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【摘 要】 近年来,采用水泥砼路面的公路建设发展很快,但在使用中发现,由于各种方面的因素引起了砼路面的破损,不仅影响了砼路面的美观、行车平稳和舒适性,而且不易修复,影响了水泥砼路面的使用寿命。
【关键词】 水泥砼路面;质量管理;控制措施
近年来,由于沥青混凝土路面具有足够的强度、足够的稳定性(包括干稳定性、水稳定性、温度稳定性)、足够的平整度、足够的抗滑性和尽可能低的扬尘性等各项性能优于水泥混凝土路面的使用性能,水泥混凝土路面逐渐被忽视,但是水泥混凝土路面仍然广泛应用于市政路面、厂区、电站、高速公路收费站等,因此水泥混凝土路面质量控制不容忽视,通过对多条水泥混凝土路面的施工,从中总结出如何控制水泥混凝土路面质量控制措施达到对其他施工质量控制能有借鉴、参考作用。
1 水泥砼路面施工破坏因素
1.1路基施工
1.1.1材料使用不当
公路路基施工规范规定,在通常情况下,不能被压实到规定的密实度和不能形成稳走填方的材料不能用于路基填筑。
1.1.2软基处理不当
在软土地段路基填筑前,应该首先探明地基承载力,然后采取合理的软基处理有案和施工工艺。软基处理方案一般有:淤回填土方、石方、上石混合料或砂砾,袋装砂井,塑料排水板,土工布,上工格栅或以上两种方案的组合等,但是施工时,往往是由于取的软基处方案或施工工艺不合理或施工时未认真按要求处理或处理不完善等;这样给路基的稳定性造成了隐患,使成形的路基沉陷或滑移等,最终影响路面砼板。
1.1.3土石方填筑未按规范要求
往往在施工过程中,(1)施工单位未严格按规范要求的每层填料松铺厚度控制,有时填料的松铺厚度达60~80cm,这样路基填方的密实度很难达到规范要求的低限值;(2)路基填筑的有效宽度和超宽填筑不够,有的部分在路基填筑完成时,才发现填筑宽度不够,为达到路基的有效宽度,施工单位往往没有按规范要求挖台阶分层填筑压实至路基要求的宽度,而是将一些松散的土倾倒在边坡上;用人工摊铺拍实;这样补上来的路基部分远未达到密实度的要求,造成路基滑坡、层层冲涮;(3)路基填筑每层的填料未用平地机或其它平整仇械进行整平或整平效果不好,使低凹的地方达不到密实度要求且大量积水;(4)路基施工敖程中没有按要求做成一定的横坡度;路基施工临时排水系统未做或不畅通,从而使大量的积水渗入下层路基、严重影响路基质量;(5)路基石方或土石混合料填筑时,石头块径过大,使填石路堤或填土石混合料路堤密实度达不到规范的要求。由于以上施工方面的原因,对路基的稳定性造成一走的影响。
1.2路面施工
1.2.1集料控制不好
路面基层一般有底基层和面基层。底基层为级配砂砾集料,面基层为水泥稳定类集料。路面开始施工前要求路槽应清理干净,标高应严格控制,否则,会影响基层的设计厚度;底基层集料细长及扁平的颗粒不得超过20%,且不得含有粘土块、腐殖质等有害物质;集料必须有良好的级配,级配曲线应接近圆滑并居中。0.5mm以下的集料其塑性指数应小于4%,液限指数应小于25%;松铺好的集料在压实时,其含水量应比最佳含水量稍高。水泥稳定类集料面基层,在铺筑前,应将底基层面上的所有浮土、杂物全部清除,并严格地整形和压实,将底基层上的车辙或松软部分和压实不足的地方以及任何不符合规范要求的表面都重新翻松,清除或用同类材料进行整形,并压实到符合规范要求的密实度和规走的线形、坡度、标高。水泥稳走集料的级配要求良好,有机质含量不得大于2%,集料中不得含有粘土块、腐殖质等有害物质;水泥用量应严格按试验配合比加入:拌和要均匀。而施工单位在施工时;往往容易忽视的是使用集料的级配不好,含有粘块及有害物质的材料来铺筑基层;路基、底基层、面基层的标高控制不严;水泥稳定集料含水量控制不准:水泥用量不足等,这样严重影响了基层的质量,直至路面板遭破坏。
1.2.2施工未达到设计要求
水泥砼面层往往施工的厚度未达到设计要求,主要原因是:基层施工标高控制不严所引起;粗集料不具有良好的级配,细长及扁平的颗粒含量太高;细集料和粗集料中含泥量过高,降低了混合料的粘结度;所用水泥质量不稳定或已过期;水泥砼在浇筑过程中未完全振捣密实,蜂窝麻面较严重,这样势必影响砼板本身的质量,而造成损坏.
1.2.3结构层防水或排水未进行有效的处理
往往路面板遭到破坏,人们想到的总是路基、路面基层施工质量或台背回填质量或水泥砼板本身的浇筑质量等,而未足够重视结构表面渗入到路基中的水对路基的侵害。
2 水泥砼路面质量控制措施
2.1路基施工
路基的质量是非常关键的,由于砼路面遭到破坏后要对路基有质量问题的地段返工是不可能的,且砼路面难修补。故在路基施工时应着重注意以下几点:
(1)清底要彻底。不适宜的材料应全部清除且按规范要求搞好基底压实。
(2)软基处理要慎重。采用合理的施工方案和施工工艺。
(3)路基填筑过程中要严格按规范要求选好填料,控制松铺厚度和粒径,控制压实含水量与最佳含水量之差在规定的范围内,每层填筑要用平地机等机械整平后压实,形成横向路拱,做好临时排水使路基干燥等。
(4)台背回填施工时要选用监理工程师或图纸要求的回填料,保证每层填筑厚度及压实度,回填时在台背可考虑做排水管和土工格柵。
2.2路面施工
2.2.1路面基层施工应严格按规范要求选好合格材料,保证路面基层设计厚度及顶面标高,保证压实度,严格控制施工质量。严格按规范要求养生,并且绝对禁止行车碾压,保证基层不开裂,表面平整。
2.2.2混凝土拌和
①投入搅拌机的每种原材料的数量应按施工配合比和搅拌机的容量确定。②开工搅拌第一拌混凝土混合料前应先用适量砼混合料或砂浆搅拌,拌后排弃,然后再按规定的配合比进行搅拌。③搅拌机装料顺序,应是砂、水泥、碎石,或者碎石、水泥、砂。进料后,边搅拌边加水。每盘的搅拌时间应根据搅拌机的性能和拌和物的和易性确定。④施工中应根据当日施工气温、风力及砂石料的含水量调整加水量,满足混合料运到工地后的施工和易性要求。砼施工配合比应在搅拌机旁以标牌明示。⑤搅拌机拌出的混合料应符合技术要求,离析的混合料应废除,并停工检查其原因。 2.2.3砼拌和物的运输
①出料和摊铺时的卸料高度,不应超过1.5m。②混凝土拌合物从搅拌机出料后,直至铺筑完毕的允许最长时间,由试验室根据水泥的初凝时间及施工气温确定。③运输道路应平坦、坚实、畅通。④夏季高温时及大风阴雨天施工,运料车的料斗应有遮。
2.2.4模板的选用和立模
①模板应无缺损,有足够的刚度,内侧和顶、底面均应光洁、平整、顺直。拉杆穿孔位置应准确。②在纵坡转折点处采用不超过2m的短模板,在弯道处要将模板弯成曲线状。③模板应支立稳固,接头严密平顺。模板接头用锚栓锚固,模板下缘与基层间的空隙用加工的硬木锲填塞。④模板底面与基层间的较大空隙应用混凝土细料填实,较小接缝可用水泥砂浆填塞。保证施工中不漏浆。⑤立模的平面位置和高程应符合设计要求。⑥在两侧模板安装就位检查后,应沿模板拉线检查混凝土的厚度,对基层高出的部分应凿除。⑦每天立模的工作量,要能保证第二天浇筑混凝土的需要。
2.2.5混凝土混合料的摊铺
①摊铺前,应对模板的间距、高度、润滑、支撑稳固性情况和基层的平整、润湿情况,以及钢筋传力杆、拉杆安装位置等进行全面检查。②砼的施工应连续进行,因固停工,应设置施工缝,并应在设计规定的胀缝和缩缝位置。③摊铺后的混凝土应达到:一次摊铺到所需厚度;布料均匀,摊铺厚度应考虑预留高度及混凝土板内侧、外侧预留高度的不同;粗细集料分布均匀。④左右两幅混凝土板的浇筑时间应相隔7天以上,使用三轴整平机施工期间隔时间应20天以上。
2.2.6混凝土混合料的振捣、整平
①摊铺好的砼混合料应立即先用振捣棒靠边角顺序振捣,后用平板振动器。纵横交错全面振捣。②振捣棒的移动间距不应大于其作用半径的1.5倍;其至模板的距离不应大于振捣棒作用半径的0.5倍,并应避免碰撞模板和钢筋。平板振动器纵横振捣时,应重叠10-20cm。③振动器在每一位置振捣的持续时间,应以拌合物停止下沉,不再冒气泡并泛出水泥浆为准,并不应过振。④振捣时应辅以人工找平。⑤砼混合料全面振捣后,用振动梁拖振整平,同时对凹陷处用相同配合比的混凝土拌合物填补。⑥经振动梁整平后,应保持路拱准确,再以提浆滚往返拉滚提浆。⑦振动梁和提浆滚在整平过程中和整平后均应用底面平直长5m的直尺在模板顶面上,斜向往返滑移检查平整度,同时再辅以人工找补完成精平工作。⑧施工过程中要设专人随时检查模板,如有下沉变形或移动,应及时修正。⑨如使用三轴整平机施工,三轴整平机静滚平整后,要用5m铝合金垫轧板刮尺进行精平,要特别注意局部不平,欠密实,骨料外露等现象,对不满足要求的局部地方进行补平或刮浆处理。
2.2.7接缝施工
(1)纵缝施工
①纵逢采用平缝加拉杆形式,两端锚固。拉杆在浇筑砼之前安设,施工中应有专人随时校工拉杆位置。②在浇筑邻板时,对已浇筑的砼板的缝壁应涂刷沥青,并应避免涂在拉杆上。
(2)横向缩缝
①横向缩缝采用假缝型,在路面全宽设置。②缩缝位置应按设计图纸规定设置,相邻面板的缩缝不得错位,并垂直于路中正线。③适时锯缝,要根据气温、湿度等条件严格掌握锯缝时间。
(3)横向施工缝
①每日施工终了,或在砼浇筑过程中,因固中断时间30分钟时,必须施工缝。②施工缝应设于设计所规定的缩缝和胀缝处。设在缩缝处,采用平缝加使力杆型,其接缝面涂沥青;设在胀缝处,按胀缝要求修筑。
(4)胀缝
①胀缝应与路面中心垂直,缝壁垂直于板面;缝隙宽度必须一致。②缝隙下部设置胀缝板,缝隙上部浇灌填缝料。③要按设计要求制作传力杆、沥青松木板(胀缝板)和定位架,传力杆支架固定位置要准确、要可靠地固定在基层上。④胀缝传力杆的设置必须是相邻两杆的滑动端和固定端交錯布置。
2.2.8砼养护
①在砼板做面完毕后,应及时养护,在高温、干燥、大风天,应对路面尽早遮盖,并适时均匀洒水。②采用草袋、草帘复盖养生时应均匀洒水,保持路面潮湿。对砼板面及板的侧面都要严密复盖,不能外露。③要特别注意初期养护,防止烈日曝晒;要坚持正常的复盖洒水养生;一个月内禁止一切车辆通行。④提前通行的平交道口,要有保护措施。
3 结束语
水泥砼路面施工时出现的质量问题,其内因与外部条件,非常复杂。既有单一因素,也有综合因素。因此我们对某一种因素的产生,也不应看到孤立,应综合进行分析研究,以确保水泥砼路面的工程质量,减少质量问题所造成的损失。
参考文献:
[1]公路施工手册.桥涵[M].人民交通出版社,2005。
[2]许志平.浅析水泥混凝土路面施工要点[J].湖南交通科技,2000,26(4)。
[3]公路工程技术标准[M].人民交通出版社,2004。
【关键词】 水泥砼路面;质量管理;控制措施
近年来,由于沥青混凝土路面具有足够的强度、足够的稳定性(包括干稳定性、水稳定性、温度稳定性)、足够的平整度、足够的抗滑性和尽可能低的扬尘性等各项性能优于水泥混凝土路面的使用性能,水泥混凝土路面逐渐被忽视,但是水泥混凝土路面仍然广泛应用于市政路面、厂区、电站、高速公路收费站等,因此水泥混凝土路面质量控制不容忽视,通过对多条水泥混凝土路面的施工,从中总结出如何控制水泥混凝土路面质量控制措施达到对其他施工质量控制能有借鉴、参考作用。
1 水泥砼路面施工破坏因素
1.1路基施工
1.1.1材料使用不当
公路路基施工规范规定,在通常情况下,不能被压实到规定的密实度和不能形成稳走填方的材料不能用于路基填筑。
1.1.2软基处理不当
在软土地段路基填筑前,应该首先探明地基承载力,然后采取合理的软基处理有案和施工工艺。软基处理方案一般有:淤回填土方、石方、上石混合料或砂砾,袋装砂井,塑料排水板,土工布,上工格栅或以上两种方案的组合等,但是施工时,往往是由于取的软基处方案或施工工艺不合理或施工时未认真按要求处理或处理不完善等;这样给路基的稳定性造成了隐患,使成形的路基沉陷或滑移等,最终影响路面砼板。
1.1.3土石方填筑未按规范要求
往往在施工过程中,(1)施工单位未严格按规范要求的每层填料松铺厚度控制,有时填料的松铺厚度达60~80cm,这样路基填方的密实度很难达到规范要求的低限值;(2)路基填筑的有效宽度和超宽填筑不够,有的部分在路基填筑完成时,才发现填筑宽度不够,为达到路基的有效宽度,施工单位往往没有按规范要求挖台阶分层填筑压实至路基要求的宽度,而是将一些松散的土倾倒在边坡上;用人工摊铺拍实;这样补上来的路基部分远未达到密实度的要求,造成路基滑坡、层层冲涮;(3)路基填筑每层的填料未用平地机或其它平整仇械进行整平或整平效果不好,使低凹的地方达不到密实度要求且大量积水;(4)路基施工敖程中没有按要求做成一定的横坡度;路基施工临时排水系统未做或不畅通,从而使大量的积水渗入下层路基、严重影响路基质量;(5)路基石方或土石混合料填筑时,石头块径过大,使填石路堤或填土石混合料路堤密实度达不到规范的要求。由于以上施工方面的原因,对路基的稳定性造成一走的影响。
1.2路面施工
1.2.1集料控制不好
路面基层一般有底基层和面基层。底基层为级配砂砾集料,面基层为水泥稳定类集料。路面开始施工前要求路槽应清理干净,标高应严格控制,否则,会影响基层的设计厚度;底基层集料细长及扁平的颗粒不得超过20%,且不得含有粘土块、腐殖质等有害物质;集料必须有良好的级配,级配曲线应接近圆滑并居中。0.5mm以下的集料其塑性指数应小于4%,液限指数应小于25%;松铺好的集料在压实时,其含水量应比最佳含水量稍高。水泥稳定类集料面基层,在铺筑前,应将底基层面上的所有浮土、杂物全部清除,并严格地整形和压实,将底基层上的车辙或松软部分和压实不足的地方以及任何不符合规范要求的表面都重新翻松,清除或用同类材料进行整形,并压实到符合规范要求的密实度和规走的线形、坡度、标高。水泥稳走集料的级配要求良好,有机质含量不得大于2%,集料中不得含有粘土块、腐殖质等有害物质;水泥用量应严格按试验配合比加入:拌和要均匀。而施工单位在施工时;往往容易忽视的是使用集料的级配不好,含有粘块及有害物质的材料来铺筑基层;路基、底基层、面基层的标高控制不严;水泥稳定集料含水量控制不准:水泥用量不足等,这样严重影响了基层的质量,直至路面板遭破坏。
1.2.2施工未达到设计要求
水泥砼面层往往施工的厚度未达到设计要求,主要原因是:基层施工标高控制不严所引起;粗集料不具有良好的级配,细长及扁平的颗粒含量太高;细集料和粗集料中含泥量过高,降低了混合料的粘结度;所用水泥质量不稳定或已过期;水泥砼在浇筑过程中未完全振捣密实,蜂窝麻面较严重,这样势必影响砼板本身的质量,而造成损坏.
1.2.3结构层防水或排水未进行有效的处理
往往路面板遭到破坏,人们想到的总是路基、路面基层施工质量或台背回填质量或水泥砼板本身的浇筑质量等,而未足够重视结构表面渗入到路基中的水对路基的侵害。
2 水泥砼路面质量控制措施
2.1路基施工
路基的质量是非常关键的,由于砼路面遭到破坏后要对路基有质量问题的地段返工是不可能的,且砼路面难修补。故在路基施工时应着重注意以下几点:
(1)清底要彻底。不适宜的材料应全部清除且按规范要求搞好基底压实。
(2)软基处理要慎重。采用合理的施工方案和施工工艺。
(3)路基填筑过程中要严格按规范要求选好填料,控制松铺厚度和粒径,控制压实含水量与最佳含水量之差在规定的范围内,每层填筑要用平地机等机械整平后压实,形成横向路拱,做好临时排水使路基干燥等。
(4)台背回填施工时要选用监理工程师或图纸要求的回填料,保证每层填筑厚度及压实度,回填时在台背可考虑做排水管和土工格柵。
2.2路面施工
2.2.1路面基层施工应严格按规范要求选好合格材料,保证路面基层设计厚度及顶面标高,保证压实度,严格控制施工质量。严格按规范要求养生,并且绝对禁止行车碾压,保证基层不开裂,表面平整。
2.2.2混凝土拌和
①投入搅拌机的每种原材料的数量应按施工配合比和搅拌机的容量确定。②开工搅拌第一拌混凝土混合料前应先用适量砼混合料或砂浆搅拌,拌后排弃,然后再按规定的配合比进行搅拌。③搅拌机装料顺序,应是砂、水泥、碎石,或者碎石、水泥、砂。进料后,边搅拌边加水。每盘的搅拌时间应根据搅拌机的性能和拌和物的和易性确定。④施工中应根据当日施工气温、风力及砂石料的含水量调整加水量,满足混合料运到工地后的施工和易性要求。砼施工配合比应在搅拌机旁以标牌明示。⑤搅拌机拌出的混合料应符合技术要求,离析的混合料应废除,并停工检查其原因。 2.2.3砼拌和物的运输
①出料和摊铺时的卸料高度,不应超过1.5m。②混凝土拌合物从搅拌机出料后,直至铺筑完毕的允许最长时间,由试验室根据水泥的初凝时间及施工气温确定。③运输道路应平坦、坚实、畅通。④夏季高温时及大风阴雨天施工,运料车的料斗应有遮。
2.2.4模板的选用和立模
①模板应无缺损,有足够的刚度,内侧和顶、底面均应光洁、平整、顺直。拉杆穿孔位置应准确。②在纵坡转折点处采用不超过2m的短模板,在弯道处要将模板弯成曲线状。③模板应支立稳固,接头严密平顺。模板接头用锚栓锚固,模板下缘与基层间的空隙用加工的硬木锲填塞。④模板底面与基层间的较大空隙应用混凝土细料填实,较小接缝可用水泥砂浆填塞。保证施工中不漏浆。⑤立模的平面位置和高程应符合设计要求。⑥在两侧模板安装就位检查后,应沿模板拉线检查混凝土的厚度,对基层高出的部分应凿除。⑦每天立模的工作量,要能保证第二天浇筑混凝土的需要。
2.2.5混凝土混合料的摊铺
①摊铺前,应对模板的间距、高度、润滑、支撑稳固性情况和基层的平整、润湿情况,以及钢筋传力杆、拉杆安装位置等进行全面检查。②砼的施工应连续进行,因固停工,应设置施工缝,并应在设计规定的胀缝和缩缝位置。③摊铺后的混凝土应达到:一次摊铺到所需厚度;布料均匀,摊铺厚度应考虑预留高度及混凝土板内侧、外侧预留高度的不同;粗细集料分布均匀。④左右两幅混凝土板的浇筑时间应相隔7天以上,使用三轴整平机施工期间隔时间应20天以上。
2.2.6混凝土混合料的振捣、整平
①摊铺好的砼混合料应立即先用振捣棒靠边角顺序振捣,后用平板振动器。纵横交错全面振捣。②振捣棒的移动间距不应大于其作用半径的1.5倍;其至模板的距离不应大于振捣棒作用半径的0.5倍,并应避免碰撞模板和钢筋。平板振动器纵横振捣时,应重叠10-20cm。③振动器在每一位置振捣的持续时间,应以拌合物停止下沉,不再冒气泡并泛出水泥浆为准,并不应过振。④振捣时应辅以人工找平。⑤砼混合料全面振捣后,用振动梁拖振整平,同时对凹陷处用相同配合比的混凝土拌合物填补。⑥经振动梁整平后,应保持路拱准确,再以提浆滚往返拉滚提浆。⑦振动梁和提浆滚在整平过程中和整平后均应用底面平直长5m的直尺在模板顶面上,斜向往返滑移检查平整度,同时再辅以人工找补完成精平工作。⑧施工过程中要设专人随时检查模板,如有下沉变形或移动,应及时修正。⑨如使用三轴整平机施工,三轴整平机静滚平整后,要用5m铝合金垫轧板刮尺进行精平,要特别注意局部不平,欠密实,骨料外露等现象,对不满足要求的局部地方进行补平或刮浆处理。
2.2.7接缝施工
(1)纵缝施工
①纵逢采用平缝加拉杆形式,两端锚固。拉杆在浇筑砼之前安设,施工中应有专人随时校工拉杆位置。②在浇筑邻板时,对已浇筑的砼板的缝壁应涂刷沥青,并应避免涂在拉杆上。
(2)横向缩缝
①横向缩缝采用假缝型,在路面全宽设置。②缩缝位置应按设计图纸规定设置,相邻面板的缩缝不得错位,并垂直于路中正线。③适时锯缝,要根据气温、湿度等条件严格掌握锯缝时间。
(3)横向施工缝
①每日施工终了,或在砼浇筑过程中,因固中断时间30分钟时,必须施工缝。②施工缝应设于设计所规定的缩缝和胀缝处。设在缩缝处,采用平缝加使力杆型,其接缝面涂沥青;设在胀缝处,按胀缝要求修筑。
(4)胀缝
①胀缝应与路面中心垂直,缝壁垂直于板面;缝隙宽度必须一致。②缝隙下部设置胀缝板,缝隙上部浇灌填缝料。③要按设计要求制作传力杆、沥青松木板(胀缝板)和定位架,传力杆支架固定位置要准确、要可靠地固定在基层上。④胀缝传力杆的设置必须是相邻两杆的滑动端和固定端交錯布置。
2.2.8砼养护
①在砼板做面完毕后,应及时养护,在高温、干燥、大风天,应对路面尽早遮盖,并适时均匀洒水。②采用草袋、草帘复盖养生时应均匀洒水,保持路面潮湿。对砼板面及板的侧面都要严密复盖,不能外露。③要特别注意初期养护,防止烈日曝晒;要坚持正常的复盖洒水养生;一个月内禁止一切车辆通行。④提前通行的平交道口,要有保护措施。
3 结束语
水泥砼路面施工时出现的质量问题,其内因与外部条件,非常复杂。既有单一因素,也有综合因素。因此我们对某一种因素的产生,也不应看到孤立,应综合进行分析研究,以确保水泥砼路面的工程质量,减少质量问题所造成的损失。
参考文献:
[1]公路施工手册.桥涵[M].人民交通出版社,2005。
[2]许志平.浅析水泥混凝土路面施工要点[J].湖南交通科技,2000,26(4)。
[3]公路工程技术标准[M].人民交通出版社,2004。