浅谈水泥混凝土路面施工技术

摘要：随着经济的发展，水泥混凝土路面也越来越多。本方将从路面施工质量的主要因素入手，介绍了原材料、机械设备以及施工工艺等实际质量控制，深入细节，对施工质量控制方法进行了系统研究。研究表明，从原材料质量控制开始，正确的加工方式、合理的机械配置、成熟的施工工艺，结合良好的管理模式，是构筑水泥混凝土路面质量控制系统的必要元素。   

关键词：混凝土、 路面施、 质量控制

引言

      近几年，随着我国公路建设的不断发展，公道路施工工艺和技术进步也大有发展，对公路工程施工质量也逐步有所重视。影响道路质量的因素很多，有设计方面因素、有建材的品质因素，有施工的因素，而施工质量又与施工人员的责任心、技术素质，以及操作机械、施工工艺等有关，总之，公路最终的成品质量是一个综合性的问题，质量的好坏是各种因素的综合反映。经多年的施工实践，经初步摸索出水泥混凝土路面出现问题的原因及控制方法

1  施工质量控制概述

     1.1 施工质量管理

      工程建设项目的质量管理，主要体现在整体质量管理、过程质量管理、全员质量管理三个方面，综合起来就是全方位进行工程实体的 质量管理。“严格把关与积极预防相结合，以预防为主”，在建设项目施工中，应及时建立质量控制管理机构，以巡查、抽检作为日常质量控制手段，一旦发现问题，保证在第一时间反映情况并给出纠正处理意见。建立工程项目执行控制体系，其中投资方处于核心位置，与监理、施工单位的合作行为对工程项目的执行有着深远的影响。因此，投资方应当充分掌握合作强度和策略，建立与监理、施工单位有效合作机制，保证建设项目的高效运行。

     1.2 施工质量控制阶段分析

     1.2.1事前控制事前控制事前控制事前控制

     做好施工前的各项准备工作，为人员、机械进驻现场施工作好必要的前期准备。编写专项施工技术方案、购买或租赁满足工程质量要求机械和设备进场，、做好原材料的考察、选购。比如水泥、砂石材料厂的生产 资质，考察厂家的生产设备性能、质量管理水平、生产能力、社会信誉等方面内容。全面开工前，按照设计配合比，在工程现场选择不少于200m的路段进行试铺，试压，按照规范要求进行各项检验、检测。加强施工人员及机械操作手的质量意识，保证按施工规范施工。在每个施工阶段开始前，做好技术人员以及操作人员的技术培训工作，其指导作用不容忽视。

     1.2.2事中控制事中控制事中控制事中控制

     旁站监理延伸到原材料的生产厂，控制好原材料的生产、贮存、运输等环节，所有原材料未经监理工程师批准不许使用。对施工过程实施旁站监理，重点检查混合料到场的温度。按照试验路段确认技术指标，监督施工过程。按试验规程要求取样检验，并进行密实度、构造深度、渗水系数等指标的试验，对每一面层进行规范频率的验收。

     1.2.3 事后控制

.对  路面工程进行全面检查验收，并进行抽芯检验。有关技术文件整理归档。

    1.3.1质量控制要点

    在建项目主要通过以下三方面控制手段来进行管理：

     质量控制在项目设计和施工过程中，对形成工程实体的质量（设计质量和材料、半成品、机具以及施工工艺质量）进行控制。设计质量控制是工程质量控制的起点，施工阶段的质量控制是整个项目质量控制的重要阶段。其任务是要通过建立健全有效的质量监督工作体系，确保工程项目质量达到预定的标准和等级要求。

      进度控制根据项目的实体要求做出整体控制进度计划，对项目进度进行全过程的控制。工期控制，首先要在建设前期通过周密分析、研究，确定合理的工期目标，并在施工前期将工期纳入施工合同。由于施工阶段是工程实体形成的阶段，项目建设工期和进度很大程度上取决于施工阶段的工期长短。因此，对施工阶段进行控制是项目进度控制的关键。

       投资控制在建设前期，受项目法人委托进行可行性研究，协助项目法人进行投资决策和控制；在设计阶段对设计方案、设计标准、总概算进行审查；在建设准备阶段协助项目法人确定标底，编制招标文件并且组织好招标工作；在项目施工阶段，根据合同文件，控制施工过程中可能增加的费用。

      1.3.2 质量控制对象

      建设项目质量控制的对象包括以下两方面：

     影响因素的控制：对施工质量影响因素的控制主要是对施工人员、材料、机械、方法和环境五大因素的控制。

     施工结果的控制：即对工程实体质量与使用的控制。对施工结果的控制主要是指对工程产品质量的检查验收，评定其构成质量的各项指标是够达到设计要求及合同规定的质量标准；对于不合格的工程则必须修补或返工。

       质量保证体系，是以保证和提高工程项目质量为目标，运用系统的概念和方法，把参建的各部门、各环节的质量管理只能和活动合理地组织起来，形成一个任务、职责、权限明确，且能互相协调、互相促进、高效工作的管理网络和质量有保证、可控制、能管理的有机体系整体，使质量管理制度化、标准化、程序化，从而建造出合格的工程。工程建设中的质量体系，有施工单位质量保证体系、监理单位控制体系、建设单位质量管理体系以及设计单位现场服务体系等子体系组成。质量保证体系的主要内容包括以下几个方面：

     (1)   有明确的质量方针、质量目标和质量计划。

     (2)   建立健全严格的质量岗位责任制，分工明确，责任到人。

     (3)   建立专职质量管理组织机构和质量管理人员，实行专职专人。

     (4)   实行质量管理机构的质量管理业务标准化和管理流程程序化。

     (5)   建立高效、灵敏的质量信息管理系统。

     (6)   建立各级试验检测机构和培训检测人员，加强现场的检测工作。

     (7)   开展群众性的质量管理活动。要求参与工程建设规划、设计、施工和管理的各部门、各环节均建立严格质量保证体系。监督承包商建立完善的质量保证体系，是监理工程师质量控制的重要任务之一。通过建立完善的质量保证体系，可有效地实行质量控制，防止质量事故的发生，是确保工程建设质量的有利保证。

2  水泥混凝土路面施工质量的控制因素

      2.1混凝土路面施工工艺

      2.1.1 准备工作

     施工复测:对被交道、收费站道路中心桩位置、水准点基点桩及其他测量资料进行复测,对控制桩进行加固。原材料的准备集料：质地坚硬、清洁、无风化,针片状颗粒、含泥量、有机质含量符合规范要求,集料级配符合设计及规范要求水泥:安定性、细度模数、初终凝时间等各项指标符合设计及规范要求.。石料：质地坚硬、清洁、密实、无风化,极限抗压强度等各项物理力学指标符合设计规定,几何尺寸等外观指标符合规范要求.

     2.1.2 混凝土配合比

      将计划用于每一处机械化施工和小型配套机具施工的混凝土路面的水泥、碎(砾)石、砂、外加剂等材料，在用于工程之前5天，委托中 心试验室按有关规定的标准方法要求进行原材料试验和混合料组成配合比设计，配合比设计应包括混凝土弯拉和抗压强度、集料级配要求、水灰比、稠度、水泥用量、质量控制等细节。及时将配合比设计报告单和总说明报送监理工程师认可。混凝土配合比设计经批准后，立即进行试拌。

     2.1.3 抽样检验

     按有关规范要求频率做抽样检验，制作抗压和弯拉试件各二组，分别作7天、28天的抗压、弯拉强度试验。

     2.1.4混凝土浇筑

     1）、基层准备：

     在铺筑水泥混凝土面层前，应将基层上的浮石、杂物、尘土等全部清除，保持表面整洁，并整理排水设施。基层如有车辙、松软及其他不符规定要求的部位。均应翻挖、清除，并以同类混合料填补，其压实厚度不得小于8cm，重新整型、碾压，并符合密实度的要求。

      2）、施工机械准备：根据工程规模、施工质量和进度要求，配置合适的施工机械，其技术性能应满足混凝土路面施工的要求。并应将工地配置的各种施工机械的名称、机型、规格、数量等，列表报监理工程师认可。

      3）、模板以钢板材料制成，并配有合适的装置以保证模板连接牢固可靠，使在浇注混凝土时能经受捣实和饰面设备的冲击和振动。

模板安装应顺直，无扭曲；相邻钢模应平头锁接方式紧密联接，不得漏浆；模板接缝在任何方向都应不能活动。模板高度应与混凝土路面厚度相同，误差为+0,-5mm。用于胀缝和施工缝的模板，根据传力杆和拉杆的设计位置放样钻孔。

        模板在整个长度完全紧压在基层上，并正确地按完成后的路面边缘要求的坡度和纵向安置。

        模板要彻底清扫干净，并在每次浇注混凝土之前涂隔离剂。

        4）钢筋设置：钢筋网片、角隅钢筋、边缘钢筋的安设，均要符合有关规范的规定。

        5）混凝土拌和与运输：

        混凝土的拌和与运输符合规范要求。

        混凝土混合料从拌和机出料后至浇注完毕的允许最长时间，由试验室根据水泥初凝时间及施工气温确定，并报监理工程师认可。

         6）、混凝土摊铺：

        混凝土混合料摊铺前，对模板的间距、高度、润滑、支撑稳固情况，以及钢筋、传力杆、拉杆安装位置进行全面检查。

        混凝土采用批准的摊铺机具进行摊铺，摊铺连续进行，如因任何原因发生中途停工，应按监理工程师指示设置施工缝。

        拌好后的混凝土，用插入式振捣器沿模板各表面在模板整个长度内及所有胀缝装置两边加以充分振捣。振捣器不许接触接缝装置及边模，并不得触及钢筋网、传力杆和拉杆，在任一位置上，振捣时间不宜小于规范要求，再用平板振捣器振捣。然后用振动整平梁振动  整平，振动梁应平行移动，往返振平2—3遍。

        7）表面修整：

         混凝土摊铺、捣实、刮平作业完成后，用批准的修整设备进一步整平，使混凝土表面达到要求的横坡度和平整度。

         修整作业时，不得在混凝土表面洒水。

         接缝和混凝土表面不规则处的人工修整作业，在监理工程师认可的工作桥上进行，工作桥不得支承在尚未达到要求强度的混凝土上。

         修整作业在混凝土仍保持塑性和具有和易性的时候进行，以确保从混凝土表面上清除水分和浮浆。在表面低洼处，严禁洒水、撒干水泥，必须以新拌制的混凝土填补与修整。

      8）接缝：

       纵缝：按图纸设置纵向施工缝。纵向施工缝采用平缝加拉杆型，并按图纸的要求设置拉杆，拉杆采用螺纹钢，设置在板厚的中间，平行于板面，并与缝壁垂直。在半幅面板完成后，在缝壁涂刷沥青，但不得污染拉杆。

      横胀缝：①、按图纸要求的型式设置胀缝，胀缝与路面中心线垂直，缝壁必须垂直，相邻车道的胀缝设在同一横断面上，缝隙宽度应一致。胀缝下部设置胀缝板，上部浇灌填缝料。缝隙内任何处均不准塞有混凝土和其他杂物。②、胀缝传力杆活动端，可设在缝的一端，亦可交错设置。传力杆活动端的套筒由金属或塑料制成，套筒的内径与传力杆之间的最大间隙为1.5mm，能使传力杆自由活动，传力杆的滑动端要涂上油脂或润滑剂，以防止传力杆与混凝土粘结在一起。③、传力杆与套筒端部空隙部分填塞沥青麻絮。④、传力杆的固定装置设置方法报请监理工程师认可，固定后的传力杆必须平行于路面中心线，混凝土浇注时严禁组装件位移。

      横缩缝：①、缩缝的形式、尺寸、间距应按图纸的规定要求设置。②、锯缝用混凝土锯缝机切割，锯缝时间根据使用水泥类型、气候条件来决定，一般在混凝土强度达到1～1.5MPa时锯缝为宜，每条的锯缝作业必须一次完成。缝内的粉料和杂物彻底清除。③、当缘石与混凝土路面整体施工时，接缝应延伸到缘石上面5cm。

      横向施工缝：①、每天工作结束或当浇注工序中断超过30分钟时，则应设置垂直于路中线的平接施工缝。②、施工缝的位置尽可能与胀缝或缩缝相吻合，设在胀缝处按胀缝形式施工。   ③、按设计要求设传力杆或拉杆，传力杆或拉杆必须与路中心线平行并垂直缝壁。④、采用平缝加传力杆形式时。传力杆长度的一半锚固于混凝土中，另一半涂油脂或润滑剂，允许活动；采用平缝加拉杆形式时，两端锚固。⑤、铺筑邻板时，对已浇注混凝土面板的缝壁应涂沥青，但不得污染拉杆或传力杆。

      9）、拆模、养生和封缝：

      拆模：①、在混凝土强度达到设计强度的有关规范要求时进行拆模，并取得监理工程师同意。②、拆模后，任何蜂窝、麻面及板边的损坏应予整修，并及时将横向胀缝沿混凝土面板边缘通开至全部深度。

      养生：水泥砼路面割缝完成后即可进行保温养护，采用土工布浸湿后覆盖浇水养护，每天洒水次数根据气候而定，水泥砼面层一般养护期为14～21天，气温低时适当延长。养护期间禁止车辆运行，在达到设计强度后方可开放交通。

      封缝：①、混凝土面板中所有接缝缝槽均按设计图纸的要求和部位用填缝料封缝。②、接缝缝槽要求干燥、无尘土、无混凝土碎屑或其他杂物。③、填缝料要按照生产厂推荐的方法加热和灌缝；填缝料与混凝土缝壁粘附紧密不渗水。④、填缝料应由槽底部灌填至路表面，深度大于2.5cm的缝槽最少分二层填缝，每层厚度大致相等。⑤、灌缝作业在高温季节使填缝料灌至路表面齐平，在低温季节则稍低于路表面。⑥、填缝随工程的进度，使在开放交通前，填缝料要有充分时间的硬结。

      2.2 影响混凝土施工路面质量的主要因素

      在混凝土路面施工中，原材料、混合料、施工工艺、机械设备、人员以及工程实体检测的优劣直接关系到路面铺筑的好坏，是影响施工质量的主要因素。除此之外，环境因素对施工质量的影响也是不容忽视的，其中，气候、气温、水文、地理的适宜程度乃至当地政府的支持程度、周边居民合作与否等都将关系到工程质量的好坏。为了保证这些控制因素能够满足工程实际需要，确保本工程质量，文中围绕这些主要因素分析研究了在施工中相关的控制手段。

       2.2.1 原材料及管理

      1）、严格按照施工要求选适合施工路段的水泥应采用强度高、收缩性小、耐磨性强、抗冻性好的水泥。其物理性能和化学成分应符合国家有关标准的规定；

       a.公路、城市道路、厂矿道路应采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥（简称普通水泥），水泥标号不应低于425号。当条件受限制时，可采用矿渣水泥，其标号不应低于425号，并应严格控制用水量，适当延长搅拌时间，加强养护工作；亦可采用325号普通水泥，但应采取掺外加剂、干硬性混凝土或真空吸水等措施；

      b、民航机场道面和高速公路，必须采用标号不低于425号的硅酸盐水泥；

     c、水泥进场时，应有产品合格证及化验单。并应对品种、标号、包装、数量、出厂日期等进行检查验收；

     d、不同标号、厂牌、品种、出厂日期的水泥，不得混合堆放，严禁混合使用。出厂期超过三个月或受潮的水泥，必须经过试验，按其试验结果决定正常使用或降级使用。已经结块变质的水泥不得使用。

     2）混凝土板用的砂，应符合下列要求：

     a、应采用洁净、坚硬，符合规定级配、细度模数在2.5以上的粗、中砂；

     b、当无法取得粗、中砂时，经配合比试验可行，可采用泥土杂物含量小于3%的细砂；

     c、砂的技术要求应符合规定。

     2.2.2水泥路面用料配合比设计

     水泥应采用425硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，低温天气施工或有快通要求的路段可采用R型水泥，混凝土的设计弯拉弹性模量为30×103MPa，弯拉强度为5.0MPs，水灰比W／C=0.45，粗集料应使用质地坚硬、耐久、洁净的碎石，最大粒径应不大于40mm。含泥量小于1％，针片状含量不大于15％。硫化物与硫酸盐的含量不大于1％。用做路面混凝土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个粒径的集料进行掺配。外加剂宜选用碱水率大，坍落度损失小，可调控凝结时间的复合型碱水剂。高温施工宜使用缓凝高效减水剂，低温施工宜使用早强高效减水剂。选定减水剂品种钱，必须与所用的水泥进行适应性检验。

      2.2.3 人员管理

      无论是管理人员、技术人员还是施工操作人员，都应该具备公路行业相关的资质资历，例如：试验检测人员必须熟悉公路工程试验检测的标准、规范、规程和仪器设备的原理、性能、操作等，主要试验人员必须具备检测资格证书，所有人员必须进行岗前培训，技术负责人必须具有中级以上技术职称，并具有三年以上试验检测工作经历。为保证项目的稳定性，原则上要求不得更换管理人员及主要负责人员，也不能频繁更换其他技术人员和操作手。在项目进行中，分阶段分批对项目人员做技术培训，指导正确施工作业，并且加强廉正教育，提高责任意识，防止弄虚作假。这些措施都将施工过程中人为因素造成的影响尽可能的降到最低。

      2.2.4 工程实体检测

      水泥路面的工程实体检测内容主要是对底基层、基层、各面层施工后进行检测，检测其相应得技术指标是否满足规范和细则要求。水泥路面除了安排有日常定量检测外，还特设了两个质量控制组—工程实体检测组和原材料巡查组，分别负责施工前场和后场的质量抽检工作。[5]其中，工程实体检测组的工作是除了配合监理现场检测外，对已铺路段进行不定量的质量抽检，重点排查可疑部位。

3  常见水泥路面质量问题的处理

       3.1 收缩裂缝收缩裂缝收缩裂缝收缩裂缝    

      首先要控制好混凝土的坍落度，坍落度不宜过大。坍落度过小，调整时W／C应同时增大，不能只调整用水量。水泥初凝时间，试掺外加剂，调整到合适时间。在陕西宝牛路面项目，渭南市清华建材化工有限公司针对宝鸡“众喜”水泥，他们的Y-1型缓凝高效减水剂做了9个对比组，最终确定掺量为0.75％，初凝时间为4h。其次主要加强抹面工作，宜使用带有底盘的四叶抹光机，待初凝面能站住人，开始用抹光机抹光，早期养护要跟上。 

       3.2 胀缝破坏胀缝破坏胀缝破坏胀缝破坏  

       拉应力超出混凝土的抗拉强度，需设置钢筋笼补强；使力杆设置精度不够，通过筋支架加强固定和严格控制传力杆和胀缝板设置精确度。 

       3.3 水泥混凝土路面的断板

     指水泥混凝土路面在修建和使用过程中，由于板内应过了混凝土的强度而出现的贯穿混凝土面板整个厚度的不规则的横向、纵向、斜向、交叉断裂断板或者角隅折断裂缝，它把水泥混凝土面板分成两块或者两块以上，破坏路面结构的完整性。 

       3.3.1发生破坏的原因

       板太薄或者轮载过重；板的平面尺寸过大；地基稳定性差，产生不均匀沉降或者过量塑性变形使板底脱空失去支撑；施工养生期间收缩应力过大及荷载和应力作用下的疲劳开裂等。施工过程中产生断板原因主要有以下几点：

       ①原材料不合格；

       ②施工配合比控制不当；

       ③基层表面不平整造成路面厚度不一致，增加了基层与面层之间的磨阻力，导致路面薄弱处难以承受拉应力而开裂，基层材料干燥，吸收底部混凝土水分，从而降低混凝土抗弯拉强度。导致开裂。

       ④混凝土路面施工时工艺控制不当：搅拌时间不够，振捣不密实，拌和时混凝土组成材料温度过高，在冷却、硬化过程中会因温度差增大混凝土的弯拉影应力，导致开裂。施工中工序控制不当(如混凝土间断时未做施工缝处理、切缝不及时、真空吸水及时漏吸、传力杆安装不当、在不利季节施工等)影响混凝土本身抗弯拉强度不足，导致开裂。

        3.3.2 施工过程断板的预防

      严格控制水泥混凝土混合料的配合比，避免水灰比过大或混合料离析，确保凝土混合料有足够的强度。同时，严格掌握切缝的时间，切缝时间一般控制在300h(高温季节宜控制在250h以内)，避免由于混凝土的收缩产生断板。因为温度、湿度和风的变化，都会引起混凝土出现较大的干缩。

      切割时间：当混凝土达到设计强的25％～30％时，应采用切缝机惊醒切割。切缝太早，粗骨料会从砂浆中跳脱；切缝太晚，如果产生的拉应力大于混凝土容许值，混凝土板就会开裂。气温高，混凝土强度增长快，切割时间要提早。温差大，切割时间也要提早。切缝时间一般遵循的原则是“能切就切，宁早勿晚”。切缝机，宜采用机型小，转速快，振动小的，在混凝土浇注几小时内即可切割。 

       3.3.3 断板切缝处理

      ①直接灌入法：对断板宽度大于3mm的裂缝。可用环氧树脂、邻苯二甲酸二丁酯、乙二胺、二甲苯。搅拌均匀后直接灌注。

      ②条带罩面法：适用于贯穿全厚的中、重程度横向断板。其方法如下：顺断板两侧各约15cm，平行缩缝锯切两条7cm深的横缝，两锯缝内侧凿除7cm。沿断板两侧10cm，每隔50cm钻直径为1cm，深为5cm的钯钉孔。吹刷干净后均匀涂刷水泥浆或环氧水泥砂浆。将钯钉空填满砂浆后，把去污除锈后的钯钉插入孔内安装。为消除色差，原混凝土配合比中水泥量分为硅酸盐水泥和白水泥，搅拌时，掺入适量膨胀剂，及时振捣密实并抹平。

结束语

       随着经济的发展，各种路面新工艺凭借自身的优势将会大量推广，对其认知水平亟待提高。对路面工程进行质量控制研究是十分有必要的，具有很强的现实意义。

       本文分析了影响水泥路面施工质量的因素,对其中主要的几个因素做了深入研究,提出了相应的质量控制方法。本文通过研究分析得出如下结论：注重水泥路面施工质量管理，加强质控意识。路面施工不同于其他单位工程，由于施工进度快，若稍有疏忽，便会造成大量返工。因此，应该继续完善水泥路面铺路工艺，尤其是新型的路面结构更加需要成熟的施工技术，以提高水泥路面的使用品质，延长其使用寿命。

参考文献

[1] 中华人民共和国交通部发布．公路工程质量检验评定标准（土建工程）（JTGF80/1-2004）

[2] 08197—87水泥混凝土路面施工及验收规范

[3] 刘秉京，《混凝土技术》，人民交通出版社，2001.6

[4] 张岳东，《施工经营管理手册》，中国建筑出版社，1988

[5] 姚玉玲，《公路工程施工组织学》，人民交通出版社，1998.8

[6] 李宁宏，李鸽.浅談水泥混凝土路面施工技术[J].科技风，2010：143

[7] 苏二辉，何涛，陈伟鹏.水泥混凝土路面施工质量保证措施[J].山西建筑，201036（20）

[8] 张磊，张科举. 浅谈水泥混凝土路面施工质量控制[J] .科技风，2010（13）：167

[9] 刘春波.水泥混凝土路面面层施工工艺及要点[J].黑龙江省龙建路桥第二工程有限公司，2009，4.

[10] 杜荣聪，佘仕春，陈银萍.水泥混凝土路面施工质量影响的因素[J].中国高新技术企业，2008，4