滞洪区安全建设水泥混凝土路面质量控制要点

□魏 涛（驻马店市水利工程质量监督站）

1.基本情况

结合城乡公路建设，统筹安排，有计划地修建撤退道路，是滞洪区安全建设的重要组成部分。一般撤退道路属中、轻型等级，基层多为水泥稳定碎石或级配砂石，面层为水泥混凝土。路面混凝土施工材料选用的严谨程度不够，施工过程细节控制方面也存在一些不足，面板也较易出现裂纹和起砂、露骨等损坏现象。针对以上情况，结合驻马店市滞洪区安全建设的经验，简要介绍滞洪区安全建设水泥混凝土路面质量控制要点，并对一些质量问题成因进行分析。

2.工程材料

2.1 水泥

水泥中的C3S是熟料强度的主要来源物质（↑同向增长），水泥水化产物收缩率主要受制于C3A的含量（↓），C4AF是影响水化后产物收缩率、抗冲击性和化学稳定性的主要物质(↑)。所以道路水泥的制造最注重三者之间最优配比和含量，在用于路面施工的水泥选用时，一般多考虑C3A的指标，从化学性能上看，含量越高，水泥砂浆层的干缩越大，混凝土路面的耐磨性能降低，容易造成路面损坏。因此规范对中、轻型道路的路面水泥提出要求：应选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，或选用矿渣硅酸盐水泥（须严格控制用水量、搅拌时间和养护时间），在低温天气施工时还应考虑选用R型水泥。另外，对于水泥稠度需水量指标，应限制≤30%，水灰比宜控制在0.44～0.40，以满足耐久性要求。

2.2 粗集料

未分级的统料堆放时，容易在堆上产生前期离析，将诱发致路面出现大面积麻面和倒边、塌边等，因此强制性要求严禁使用不分级的统料。在当地施工中使用的多为碎石，所以这里的粗集料特征要求以碎石为例，一般应选用II级或III级集料，要求质地坚硬、洁净，压碎指标和针片状含量均应<20%，一般采用2～4个粒级掺配。在混凝土制拌时，随着粗集料粒径的增大，比表面积减少，混凝土中的水泥掺量也减少，粒径在满足最小截面1/4的前提下，应尽量选择粒径较大的碎石，但同时还要考虑，面层混凝土施工粗集料粒径的降低，有利于得到较高的混凝土弯拉强度，取得较高的抗冻、耐磨和耐疲劳性能，所以两者相权，宜将粗集料最大公称粒径控制在31.5mm以内。

2.3 砂和砂率

路面混凝土用砂必须具有高的密度和小的比面，以保证拌和物有适宜的工作性，保证硬化后的混凝土有足够的强度和耐久性，同时又达到节水的目的，因此宜选用符合规范要求的细度模数>2.5的II区中粗砂。砂率的变化可导致集料的总表面积和空隙率的变化，砂率过大，集料的总表面积和空隙率都会增大，在水泥浆含量不变的情况下，混凝土拌和物的流动性将减少；同样，若砂率过小，因不能保证粗集料间有足够的砂浆层，也会降低混凝土拌和物的流动性。通常认为，在水泥浆用量不变的条件下，能使混凝土拌和物获得最大流动性且不致出现离析泌水等不良现象时的砂率为最佳砂率。数据显示道路混凝土的最佳砂率，一般宜控制在28%～32%之间。

3.施工过程管理

3.1 拌制与运输

3.1.1 拌制

路面混凝土的搅拌场除满足一般配置要求外，考虑到混凝土路面施工的连续性，还应在料场增设一套小型拌和设备和发电机组备用；配备烘箱监测砂石料含水率的变化；保障搅拌、清洗、养生用水的供应和水质的保证。对拌和物的其它要求，应按照JTGF30-2003表6.2.7“混凝土拌和物的质量检验项目和频率”进行检查。

3.1.2 运输

一般采用自卸汽车运输，应尽量避免运输道路颠簸，减少运距（最远运输半径控制在20km以内）、缩短时间（满足各种气温及天气条件下出料到铺筑完成的允许最长时间，一般运输纯时间在1h以内），并采取适当方法进行表面覆盖，防止水分损失和离析，一旦发现离析，可根据情况进行重新掺拌。

3.2 摊铺与振捣

3.2.1 摊铺

在确保下承层的稳定、密实、均质前提下，摊铺之前还应进行全面破损检查并且保证铺筑前的基面湿润，检查侧模的牢固程度，检测模板的顺直度。然后在混凝土入仓后，人工整理时采用“扣锹”的方法，严谨甩抛和耧耙。

3.2.2 振捣

松料摊铺预留高度一般为10%，面板设计厚度一般在20cm左右，可采取一次摊铺完成。熟料入仓人工补料后，使用三辊轴整平，再用插入式振捣器、平板振捣器振实，之后运用圆盘抹面（磨光）机结合人工精收的方式完成，在振捣过程中振捣棒应尽量靠近侧模内边，避免蜂窝麻面集中。

有些项目施工中加以真空脱水工艺，以提高混凝土的密实度，降低收缩量，因为此法极易在面板内形成毛细管道，影响其弯折强度，所以目前一般采用掺入外加剂的方式来代替。

3.3 接缝处理

3.3.1 分缝

为防止或减弱混凝土因温度变化而产生的胀缩应力、翘曲应力，较少断板、错台等型式破损，须对面板进行分缝处理。在滞洪区安全建设中，道路幅面较窄，所以一般按5～6m设置一道横向胀缝，保证高温时面板能够部分伸张，同时起到收缩缝的作用，构造型式选择平缝，施工方式为后期切缝注填缝材料。

3.3.2 填缝材料

对于填缝材料，要求与混凝土接缝槽粘接力强、回弹性好、适应混凝土板收缩，高温时不流淌、低温时不脆裂，有一定抗砂石嵌入的能力（通过调整灌入稠度实现），便于施工操作。一般可以选用聚氨酯类、橡胶沥青类或改良沥青类填缝料，对过流量低的支路可使用纯沥青进行填缝处理。

3.3.3 密闭保养

在高温季节施工时易出现固化时间长、耐水性较差、表面粘性大、耐候性及耐久性降低等问题，施工人员要掌握好灌缝时间、灌注速率，注重密闭保养。

3.3.4 细节

同时对接缝的处理应注意以下细节：填缝料高出板面超过5mm时，应铲平以保持表面平顺；外溢至两侧面板时应予以清除；小石块及其他坚硬物嵌入接缝应及时剔除，以保证接缝的完好；后期发现填缝料局部脱落、缺失大于1/3缝长或填缝料老化，接缝渗水严重，应立即进行填补或更换。

4.常见质量问题原因分析

4.1 混凝土面板断裂

混凝土路面施工最多出现的问题是断板，按照形态分为横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝、龟裂、交叉裂缝及角隅裂缝等，引发裂缝的原因是多方面的，主要原因是路基的承载力不足和不均匀沉陷，其它的原因也十分重要。一是水灰比控制不严格，水化热过大形成较强的早期收缩比大。二是养护不均匀或养护时间不足造成混凝土强度不均匀或强度不够。三是运输车辆相接处振捣不密实或漏振，砂石中混入泥块等因素，造成混凝土内部有空洞负压区存在。四是未能根据气温和风力（尤其是忽视大风天气的影响）等情况准确掌握切缝时间，切缝时间过晚。五是角隅处、检查井、雨水口等周围钢筋设置存在问题和施工不规范造成角隅和井周裂缝。六是设置传力杆的，传力杆失效也是原因之一，施工中传力杆安装不当，上曲下翘，在混凝土伸缩和传力过程中混凝土产生破坏，造成裂缝形成。

4.2 路面起砂、露骨

水泥混凝土路面起砂、露骨是非常严重的质量问题，处理起来也十分困难，找到原因规避十分重要。其成因也涉及到混凝土强度、原材料质量、配合比控制及路面养生等诸多方面。一是水泥品种的选用未严格按照文中2.1中的要求进行，水泥熟料中的影响耐磨性能的矿物质含量过大，表层损坏起砂、露骨。二是为求振捣方便，水灰比设计过大，自由水过多，当混凝土保水能力不足时，新浇筑的混凝土出现泌水现象，后期起砂。三是使用了细砂、砂石含泥量大也容易产生泌水现象，而砂率偏大导致面层上部细集料集中，强度降低。四是不按规范施工，局部过振造成过分离析或泌水；为便于收光，在混凝土面层非正常晒水，导致混凝土面层水灰比增大，表层混凝土强度降低。五是施工中的偷工减料导致混凝土强度不足也是路面起砂的原因之一。在水泥混凝土路面施工中，这两类质量问题实际上属于质量通病，在工程建设过程中十分常见，但是在弄清了引起这些问题的原因后，加强控制与管理，就应该能够合理的避免，降低发生概率，杜绝高发性和多发性。