高速公路水泥混凝土路面質量問題研究

摘要：當前水泥混凝土路面在高速公路建設中的應用比較普遍，本文對影響水泥混凝土強度的原因進行較全面的分析，并對混凝土路面存在的質量問題進行了比較全面的評述。

關鍵詞：水泥混凝土；強度；質量；探討

1影響混凝土強度的一些原因

選用材料不當

骨料中針片狀石子含量過高。針片狀石子在混凝土中易出現(xiàn)架空現(xiàn)象，空隙率較大，受壓易折斷，從而影響混凝土強度。

選用較細的砂、且雜質含量過高。根據(jù)規(guī)范規(guī)定：砂的細度模數(shù)應在2.5以上，含泥量不超過3%。

水泥隨意摻合使用。因不同水泥中混合物質量及摻量都不同，摻合后將使水泥性能發(fā)生變化，標號降低，從而影響混凝土的強度。

粗骨料采用礫石。礫石因表面光滑、無棱角，與水泥砂漿的粘結不夠好，使混凝土強度降低。應采用機軋碎石作骨料。

砂、石材料內含有雜質。根據(jù)規(guī)范規(guī)定：粗骨料含泥量不超過1％，砂含泥量不超過3％。砂、石材料內雜質的含量對路面塑性收縮開裂和干縮變形影響很大。

對粗骨料最大粒徑控制不嚴。根據(jù)規(guī)范規(guī)定：水泥混凝土路面最大集料粒徑為40毫米。但在施工中往往控制不嚴。從《公路》雜志上的一篇文章研究表明，大粒徑集料的混凝土彎拉強度相對偏小。

外加劑對混凝土強度的影響

在摻有早強劑或速凝劑的混凝土中，因水泥短期內水化、硬化，使水泥顆粒表面生成一層硬亮，阻礙了水泥進一步水化，導致后期強度偏低。

配合比控制不嚴以及計量不準確

水灰比的問題?；炷林械陌韬纤肿杂伤突纤畠刹糠??；纤淖饔檬鞘顾嗨夂退?，剩余的皆為自由水，它是為了滿足操作的要求。自由水在混凝土硬化過程中逐漸蒸發(fā)，使混凝土內部形成空隙。如水灰比偏大，使混凝土密實度降低，強度也就降低；但水灰比偏小時，因和易性差，影響施工操作，也難以振搗密實，使混凝土強度降低。因此要嚴格控制水灰比。

計量不準確?；炷恋呐浜媳仁歉鶕?jù)混凝土強度、耐久性、耐磨性、和易性來確定的。根據(jù)規(guī)定計量誤差：水泥1％，粗骨料3％，水1％，外加劑2％。同時計量不準確也影響砂石材料的級配，沒有一個好的級配，混凝土的密實度就難以保證。新規(guī)范中作出了明確規(guī)定：水泥混凝土路面、大橋特大橋、隧道等有大體積混凝土施工的工程應采用拌和站并必須配置一定數(shù)量的自動計量設備，禁止用體積法計量。

施工操作不規(guī)范

砂石材料含水率的測定

砂石材料的含水量是隨氣候變化而變化的。施工中住往根據(jù)設計而不考慮這一因素，從而使水灰比失去控制。事實上，在施工現(xiàn)場要在每班開工前及天氣變化時，對砂石材料進行含水量的測定，及時對水灰比進行調整。

標高控制不嚴，使混凝土板塊厚薄不均，造成混凝土強度不勻，在混凝土板塊厚薄不均界面，在外力作用下及收縮時產生拉應力，易產生裂縫，影響混凝土的使用質量。

振搗不密實。從現(xiàn)場取芯的芯樣上，往往會發(fā)現(xiàn)芯樣氣孔較多。這是混凝土振搗不密實的表現(xiàn)，混凝土有足夠的彎拉強度，來自于它的密實度。

隨意向混凝土中加水。這種行為與水灰比過大的情況類似。隨意加水會使混凝土中自由水份增加，隨著水份蒸發(fā)，使混凝土內空隙增大。

養(yǎng)護不及時?；炷恋慕Y構和強度的形成及增長有一個過程，并需要有一定的溫度和濕度條件。如不及時養(yǎng)護，會影響混凝土水化作用的正常進行和水化物的生成，從而影響混凝土的強度。

一盤中多余的混凝土在澆筑間歇攤在基層上面。對于在工作間歇遇到一盤多余的混凝土攤鋪在基層上的做法，這是不允許的。但在工作中確實也碰到過，特別是在低等級公路的混凝土澆筑中較為多。

很顯然，加了這一薄層使面層厚度減少，且薄層未經(jīng)振搗結構強度低，由于這一薄層的存在勢必影響面層的強度。

2混凝土存在的一些質量問題

路面外觀顏色差異

根據(jù)《公路》雜志文章介紹：當用肉眼能看出混凝土路面存在顏色差異時，配料中誤差水泥>7％、用水量>10％、集料>10％，由于計量不準造成色澤差異，且對混凝土強度有嚴重影響。

路面起砂磨損和露骨

路面磨損甚至露骨除了與砂石材料中的含泥量及砂偏細等有關外，還與水泥有關。在成渝高速公路白市驛混凝土改造過程中，1#隧道與2#隧道之間的水泥混凝土澆筑，由于水泥稠度指標達不到，保水性較差，泌水較為嚴重，最后路面起砂磨損現(xiàn)象很嚴重。在1#隧道內的混凝土采用不同的水泥澆筑，且通車時間更早卻沒有起砂磨損現(xiàn)象。

在舊路改造時，由于路面接坡沒有處理好造成磨損露骨

因接坡沒有處理好，在車輛運行過程中，將舊路上的泥土、砂、石子等帶到澆筑好的路面上，在車輪的不斷作用下，便路面造成磨損最后露骨。

一般規(guī)定：混凝土路面澆筑單向長度不得小于1公里。

根據(jù)經(jīng)驗：接坡用混凝土進行處理(長度約15米)，可減緩上面這種情況的產生。

路面澆筑中，提漿機如使用過多，由于提漿機振動頻率大，使面層砂漿過厚，也易造成起砂和露骨。

面層出現(xiàn)小坑洞

這是因為砂石材料中混進小泥塊或雜質而引起的。為了避免以上這種情況的產生，具體操作時因注意：對加工好的碎石進行過篩，防石粉結塊及增加含泥量；對堆料場進行硬化處理，防止直接堆在耕地上，以免裝料時底層泥土混入。

斷邊、缺角現(xiàn)象

混凝土路面板角、板邊部分應力易于集中，因振搗不良等原因，容易發(fā)生裂縫：在外力作用下也易發(fā)生斷邊、缺角現(xiàn)象；如接坡太低，在車輪作用下，易使混凝土板角斷裂或使板邊啃掉。

表面壓紋不均勻

由于路面施工平整度差、壓紋時間掌握不好等原因，導致壓紋深度不均勻。目前，采用先拉毛后割縫的施工工藝，對行車安全較好。

側面蜂窩、麻面

振搗不實、振搗不夠使混凝土內氣泡未能上浮而粘著模板，或模板上粘著水泥砂漿末刷洗干凈使板面粗糙，在漏振及漏漿的情況下出現(xiàn)蜂窩和麻面。

脫皮

在施工中，因混凝土面板受雨水侵襲導致水泥漿流失，然后采用水泥漿粉刷補救，或是混凝土坍落度大及水泥保水性差使面板泌水嚴重，或用干水泥補撒吸水等都會產生脫皮。

灌縫問題

灌縫材料質量欠佳及漏灌

灌縫材料質量欠佳造成溫度高時被車輪撕裂，溫度低時自行脆裂；漏灌及灌縫不良會造成雨水下滲，影響路面的使用質量。

灌縫不及時、切縫深度不足及灌縫時縫內濕度太大

灌縫不及時會使泥砂等雜質進入縫內，切縫深度不足及灌縫時縫內濕度太大，都會影響灌縫質量，灌縫必須在縫槽干燥的狀態(tài)下進行。目前，灌縫料質量較好的有改性瀝青、聚氨脂等

車輪、腳印及刮刀印痕

這些人為因素造成混凝土外觀出現(xiàn)的質量問題，只有通過加強施工現(xiàn)場的管理，才能使其得到有效控制。

縱縫拉開

縱縫拉開的原因主要是中央拉桿沒有按規(guī)范設置，這在低等級公路建設中容易出現(xiàn)；在高等級公路建設中，雙車道混凝土一次性澆筑的路面中縫拉桿設置較易疏忽，操作人員比較隨意，既不拉線，也不對布設距離進行丈量，這都會給以后路面的使用質量留下隱患。

拼板時混凝土跑到鄰板上

拼板時，由于操作不當，會使混凝土跑到鄰板上，影響中縫的美觀，并使面板平整度受到影響，實際施工中，可用寬約5厘米、長3．5米的鋼板條靠在板邊，以防砂漿跑到澆好的面板上。

線型不順

立模不到位、放樣不準確或者模板變型造成中縫、邊線不順。

泥、錯臺現(xiàn)象

泥現(xiàn)象的產生是基層中有可懸浮的細粒松散土，在路面上雨水滲入及車輛荷載的重復作用下，使基層破壞甚至脫空，使面板出現(xiàn)喞泥、錯臺甚至斷裂。對基層的施工及適用范圍，已在《公路路基施工技術規(guī)范》（JTJ033-95交通版）中作了明確規(guī)定。

平整度欠佳

平整度不佳的主要原因是抹面操作人員掌握不好形成的，另外平板振搗梁也有一定的關系。一般采用鋁合金大尺，橫跨模板上來回抹平幾次，然后轉90度再抹平，使平整度得到有效控制。

結束語

總之，要抓好高速公路混凝土路面的質量，除路基質量要保證外，必須嚴格控制材料質量，加強試驗檢測，做到準確計量，及時對配合比作出合理的設計，嚴格控制水灰比；同時，必須規(guī)范操作行為，按規(guī)范施工，加強養(yǎng)護工作；另外，積極探索和改進施工工藝，以提高混凝土路面的整體質量。

參考資料

[1]《水泥混凝土路面施工及驗收規(guī)范》（GBG97-87交通版）；

[2]《公路》雜志1998年第六期；

[3]《公路路基施工技術規(guī)范》（JTJ033-95交通版）。