹面工序, 改善混凝土的抗干缩性、抗渗性和抗冻性。施工中应注意以下几点:
(1) 真空吸水深度不可超过30 cm。
(2) 真空吸水时间宜为混凝土路面板厚度的1.5 倍(吸水时间以min 计, 板厚以cm 计)。
(3) 吸墊铺设, 特别是周边应紧贴密致。开泵吸水一般控制真空表l min 内逐步升高到400 mmHg～500 mmHg, 最高值不宜大于650 mgHg～700 mgHg, 计量出水量达到要求。关泵时, 亦逐渐减少真空度, 并略提起吸垫四角, 继续抽吸10 s～15 s, 以脱尽作业表面及管路中残余水。
(4) 真空吸水后, 可用滚杠或振动梁以及抹平机进行复平,以保证表面平整和进一步增强板面强度的均匀性。
5 人工刮尺机械抹面
人工刮尺操作工艺是提高水泥混凝土平整度的关键。所谓“尺”是指一把4 m 长自制的铝合金直尺。刮尺前先用尺找出水泥混凝土表面的不平整之处, 然后用尺来回刮动水泥混凝土表面的砂浆层进行找平。刮尺时应采用两把尺同时交错重叠进行,两把尺应重叠1 m 左右, 以保证平整度的连续性。刮尺的同时应随时检查平整度, 确保最大间隙在2 mm 以内。
人工刮尺整平作业后, 应进行两次人工做面, 等到水泥混凝土表面稍干以后就可以采用机械抹面。机械抹面速度快, 可以避免高温季节气温过高、水泥混凝土来不及抹面的情况。另外, 用机械抹面时, 凹陷不平的地方可以找出来, 及时采取补救措施,从而提高水泥混凝土路面的平整度。
设置抗滑槽, 可用棕刷顺横向在抹平后的表面轻轻刷毛, 也可用金属丝梳子梳成深1 mm～2 mm 的横槽。目前, 常用在已硬结的路面上, 用锯槽机将路面锯成深5 mm～6 mm、宽2 mm～3mm、间距20 mm的小横槽。
6 接缝施工
纵缝应根据设计文件的规定施工, 一般纵缝为纵向施工缝。拉杆在立模后浇筑混凝土之前安设, 纵向施工缝的拉杆则穿过模板的拉杆孔安设, 纵缝槽宜在混凝土硬化后用锯缝机锯切; 也可以在浇筑过程中埋入接缝板, 待混凝土初凝后拔出, 即形成缝槽。
横缩缝宜在混凝土硬结后锯成, 在条件不具备的情况下, 也可在新浇混凝土中压缝而成。锯缝必须及时, 在夏季施工时, 混凝土应达到5 MPa～10 MPa 强度后方可进行, 也可由现场试锯确定。宜每隔3～4 块板先锯一条, 然后补齐; 也允许每隔3～4 块板先压一条缩缝, 以防止混凝土板未锯先裂。
横胀缝应与路中心线成90°角, 缝壁必须竖直, 缝隙宽度一致, 缝中不得连浆, 缝隙下部设胀缝板, 上部灌封缝料。胀缝板应事先预制, 常用的有油浸纤维板(或软木板)、海绵橡胶泡沫板等。
7 养护和填缝
混凝土板做面完毕应及时进行养护, 使混凝土中拌合料有良好的水化、水解强度发育条件以及防止收缩裂缝的产生。养护时间一般约为14天～2l天。混凝土宜达到设计要求, 且在养护期间和封缝前, 禁止车辆通行, 在达到设计强度的40%后, 方可允许行人通行。
湿治养生法, 这是最为常用的一种养护方法。即是在混凝土抹面2 h 后, 表面有一定强度, 用湿麻袋或草垫, 或者20 mm～30mm 厚的湿土覆盖于混凝土表面以及混凝土板边侧。覆盖物还兼有隔温作用, 以保证混凝土少受剧烈的天气变化影响。在规定的养生期间, 每天应均匀洒水数次, 使其保持潮湿状态。
封( 填) 缝工作宜在混凝土初凝后进行, 封缝时, 应先清除干净缝隙内的泥砂等杂物。如封缝为胀缝时, 应在缝壁内涂一薄层冷底子油, 封填料要填充实, 夏天应与混凝土板表面齐平, 冬天宜稍低于板面。常用的加热施工式封缝料是沥青橡胶封缝料, 也可采用聚氯乙烯胶泥和沥青玛蹄脂等。
8 预防断板的措施
(1) 严格控制混合料的组成配合比, 使施工配合比与设计配合比相符合。在施工中要经常检查骨料的级配和杂质, 发现所购进的骨料级配与原试验级配不符时, 必须及时调整施工配合比,同时还要检查含泥量, 使其不能超标。而在施工中最应注意的是水灰比的控制, 如果水灰比忽大忽小, 在摊铺时又不注意摊铺的均匀性, 就会造成水灰比的不同片块, 在其交界结合部, 由于凝固收缩率或受热膨胀率不同, 在结合部位形成裂缝和断板的情况; 如果水灰比过大, 混合料便偏稀, 在其凝固成型时, 收缩率就大, 一旦缩缝设置和施工仍按正常进行, 就会造成缩缝间距相对过长, 从而易在较大的收缩应变作用下形成裂缝, 如果进一步发
展, 还可以形成贯通的混凝土路面断板。
(2) 施工中严把材料关, 是保证混凝土质量的前提。材料是构成混凝土路面的主体, 如果材料质量低劣, 那么这样的材料组成的混凝土路面面板的弯拉应力就达不到设计要求, 很容易在施工期间产生不规则断裂, 或在使用过程中出现更多的病害。
(3) 在施工中, 水泥混凝土必须振捣均匀密实。如果水泥混凝土振捣不均匀, 将造成水泥混凝土的密实度不均匀。在密度小的区域内, 混凝土面板下部多成蜂窝和空洞状, 形成了承受应力的薄弱部位或区域, 从而易使面板产生断板。
(4) 在混凝土浇筑过程中, 要始终保持施工作业的连续性,一旦出现间断作业, 必须设置一道施工缝, 并布置传力杆, 以防止因不设施工缝而出现断板的现象。
(5) 施工中及时正确地切缝是预防断板的有力措施。当水泥达到终凝后, 水泥混凝土即凝固成型, 这时水泥混凝土体收缩变形也在不断进行, 并产生了较大的拉应力。当混凝土路面面板与基层之间的摩擦力大于这个成型凝固产生的收缩拉应力时, 在混凝土面板承受拉应力最薄弱的位置就会被拉断而产生断板。
而如果能够及时准确地切缝, 就能引导混凝土面板凝固收缩力在切缝处规则拉断面板, 从而避免在其他位置产生断板。切缝深度约为板厚的1/3- 1/4, 抹面后约3 h 左右, 就可以进行切缝, 它可以比较有效地引导裂缝在预定的切缝位置上断裂, 故避免了不规则的断板。
(6) 在基层施工中, 使基层表面平整, 也是预防混凝土路面断板的一个措施。当基层表面凹凸不平, 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最容易形成断板; 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作用下, 就会在面板相对比较薄的部分产生不规则裂缝。
(7) 在施工中尽量避免产生较大的温差效应。温差效应过大或突变, 容易造成混凝土面板强度形成的不同步, 容易出现翘曲变形, 一旦有不规則裂缝发生, 就会使强度较低部位拉断开裂,形成不规则断板, 所以在混凝土浇筑完毕后立即采用遮阳、洒水、喷洒养护剂等措施, 使混凝土的表面始终保持潮湿, 确保昼夜温差不致太大, 以预防面板断裂。
9 结束语
综上所述，水泥混凝土路面施工质量受施工人员、材料、机械设备及天气诸多因素影响，需要施工前控制和施工过程中的控制，才能完善保证水泥混凝土路面的施工质量。只要采取科学的工艺方法, 严格控制每一个施工环节, 水泥混凝土路面面层质量是完全可以做好的。