混凝土路面施工工艺与质量控制研究

王宏磊

混凝土施工工艺和质量控制对于现代交通基础设施建设起到重要的作用，本文的目的是为了研究混凝土路面施工工艺与质量控制。本文基于笔者多年工作经验，在具体施工案例帮助下展开了混凝土路面施工工艺和工程控制要点相关问题的研究，并集中探讨了混凝土路面未来研究的三个重要的发展方向，开展重要领域和关键技术的研究可以确保施工工艺和技术的科学、健康、可持续性发展。

作为现代交通基础设施的关键环节，混凝土路面对于基础设施的发展具有重要的筑基和支撑作用，其施工中的设计水平，施工工艺选择以及质量标准都对交通基础设施产生重要的影响，因此，加强基于施工工艺以及质量管控标准的研究，是切实做好现代交通的重要基础，通过对施工全过程的管控和设计，可以实现施工质量的有效提升和长远安全与发展。

本文从混凝土材料的选择和质量要求、道路准备和基础工作方面论述了混凝土路面施工工艺；通过案例分析的方式，研究路基工程的施工方法和工艺，重点探究了路基的准备以及物料选用，路面浇筑以及抹平等方面，并且对于可能出现的质量相关问题进行研究，提出解决的方案，在机制砂高性能化学外加剂以及混凝土非荷载开裂风险评估与全过程分阶段技术，混凝土材料再生循环利用等三个方向上探究了未来的发展方向。

一、混凝土路面施工工艺

1.混凝土材料的选择和质量要求

见表1。

表1 混凝土材料选择与质量要求对照表

2.道路准备和基础工作

见表2。

表2 道路准备和基础工作表

二、混凝土路面施工案例研究

1.工程概况及施工要点

隆阳区“十四五”农村公路建设项目（一期）涉及新建30户以上自然村（组）通硬化路建设737.396km，路面类型为水泥混凝土，路基宽度为4.5m，路面宽度为3.5m，路面结构形式为15cm天然砂砾石基层+18cmC30水泥混凝土面层。涉及村道公路安全生命防护工程建设1311.769km。项目共涉及隆阳区下辖的20个乡镇（街道），路基工程长737.396km，基本沿用原有路基施工，软基清淤换填36257m³，挡墙47593m³。路面工程包含天然砂砾石基层（15cm）2531167m2，水泥混凝土面层（18cm）2337890m2，培土路肩223835m³。安全防护工程共计1311.769km,其中波形钢板护栏（打入式）514.531km，波形钢板护栏（埋入式）114.574km。

本项目涉及土石方工程，路基工程，路面工程，安全防护工程，工程量大，点多面广，前期道路现场调查工作量大，施工前需与业主，地方政府，地方公路段，村组沟通，沟通协调工作量大。项目中道路施工属于村组道路，道路保通是项目有序实施的重点，施工道路为山区道路，施工地质不稳定，边坡防护是项目安全实施的重点，确保施工安全是本工程的难点。

2.路基工程施工方法及工艺

常规的道路施工由于采取封闭方式所以确保施工环境安全并在安全现场的施工过程中进行通道保持有利于多维材料的进场和先进工艺的运用。当前由于环保要求的特殊性，做好植物覆盖和边坡整治格外注意，当设计图纸审核过程中也需要考虑环保要素，并考虑通向运行车道中的行驶不受限。而运用就近的土石方拉运能在快速调运前提下第一时间施工，避免库存缺陷和调运麻烦。地质资料评估上需要注意危害识别预警。当水文地质情况发生变化时需要及时更改设计并做好土工试验，特别是在填料的选择及修筑过程上需要注意大、小样的差异性，确保填料种类优选合格和含水量达标。

路基全段以开挖路基为主，开挖利用机械人工相结合的方式。配置一定数量的挖掘机、装载机、自卸车，利用机械开挖至原路面齐平即可，如机械难以开挖处利用人工开挖清理，从而防止了路基的超挖和欠挖，直至挖掘到设计标高位置。

待路基处理符合设计宽度后，通过人工整平，压路机碾压，在碾压的过程中随时检查道路的压实度是否符合设计规范；在压路机无法碾压的地方利用平板夯进行夯实整平。待全部完成后进行压实度的检测，自检合格后上报监理业主申请进入下一道工序进行施工。

老路面处置方案：（1）拆除老路面，均应测定好设计的标高，以及中桩定位；（2）施工前，先用破碎机对老路面破除点对点的打孔成缝。再对裂开的板块进行破碎成小块状；（3）组织挖掘机，装载车对拆除后的老路面成块废渣进行集中清除，运至指定位置；（4）做回填料填筑的材料，回填碾压后其弯沉必须达到设计路基弯沉值；（5）待碾压完成弯沉检测合格后方可进行下一步工序。

弃土外运。路基平整、扩宽开挖出的土方、石方按业主、设计所指定的弃土场进行外运，并根据现场情况进行适当调整，运距由业主方、设计方、施工方、监理方、造价方共同认定。

3.路面工程施工方法及工艺

路面工程施工阶段要结合前期路基载荷，在下承层检查合规后执行压实强度基层评估，然后在有限长度下（不小于200m）展开结构层论证式铺筑验证。而同时对于环境影响需要实时关注，现场模拟，确保误差最小。在实验数据收集阶段要以检验拟定参数进行完善性评估，以确定施工工艺流程和施工方法能否达标，同时给出后续工程组织的工作量以及施工机械选型使用情况。

为确保天然砂砾石底基层施工后达到设计标准，主要通过以下几方面予以质量控制：①天然砂砾石一般规定；②天然砂砾石材料要求；③运输；④摊铺、压实；⑤人工修整。

工艺流程：底层验收→拌和→运输→摊铺→碾压→检测→修整。

基层施工时应先对路基进行自检，各项指标满足设计要求后方可进行天然砂砾石基层施工，天然砂砾石采用自卸汽车运输，人工摊铺，压路机碾压成型。天然砂砾石厚度15cm，在施工过程中应控制厚度、宽度、平整度，部分在施工过程中机械达不到的地方可人工进行施工。施工过程中对影响级配性能的各项指标进行随时的检测，以提高铺筑质量。

工程施工：测量放样及安装模板→架设传力杆和拉杆→拌合物的拌合与运输→摊铺与成型→表面修整→抗滑构造的施工→接缝施工→养生→灌缝。

混凝土必须严格按照试验室提供的施工配合比拌制，砼中所用水泥、细骨料、粗骨料、外加剂等必须采用保障部或试验室提供的原材料，切勿使用无合格证或者公司系统未备案的厂家材料，同时材料交底过程也需要严格按照规程进行交接，避免套牌现象发生。其次，当物理混凝土运输至目的地后需要进行外观检查，杜绝离析、漏浆或者不同程度的泌水、坍落度情况。如果发生轻微离析现象，可以进行二次搅拌合格后实施浇筑，注意不要擅自加水。拌合物的摊铺需要严密检查，核对图纸所述模板情况（位置、标高、润滑、支撑稳固）当一切达标后在进行无缝隙模板底面维护。最后放置传力杆、拉杆。当基层表面平整、干净后进行破损检查并修补缝隙。最后进行清扫以及洒水润湿，确保摊铺工作完善。

采用不同功率的振捣棒、平板振动器和振动梁的协同使用需要在摊铺均匀后进行有限时间振捣，充分释放气泡，并且运用多根振捣棒，然后交换位置进行梅花状交错比对，当30s搅拌完善后才能进行有限面积的移动。但是，需要注意振捣棒有限移动间距不能大于最大使用半径的1.5倍。同时如若接近边缘，需要原理模板、钢筋、传力杆和拉杆。防范应力磕碰。需要特别强化对边角位置的检查，保证振捣角度合规，通常30°～45°插入深度离基层3～5cm最佳。当工序完成后应进行随机抽样检查。

工艺：任何材料都需要做好防潮措施，特别是培砂石路肩在任何阶段都必须杜绝雨天施工，而施工现场的排水也需要充分准备。在多重条件预兆下确保单层填筑过程的斜坡合规，确保小雨等气体水分的及时抽排。现场监督需要履职尽责，防范“围土埂”式施工和其他环节质量缺失。

三、未来研究和发展方向

1.机制砂高性能化学外加剂

这些年的研究表明，机械工艺生产的“机制砂”（即通过除土处理，机械破碎和筛分制成的粒径小于4.75mm的岩石颗粒）的使用量逐渐增加，已占砂石使用总量的超过50%。相对于天然砂，机制砂具有丰富的原料来源，可利用城市建筑废料和矿山尾矿制备，这已经成为现代混凝土发展的主要趋势。然而，机制砂的级配不均匀，颗粒形状不规则，石粉含量波动较大（通常较高），同时黏土含量也存在波动，这会导致混凝土的黏性增加，流动性减弱，减水剂用量增加。

其适应性较差，减水剂的使用量会随着机制砂的种类而波动较大，这给应用带来了较大的困难。因此，如何科学地生产和使用机制砂，以及发展适用于不同质量和成分特点的机制砂高性能化学外加剂，以有效调控机制砂混凝土的流动性，以满足现代混凝土对高流动性、高强度和高耐久性的需求，是未来一段时间内需要关注的关键问题。

2.混凝土非荷载开裂风险评估与全过程分阶段技术

随着时代的进步与技术的发展，针对混凝土非荷载开裂的机理研究不断深入，从而在风险评估与全过程分阶段产生了基于函数公式的新办法。基于最新行业经验，针对抗裂性的公关主要集中在大体积混凝土的结构优化。并且在工艺方面进行了精细温度控制已应对材料缺失带来的工程缺陷。以至于在有限的投入下依靠工序优化而产生较好的结果。设计方面，相关方已经形成了考虑混凝土收缩引起的非荷载裂缝前提的优化设计方法。并在已有结构设计规范中兼顾灾害受损辩驳。依靠成熟理论模型完善国标规范指南，所以多维因素的综合考虑必能取得圆满的解决方案。

技术构型必然需要先进设备的帮助，裂缝控制与优化首先需要设计阶段的主量材料添加。在施工阶段更是要确保混凝土收缩类型确立和收缩量的核算模拟准确。在时间节点和参值幅度方面，需要预设较小的风险系数并在最大化阈值前提下严格控制裂缝弥补技术的运用，同时适应于多重工况和异常情况的变化。例如：最新修补材料研究中，针对极端干燥、高温、大温差等极端恶劣条件，并且涉及超高、超大、超深等条件结构下的抗裂性能。需要改进和完善设备设施完善性，以促进施工运行。

3.混凝土材料再生循环利用

废弃混凝土的回收再利用，制备新混凝土，是一项有潜力的环保措施，可以显著减少对天然集料的开采与消耗，同时解决处理废弃混凝土对生态环境的污染问题。当前的研究已经集中在再生混凝土的骨料特性和处理工艺、工程与力学性能以及耐久性能方面，取得了重要的研究进展，已经从理论研究逐渐向实际应用推广发展。然而，现阶段的研究大多集中在再生混凝土的材料方面，而缺乏对结构性能的深入研究。

再生混凝土结构构件的承载能力和结构耐久性包括对再生混凝土结构在不同环境条件下的长期性能进行综合评估，以确定其在实际工程中的可行性。此外，需要研究并制定相关的设计规范和指南，以确保再生混凝土结构的安全性和可持续性。这些研究将有助于进一步推动再生混凝土的广泛应用，实现可持续建筑和资源利用的目标。

四、结论

混凝土路面的施工工艺以及质量影响因素较多，包括但不限于水泥、水质、掺合料、配合比、骨料等要素，面向于施工的设计，在国家相关的规范以及标准框架下，选用优质的方案有利于工艺的优化和质量的提升，直接作用于交通基础设施而言，就是提高了基础设置的质量标准，延展了基础设施的使用寿命。根据隆阳区“十四五”农村公路建设项目（一期）交通基础设施施工质量以及工艺的实际情况，再次对于混凝土施工工艺以及质量的流程化和标准化进行了归集和总结，应用和实践。在面向于长远的战略发展而言，需要加强相关技术的和工艺以及材料的科研攻关和研究，为混凝土路面的施工工艺以及技术夯实基础，提供坚强的后盾和助力。