论文部分内容阅读
摘要：水泥混凝土路面作为路面结构层的最上层 ，直接承受外界活动荷载、气温、和水分等不利因素的影响，很容易发生各种病害。
关键词：水泥混凝土路面施工控制要点
Abstract: cement concrete road pavement structure layer as the top, take direct outside activities load, temperature, and water content of the influence of unfavorable factors, it is easy to produce all sorts of diseases.
Keywords: cement concrete pavement construction control points
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料；应满足路面摊铺工作性、弯拉强度、表面功能、耐久性及经济性等要求。但由于水泥混凝土自身的低韧性，随温度、湿度变化的变形大，以及需设置接缝等缺点，特别是由于受到所经地区的地质，气候等自然环境多变的影响，加上施工时，对某些施工细节的注意不足，和施工技术不完善等一系列问题，使得硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝等，另外由于温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝，使得混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的，由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀，不少路段竣工交付时养护前就出现裂痕、掉角、表面干裂等病害，起损坏率根据每次鉴定和验收的结果记载，（按板块计）在百分之三到百分之十之间，随着使用年限的延长，病害逐年增多。
一、水泥混凝土路面常见的病害
水泥混凝土路面常见的病害有两类，一是水泥混凝土板损坏，二是接缝破损。水泥混凝土面板损坏主要可分：为纵向裂缝，横、斜向裂缝。
二、水泥混凝土板损坏的原因
1纵向裂缝
纵向裂缝通常大多出现在高填方，半填半挖路段、填挖交界以及软土地基路段，主要是由于路基横向不均沉降或板下的不均匀支撑造成的，特别是当路堤从局部洼地通过时，如果路堤两侧没有有效的排水，设施、路堤两侧就会产生积水，积水除向地基渗透外，还能渗入路堤下部。边部土层中，并通过毛细作用逐渐向上，使路堤上部边部的土层也变湿。由于路堤边部土层的压实度较中间部分差，一旦边部土层变成潮湿，边部土就产生固结变形，路堤形成横向不均匀沉降，在行车荷载作用下，久而久之，路面就会出现纵向裂缝，半填半挖地段路基处理不好，这样也会导致中路现出现纵向裂缝，此外，有些高速公路采用先填筑超车道和主车道，一半的路基，以保持路线贯通，再填筑其余部分的方法进行施工，实践证明，按这种施工方法修筑路基，其路面产生纵向理解裂缝几乎是不可避免的。采用大型滑模机械摊铺，因前进速度快，振捣棒划沟不能充分振捣，也会产生纵向裂缝。
2横斜向裂缝
路面横、斜向裂缝通常发生在①填挖相交断面②新老路基交接处③土基密度不同部位④桥涵通道等构造物和路基连接处⑤软弱地基⑥失陷性黄土等特殊路段。其原因①土基强度不够或不均匀②混凝土浇注后。缝切割较晚，因板底各断面磨擦系数不等，很可能在没割缝前出现混板收缩，拉应力和温度应力集中，并超过当时混凝土的抗拉应力③温差大，春秋两季施工的混凝土路面，白天与晚上的温差较大，一般在7一8℃，最大可达12℃。混凝土板的上面，下面对外界温度敏感程度相差也较大，一般在10 ℃ 左右，因温度的影响产生较大的翘曲应力④现在所修的水泥混凝土路面，所用水泥全部采用建筑指标，至今无有路用指标水泥，只能采用外加剂进行缓凝，其材料指标不稳定。⑤在人工施工过程中，插入振捣棒时应是梅花形，如果在一个断面插入过多，造成这一断面浆体过多，骨料下沉集中的分层离析，至使下沉骨料集中，浆体含量少，收缩值小，上层浆体集中骨料少，收缩值大，这个断面很容易出现断裂。⑥真空吸水的搭接处，处理不合理，造成混凝土板含水量分布不均匀，中部已达到塑性强度，边部仍呈弹软状态，这样搭接处也容易出现断裂，⑦养生不及时，或因路面有纵坡出现养生空白段，至使强度降低，都可出现裂缝。
三、施工过程中水泥混凝土常见病害的预防措施
1）、原材料的选择与质量控制：
合理地选择原材料，严格控制材料质量是实现优质水泥混凝土路面设计和使用要求的前提，因此在施工时必须对原材料进行严格的检验使之符合设计及施工技术规范的规定。
1、 水泥
特重、重交通路面宜选择旋窑道路硅酸盐水泥也可以选择旋窑硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥；但是在特重交通时水泥的3天抗折强度不得小于4.5兆帕，28天抗折强度不得小于7.5兆帕；重交通时水泥的3天抗折强度不得小于4兆帕，28天抗折强度不得小于7兆帕，并且水的各种化学成分和物理指标不得超过《水泥混凝土路面施工技术规范》JTG F30—2003（以下简称规范）中表3.1.2的规定。
2、 粗集料
粗集料应使用质地坚硬、耐久、洁净的碎石、碎卵石和卵石，并应符合《规范》中表3.3.1的规定。做路面使用的粗集料不得使用不分级的统料，应按最大公称粒径的不同采用2~4个粒径的集料进行参配，并应符合《规范》中表3.3.2的合成级配的要求。
细集料
细集料应采用质地坚硬、耐久、洁净的天然砂、机制砂或混合砂，并应符合《规范》中表3.4.1、表3.4.2的规定。高速公路、一级公路、二级公路及有抗（盐）冻要求的三四级公路混凝土路面使用的砂不应低于二级，无抗（盐）。
3、 水
① 应用水可直接作为混凝土搅拌和养护用水。
4、 外加剂
外加剂的产品质量应符合《规范》中表3.6.1的各项技术指标。各交通等技路面宜选用减水率大、坍落处损失小、可控凝结时间的符合型减水剂。高温施工宜使用引气缓凝（保塑）（高效）减水剂。选定减水剂品种前，必须与所用的水泥进行适应性检验。
5、 钢筋
各交通等级混凝土路面所用的钢筋网、传力杆、拉杆等钢筋应符合国家有关标准的技术要求
6、 钢纤维
用于公路混凝土路面的钢纤维除应满足《混凝土用钢纤维》（YB/T151）的规定外，还应符合下列技术要求：
① 单丝钢纤维抗拉强度不宜小于600MPa；
② 钢纤维长度应与混凝土粗集料最大公称粒径相匹配，最短长度宜大于粗集料最大公称粒径的1/3；最大长度不宜大于粗集料最大公称粒径的2倍；钢纤维长度与标称值得偏差不应超过±10%。
2）、配合比控制
科学，准确地进行混凝土配合比设计，生产稳定，均匀的混凝土是保证水泥混凝土路面质量的关键；推广使用滑摸机械施工方式是解决好水泥混凝土路面面板，质量的有利措施，
普通混凝土路面的配合比設计在兼顾经济性的同时应满足下列三项技术要求：
1、 弯拉强度
各交通等级的混凝土面板的28天设计弯拉强度标准值必须符合《水泥混凝土路面施工技术规范》（JTG F30-2003）的规定。
2、 工作性
滑模摊铺机前拌和物的最佳工作性及轨道摊铺机、三滚轴机组、小型机具摊铺的路面混凝土坍落度及最大单位用水量必须符合《水泥混凝土路面施工技术规范》（JTG F30-2003）的规定
3、 耐久性
根据当地路面有无抗冻性，或有无抗盐冻性要求及混凝土的最大公称粒径，控制混凝土的含气量。
严寒地区路面混凝土抗冻标号不宜小于F250，寒冷地区不宜小于F200。
3）在施工阶段的控制
六、特殊季节施工
1、雨季施工时应准备足够的防雨蓬或塑料薄膜。防雨蓬支架宜采用焊接钢结构，材料宜使用帆布或编织布。
2、夏季现场气温高于30℃时，宜避开中午施工，可选择早晚或夜间施工，否则，应采取对砂石料堆设遮阳蓬，抽用地下冷水拌和，自卸车加遮盖并掺加缓凝剂、保塑剂等技术措施，严格控制砼拌和物的温度不超过35℃。
四、结束语
为了保证水泥混凝土路面的质量，防止出现，断裂、裂纹、缺边、掉角等病害，必须要从水泥混凝土的原材料质量、配合比设计、施工工艺控制及养生等方面重点进行控制，如果其中一项没有严格控制，则将给路面带来严重的质量隐患降低水泥混凝土路面的寿命年限。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：水泥混凝土路面施工控制要点
Abstract: cement concrete road pavement structure layer as the top, take direct outside activities load, temperature, and water content of the influence of unfavorable factors, it is easy to produce all sorts of diseases.
Keywords: cement concrete pavement construction control points
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料；应满足路面摊铺工作性、弯拉强度、表面功能、耐久性及经济性等要求。但由于水泥混凝土自身的低韧性，随温度、湿度变化的变形大，以及需设置接缝等缺点，特别是由于受到所经地区的地质，气候等自然环境多变的影响，加上施工时，对某些施工细节的注意不足，和施工技术不完善等一系列问题，使得硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝等，另外由于温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝，使得混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的，由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀，不少路段竣工交付时养护前就出现裂痕、掉角、表面干裂等病害，起损坏率根据每次鉴定和验收的结果记载，（按板块计）在百分之三到百分之十之间，随着使用年限的延长，病害逐年增多。
一、水泥混凝土路面常见的病害
水泥混凝土路面常见的病害有两类，一是水泥混凝土板损坏，二是接缝破损。水泥混凝土面板损坏主要可分：为纵向裂缝，横、斜向裂缝。
二、水泥混凝土板损坏的原因
1纵向裂缝
纵向裂缝通常大多出现在高填方，半填半挖路段、填挖交界以及软土地基路段，主要是由于路基横向不均沉降或板下的不均匀支撑造成的，特别是当路堤从局部洼地通过时，如果路堤两侧没有有效的排水，设施、路堤两侧就会产生积水，积水除向地基渗透外，还能渗入路堤下部。边部土层中，并通过毛细作用逐渐向上，使路堤上部边部的土层也变湿。由于路堤边部土层的压实度较中间部分差，一旦边部土层变成潮湿，边部土就产生固结变形，路堤形成横向不均匀沉降，在行车荷载作用下，久而久之，路面就会出现纵向裂缝，半填半挖地段路基处理不好，这样也会导致中路现出现纵向裂缝，此外，有些高速公路采用先填筑超车道和主车道，一半的路基，以保持路线贯通，再填筑其余部分的方法进行施工，实践证明，按这种施工方法修筑路基，其路面产生纵向理解裂缝几乎是不可避免的。采用大型滑模机械摊铺，因前进速度快，振捣棒划沟不能充分振捣，也会产生纵向裂缝。
2横斜向裂缝
路面横、斜向裂缝通常发生在①填挖相交断面②新老路基交接处③土基密度不同部位④桥涵通道等构造物和路基连接处⑤软弱地基⑥失陷性黄土等特殊路段。其原因①土基强度不够或不均匀②混凝土浇注后。缝切割较晚，因板底各断面磨擦系数不等，很可能在没割缝前出现混板收缩，拉应力和温度应力集中，并超过当时混凝土的抗拉应力③温差大，春秋两季施工的混凝土路面，白天与晚上的温差较大，一般在7一8℃，最大可达12℃。混凝土板的上面，下面对外界温度敏感程度相差也较大，一般在10 ℃ 左右，因温度的影响产生较大的翘曲应力④现在所修的水泥混凝土路面，所用水泥全部采用建筑指标，至今无有路用指标水泥，只能采用外加剂进行缓凝，其材料指标不稳定。⑤在人工施工过程中，插入振捣棒时应是梅花形，如果在一个断面插入过多，造成这一断面浆体过多，骨料下沉集中的分层离析，至使下沉骨料集中，浆体含量少，收缩值小，上层浆体集中骨料少，收缩值大，这个断面很容易出现断裂。⑥真空吸水的搭接处，处理不合理，造成混凝土板含水量分布不均匀，中部已达到塑性强度，边部仍呈弹软状态，这样搭接处也容易出现断裂，⑦养生不及时，或因路面有纵坡出现养生空白段，至使强度降低，都可出现裂缝。
三、施工过程中水泥混凝土常见病害的预防措施
1）、原材料的选择与质量控制：
合理地选择原材料，严格控制材料质量是实现优质水泥混凝土路面设计和使用要求的前提，因此在施工时必须对原材料进行严格的检验使之符合设计及施工技术规范的规定。
1、 水泥
特重、重交通路面宜选择旋窑道路硅酸盐水泥也可以选择旋窑硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥；但是在特重交通时水泥的3天抗折强度不得小于4.5兆帕，28天抗折强度不得小于7.5兆帕；重交通时水泥的3天抗折强度不得小于4兆帕，28天抗折强度不得小于7兆帕，并且水的各种化学成分和物理指标不得超过《水泥混凝土路面施工技术规范》JTG F30—2003（以下简称规范）中表3.1.2的规定。
2、 粗集料
粗集料应使用质地坚硬、耐久、洁净的碎石、碎卵石和卵石，并应符合《规范》中表3.3.1的规定。做路面使用的粗集料不得使用不分级的统料，应按最大公称粒径的不同采用2~4个粒径的集料进行参配，并应符合《规范》中表3.3.2的合成级配的要求。
细集料
细集料应采用质地坚硬、耐久、洁净的天然砂、机制砂或混合砂，并应符合《规范》中表3.4.1、表3.4.2的规定。高速公路、一级公路、二级公路及有抗（盐）冻要求的三四级公路混凝土路面使用的砂不应低于二级，无抗（盐）。
3、 水
① 应用水可直接作为混凝土搅拌和养护用水。
4、 外加剂
外加剂的产品质量应符合《规范》中表3.6.1的各项技术指标。各交通等技路面宜选用减水率大、坍落处损失小、可控凝结时间的符合型减水剂。高温施工宜使用引气缓凝（保塑）（高效）减水剂。选定减水剂品种前，必须与所用的水泥进行适应性检验。
5、 钢筋
各交通等级混凝土路面所用的钢筋网、传力杆、拉杆等钢筋应符合国家有关标准的技术要求
6、 钢纤维
用于公路混凝土路面的钢纤维除应满足《混凝土用钢纤维》（YB/T151）的规定外，还应符合下列技术要求：
① 单丝钢纤维抗拉强度不宜小于600MPa；
② 钢纤维长度应与混凝土粗集料最大公称粒径相匹配，最短长度宜大于粗集料最大公称粒径的1/3；最大长度不宜大于粗集料最大公称粒径的2倍；钢纤维长度与标称值得偏差不应超过±10%。
2）、配合比控制
科学，准确地进行混凝土配合比设计，生产稳定，均匀的混凝土是保证水泥混凝土路面质量的关键；推广使用滑摸机械施工方式是解决好水泥混凝土路面面板，质量的有利措施，
普通混凝土路面的配合比設计在兼顾经济性的同时应满足下列三项技术要求：
1、 弯拉强度
各交通等级的混凝土面板的28天设计弯拉强度标准值必须符合《水泥混凝土路面施工技术规范》（JTG F30-2003）的规定。
2、 工作性
滑模摊铺机前拌和物的最佳工作性及轨道摊铺机、三滚轴机组、小型机具摊铺的路面混凝土坍落度及最大单位用水量必须符合《水泥混凝土路面施工技术规范》（JTG F30-2003）的规定
3、 耐久性
根据当地路面有无抗冻性，或有无抗盐冻性要求及混凝土的最大公称粒径，控制混凝土的含气量。
严寒地区路面混凝土抗冻标号不宜小于F250，寒冷地区不宜小于F200。
3）在施工阶段的控制
六、特殊季节施工
1、雨季施工时应准备足够的防雨蓬或塑料薄膜。防雨蓬支架宜采用焊接钢结构，材料宜使用帆布或编织布。
2、夏季现场气温高于30℃时，宜避开中午施工，可选择早晚或夜间施工，否则，应采取对砂石料堆设遮阳蓬，抽用地下冷水拌和，自卸车加遮盖并掺加缓凝剂、保塑剂等技术措施，严格控制砼拌和物的温度不超过35℃。
四、结束语
为了保证水泥混凝土路面的质量，防止出现，断裂、裂纹、缺边、掉角等病害，必须要从水泥混凝土的原材料质量、配合比设计、施工工艺控制及养生等方面重点进行控制，如果其中一项没有严格控制，则将给路面带来严重的质量隐患降低水泥混凝土路面的寿命年限。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。