浅论公路工程施工技术中水泥混凝土质量控制

2021-11-28张霖

魅力中国 2021年35期

张霖

（青岛市即墨区公路事业发展中心，山东青岛 266200）

随着我国社会经济的不断发展，我国的公路运输体系逐步完善，公路建设的施工质量也越来越受到大众的关注。但是在生活中有许多因素都对施工建筑中的混凝土质量有着影响，如施工工艺、环境、建筑材料等，都可能导致混凝土结构的损坏。因此，要大力发展混凝土技术的研究，让我国的公路桥梁施工发展得越来越好。

一、公路水泥混凝土路面的特点

公路水泥混凝土路面的耐久性好、稳定性强、抗挤压性好、经济性高，尤其是其热稳定性、水稳定性要远远优于沥青路面，其抗压性能会随着使用年限得到提升，有效降低了路面老化问题，而且使用中的养护维修成本也较低，具有很好的经济性和适用性。但是，公路水泥混凝土路面的应用需要大量的水泥和水，因此在水泥及水不充足的区域会对其的应用普及造成一定的限制，而且水泥混凝土路面容易出现各种病害，行车舒适度较低。在公路水泥混凝土路面使用过程中，为了避免其因热胀冷缩出现开裂现象，会对其进行面层切缝处理，这些预留缝隙不仅会降低路面的通行质量，还会降低路面的使用寿命。

二、水泥混凝土路面结构

路面结构层一般由两部分组成，即面层和基层，特殊路段需要外加一层垫层。第一，面层。公路最上面一层称为面层。公路上来往车辆自重及货物重量、水平摩擦力、行车产生的气流都直接作用在公路面层上。雨雪大风和四季气温变化等因素也对面层施加影响。公路结构层中，面层性能的好坏直接影响公路的使用及寿命。因此，根据公路等级要求，面层应有足够的结构强度、刚度、高低温稳定性、耐磨性、不透水或透水、降噪等性能，这些性能指标因公路等级而有所不同。沥青混凝土和水泥混凝土面层在公路工程中使用较广泛。第二，基层。基层位于公路结构层的下层。车辆自重及货物重量加载到面层后传递到基层上，然后接力传递到路基上。基层是基础中的基础，是承上启下的中坚力量，所用材料对强度、刚度、水稳性要求较高。水泥、石灰、沥青等稳定土或稳定粒料(如碎石、砂砾)、工业废渣稳定土或稳定粒料及各种碎石混合料或天然砂砾可用作基层材料。基层分为上基层和下基层。基层材料可因地制宜选用当地材料，不仅造价低，还节省了很多环节。考虑到应力及施工因素，基层宽度应满足：面层宽度小于上基层宽度10cm，上基层宽度小于下基层20cm。第三，垫层。垫层是位于路基与基层之间的路面结构层。如果土基性能良好，可不设垫层，反之，如果土基处于不良状态，如潮湿地带、湿软土基、冻胀土基等，应考虑设置垫层，以确保公路路面结构的稳定性。隔温、隔水性是对垫层材料的要求，用于垫层的材料通常有粗砂、砂砾、碎石、煤渣、矿渣等松散颗粒材料，及水泥、石灰煤渣、聚苯乙烯（隔温垫层材料）。

三、公路工程水泥混凝土路面施工技术措施

（一）选取施工材料

施工材料的选择与公路路面施工质量有着密切的联系，一般来说，施工原材料主要有以下几种。一是水泥。在公路路面施工中，需要根据路面要求选择硅酸盐和矿渣硅酸盐两种水泥。当水泥进入施工现场时，必须附带质量保证书，相关人员要对水泥的品种、标号、出场时期等内容进行仔细检查，对于不同品种、标号的水泥要分开进行堆放，严禁混装和混用，若水泥出现受潮情况，就要对其进行检测，检测合格后方能投入使用。二是粗集料。在选择粗集料的时候，必须使用较为坚硬、洁净的碎石或砾石，碎石压碎指标小于20%，砾石压碎指标小于16%，并按照最大公称粒径的不同掺配2-4 个粒级的集料，具有良好的级配，使得它满足规定的级配要求。三是细集料。细集料除了要满足耐磨、坚硬、清洁等特点外，还要将细度模数控制在2-3.5 之间。比如在选择中、粗砂时，必须展开配合比试验，将细沙内的泥土控制在2%以下。四是水。只要符合饮用标准的水可以直接用作混凝土搅拌，而非饮用水就要先进行检测，待合格后才能使用。五是填缝料。在选择填缝料的时候，一定要选择与混凝土面板黏结力较强且回弹性较好的材料，这样才能适应混凝土面板的收缩、高温时不溢出、低温时不脆裂的要求，缩缝和施工缝材料一般常用沥青，胀缝材料一般常用浸蘸沥青的软木板、木纤维板或聚氯乙烯胶泥等。六是外加剂。为了从根本上提高公路路面施工质量，就要适量掺入外加剂，比如早强减水剂等，从而有效提升混合料的耐久性和混凝土质量。

（二）施工配合比

配合比施工前，应对配合比所用的原材料(细集料、粗集料、水泥和外加剂)进行试验检测，材料检测合格后按照配合比设计流程进行设计、适配。混凝土配合比设计按照以下流程设计：强度试配，根据试配强度计算水灰比，确定单位用水量和灰量，根据规范选择合适的砂率，计算碎石和砂的用量，根据设计的混凝土配合比换算成施工配合比。总之，设计过程中应严格控制用水量，水灰比、坍落度等参数，确保配置的混凝土物理力学性能符合规范要求。同时对试配的混凝土进行抽样检验，保证试配的混凝土7d 和28d 的力学强度满足设计要求。

（三）模板安装

在基层验收通过后，可进行安装模板工作。模板有钢制模板、木制模板和胶合板模板。钢模板的最大优点是可多次使用，浇筑成型美观。木模板较轻，成本较低，易做成各种曲面。混凝土路面的侧模一般用钢模（槽钢），其厚度3-15cm，如用木模，模板厚度不小于10cm，且上下两边要夹木方。钢模板使用广泛，而曲线路段、非标准部位等使用木模板较合适。对模板的要求包括：模板应无损伤，强度满足要求，内侧应光洁、平整，局部变形低于规范要求，振捣时模板横向最大挠曲要符合规范，模板高度一般要与混凝土路面厚度相等，严格控制误差范围，纵缝模板平缝要设置拉杆，拉杆穿孔洞位置要精准，要控制企口缝及企口舌部或凹槽的长度误差（钢模板与木模板有所不同），模板安装好后要进行验收。验收合格后须在纵缝安装传力杆，位置要准确。混凝土分为连续浇筑和非连续浇筑两种情况，传力杆的安装有所不同，要区别对待。

（四）对混凝土进行良好运输

混凝土运输主要采用专用搅拌车运输，混凝土运输时间根据施工实际情况和自然环境因素确定。混凝土运输时间在(20～30)min 之间，必须在30min 内从非搅拌站或60min 内由搅拌站运至现场；在装载和运输过程中，必须保证混凝土以恒定速度运输，使搅拌混凝土在运输过程中继续匀速搅拌。

（五）水泥混凝土的摊铺、振捣

水泥混凝土摊铺前基层浮尘必须清扫干净，保证基层湿润度，以提升路面与基层的黏结效果，并精准按照模板确保摊铺的平整度。安装拉杆、传力杆及其他钢筋。为保证水泥混凝土振捣后的高度与设计要求高度一致，要对摊铺高度进行控制（一般高于模板10%左右）。水泥混凝土振捣可以有效提升路面平整度。施工人员要结合摊铺面积、厚度等选择振捣棒。振捣时间不宜少于30S，严禁在拌合物中推行和拖拉振捣棒振捣，避免碰撞模板，当拌和物停止下沉，表面无明显气泡和泛出水泥浆时停止振捣。

（六）整平、抗滑施工

振捣结束后，用滚杠纵向反复滚动提浆，最后抹面。拉槽沿横坡方向进行，一般在混凝土初凝前进行。

（七）做好施工后期养护工作

公路水泥混凝土路面施工的后期养护工作是非常重要的，施工单位要给予其足够的重视及监督。因混凝土路面凝固需要一定的时间，其施工后期逐渐硬化过程中极易受到温度、湿度等影响，如果后期养护不到位，会导致混凝土路面出现质量问题及使用安全隐患。施工人员在混凝土的收缩前期，要注重保持水泥混凝土里面的水分，一般采用覆盖性养生，对其进行定期性、规律性洒水处理，在高温天气或者日照时间长的天气可以适当增加洒水频次，避免公路水泥混凝土路面因失水出现凝固减缓、路面开裂的现象。

四、桥梁工程中水泥混凝土施工的应用

（一）混凝土浇筑

钢筋混凝土现浇梁施工前，要确保模板、支架等必须要有足够的强度、刚度和稳定性，支架拱架在受荷后会产生变形和绕度，安装前设置预拱度，模板接缝必须密合。混凝土浇筑要确定混凝土浇筑速度，确定混凝土浇筑顺序。对于跨径不大的简支梁桥，可在一跨全长内分层浇筑，从主梁两端用斜层法向跨中浇筑，在跨中合拢。桥面较宽，可分成若干纵向单元分别浇筑。