滯洪區(qū)安全建設(shè)水泥混凝土路面質(zhì)量控制要點(diǎn)

□魏 濤（駐馬店市水利工程質(zhì)量監(jiān)督站）

1.基本情況

結(jié)合城鄉(xiāng)公路建設(shè)，統(tǒng)籌安排，有計(jì)劃地修建撤退道路，是滯洪區(qū)安全建設(shè)的重要組成部分。一般撤退道路屬中、輕型等級，基層多為水泥穩(wěn)定碎石或級配砂石，面層為水泥混凝土。路面混凝土施工材料選用的嚴(yán)謹(jǐn)程度不夠，施工過程細(xì)節(jié)控制方面也存在一些不足，面板也較易出現(xiàn)裂紋和起砂、露骨等損壞現(xiàn)象。針對以上情況，結(jié)合駐馬店市滯洪區(qū)安全建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，簡要介紹滯洪區(qū)安全建設(shè)水泥混凝土路面質(zhì)量控制要點(diǎn)，并對一些質(zhì)量問題成因進(jìn)行分析。

2.工程材料

2.1 水泥

水泥中的C3S是熟料強(qiáng)度的主要來源物質(zhì)（↑同向增長），水泥水化產(chǎn)物收縮率主要受制于C3A的含量（↓），C4AF是影響水化后產(chǎn)物收縮率、抗沖擊性和化學(xué)穩(wěn)定性的主要物質(zhì)(↑)。所以道路水泥的制造最注重三者之間最優(yōu)配比和含量，在用于路面施工的水泥選用時(shí)，一般多考慮C3A的指標(biāo)，從化學(xué)性能上看，含量越高，水泥砂漿層的干縮越大，混凝土路面的耐磨性能降低，容易造成路面損壞。因此規(guī)范對中、輕型道路的路面水泥提出要求：應(yīng)選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，或選用礦渣硅酸鹽水泥（須嚴(yán)格控制用水量、攪拌時(shí)間和養(yǎng)護(hù)時(shí)間），在低溫天氣施工時(shí)還應(yīng)考慮選用R型水泥。另外，對于水泥稠度需水量指標(biāo)，應(yīng)限制≤30%，水灰比宜控制在0.44～0.40，以滿足耐久性要求。

2.2 粗集料

未分級的統(tǒng)料堆放時(shí)，容易在堆上產(chǎn)生前期離析，將誘發(fā)致路面出現(xiàn)大面積麻面和倒邊、塌邊等，因此強(qiáng)制性要求嚴(yán)禁使用不分級的統(tǒng)料。在當(dāng)?shù)厥┕ぶ惺褂玫亩酁樗槭?，所以這里的粗集料特征要求以碎石為例，一般應(yīng)選用II級或III級集料，要求質(zhì)地堅(jiān)硬、潔凈，壓碎指標(biāo)和針片狀含量均應(yīng)<20%，一般采用2～4個(gè)粒級摻配。在混凝土制拌時(shí)，隨著粗集料粒徑的增大，比表面積減少，混凝土中的水泥摻量也減少，粒徑在滿足最小截面1/4的前提下，應(yīng)盡量選擇粒徑較大的碎石，但同時(shí)還要考慮，面層混凝土施工粗集料粒徑的降低，有利于得到較高的混凝土彎拉強(qiáng)度，取得較高的抗凍、耐磨和耐疲勞性能，所以兩者相權(quán)，宜將粗集料最大公稱粒徑控制在31.5mm以內(nèi)。

2.3 砂和砂率

路面混凝土用砂必須具有高的密度和小的比面，以保證拌和物有適宜的工作性，保證硬化后的混凝土有足夠的強(qiáng)度和耐久性，同時(shí)又達(dá)到節(jié)水的目的，因此宜選用符合規(guī)范要求的細(xì)度模數(shù)>2.5的II區(qū)中粗砂。砂率的變化可導(dǎo)致集料的總表面積和空隙率的變化，砂率過大，集料的總表面積和空隙率都會(huì)增大，在水泥漿含量不變的情況下，混凝土拌和物的流動(dòng)性將減少；同樣，若砂率過小，因不能保證粗集料間有足夠的砂漿層，也會(huì)降低混凝土拌和物的流動(dòng)性。通常認(rèn)為，在水泥漿用量不變的條件下，能使混凝土拌和物獲得最大流動(dòng)性且不致出現(xiàn)離析泌水等不良現(xiàn)象時(shí)的砂率為最佳砂率。數(shù)據(jù)顯示道路混凝土的最佳砂率，一般宜控制在28%～32%之間。

3.施工過程管理

3.1 拌制與運(yùn)輸

3.1.1 拌制

路面混凝土的攪拌場除滿足一般配置要求外，考慮到混凝土路面施工的連續(xù)性，還應(yīng)在料場增設(shè)一套小型拌和設(shè)備和發(fā)電機(jī)組備用；配備烘箱監(jiān)測砂石料含水率的變化；保障攪拌、清洗、養(yǎng)生用水的供應(yīng)和水質(zhì)的保證。對拌和物的其它要求，應(yīng)按照J(rèn)TGF30-2003表6.2.7“混凝土拌和物的質(zhì)量檢驗(yàn)項(xiàng)目和頻率”進(jìn)行檢查。

3.1.2 運(yùn)輸

一般采用自卸汽車運(yùn)輸，應(yīng)盡量避免運(yùn)輸?shù)缆奉嶔?，減少運(yùn)距（最遠(yuǎn)運(yùn)輸半徑控制在20km以內(nèi)）、縮短時(shí)間（滿足各種氣溫及天氣條件下出料到鋪筑完成的允許最長時(shí)間，一般運(yùn)輸純時(shí)間在1h以內(nèi)），并采取適當(dāng)方法進(jìn)行表面覆蓋，防止水分損失和離析，一旦發(fā)現(xiàn)離析，可根據(jù)情況進(jìn)行重新?lián)桨琛?/p>

3.2 攤鋪與振搗

3.2.1 攤鋪

在確保下承層的穩(wěn)定、密實(shí)、均質(zhì)前提下，攤鋪之前還應(yīng)進(jìn)行全面破損檢查并且保證鋪筑前的基面濕潤，檢查側(cè)模的牢固程度，檢測模板的順直度。然后在混凝土入倉后，人工整理時(shí)采用“扣鍬”的方法，嚴(yán)謹(jǐn)甩拋和耬耙。

3.2.2 振搗

松料攤鋪預(yù)留高度一般為10%，面板設(shè)計(jì)厚度一般在20cm左右，可采取一次攤鋪完成。熟料入倉人工補(bǔ)料后，使用三輥軸整平，再用插入式振搗器、平板振搗器振實(shí)，之后運(yùn)用圓盤抹面（磨光）機(jī)結(jié)合人工精收的方式完成，在振搗過程中振搗棒應(yīng)盡量靠近側(cè)模內(nèi)邊，避免蜂窩麻面集中。

有些項(xiàng)目施工中加以真空脫水工藝，以提高混凝土的密實(shí)度，降低收縮量，因?yàn)榇朔O易在面板內(nèi)形成毛細(xì)管道，影響其彎折強(qiáng)度，所以目前一般采用摻入外加劑的方式來代替。

3.3 接縫處理

3.3.1 分縫

為防止或減弱混凝土因溫度變化而產(chǎn)生的脹縮應(yīng)力、翹曲應(yīng)力，較少斷板、錯(cuò)臺(tái)等型式破損，須對面板進(jìn)行分縫處理。在滯洪區(qū)安全建設(shè)中，道路幅面較窄，所以一般按5～6m設(shè)置一道橫向脹縫，保證高溫時(shí)面板能夠部分伸張，同時(shí)起到收縮縫的作用，構(gòu)造型式選擇平縫，施工方式為后期切縫注填縫材料。

3.3.2 填縫材料

對于填縫材料，要求與混凝土接縫槽粘接力強(qiáng)、回彈性好、適應(yīng)混凝土板收縮，高溫時(shí)不流淌、低溫時(shí)不脆裂，有一定抗砂石嵌入的能力（通過調(diào)整灌入稠度實(shí)現(xiàn)），便于施工操作。一般可以選用聚氨酯類、橡膠瀝青類或改良瀝青類填縫料，對過流量低的支路可使用純?yōu)r青進(jìn)行填縫處理。

3.3.3 密閉保養(yǎng)

在高溫季節(jié)施工時(shí)易出現(xiàn)固化時(shí)間長、耐水性較差、表面粘性大、耐候性及耐久性降低等問題，施工人員要掌握好灌縫時(shí)間、灌注速率，注重密閉保養(yǎng)。

3.3.4 細(xì)節(jié)

同時(shí)對接縫的處理應(yīng)注意以下細(xì)節(jié)：填縫料高出板面超過5mm時(shí)，應(yīng)鏟平以保持表面平順；外溢至兩側(cè)面板時(shí)應(yīng)予以清除；小石塊及其他堅(jiān)硬物嵌入接縫應(yīng)及時(shí)剔除，以保證接縫的完好；后期發(fā)現(xiàn)填縫料局部脫落、缺失大于1/3縫長或填縫料老化，接縫滲水嚴(yán)重，應(yīng)立即進(jìn)行填補(bǔ)或更換。

4.常見質(zhì)量問題原因分析

4.1 混凝土面板斷裂

混凝土路面施工最多出現(xiàn)的問題是斷板，按照形態(tài)分為橫向裂縫、縱向裂縫、斜向裂縫、龜裂、交叉裂縫及角隅裂縫等，引發(fā)裂縫的原因是多方面的，主要原因是路基的承載力不足和不均勻沉陷，其它的原因也十分重要。一是水灰比控制不嚴(yán)格，水化熱過大形成較強(qiáng)的早期收縮比大。二是養(yǎng)護(hù)不均勻或養(yǎng)護(hù)時(shí)間不足造成混凝土強(qiáng)度不均勻或強(qiáng)度不夠。三是運(yùn)輸車輛相接處振搗不密實(shí)或漏振，砂石中混入泥塊等因素，造成混凝土內(nèi)部有空洞負(fù)壓區(qū)存在。四是未能根據(jù)氣溫和風(fēng)力（尤其是忽視大風(fēng)天氣的影響）等情況準(zhǔn)確掌握切縫時(shí)間，切縫時(shí)間過晚。五是角隅處、檢查井、雨水口等周圍鋼筋設(shè)置存在問題和施工不規(guī)范造成角隅和井周裂縫。六是設(shè)置傳力桿的，傳力桿失效也是原因之一，施工中傳力桿安裝不當(dāng)，上曲下翹，在混凝土伸縮和傳力過程中混凝土產(chǎn)生破壞，造成裂縫形成。

4.2 路面起砂、露骨

水泥混凝土路面起砂、露骨是非常嚴(yán)重的質(zhì)量問題，處理起來也十分困難，找到原因規(guī)避十分重要。其成因也涉及到混凝土強(qiáng)度、原材料質(zhì)量、配合比控制及路面養(yǎng)生等諸多方面。一是水泥品種的選用未嚴(yán)格按照文中2.1中的要求進(jìn)行，水泥熟料中的影響耐磨性能的礦物質(zhì)含量過大，表層損壞起砂、露骨。二是為求振搗方便，水灰比設(shè)計(jì)過大，自由水過多，當(dāng)混凝土保水能力不足時(shí)，新澆筑的混凝土出現(xiàn)泌水現(xiàn)象，后期起砂。三是使用了細(xì)砂、砂石含泥量大也容易產(chǎn)生泌水現(xiàn)象，而砂率偏大導(dǎo)致面層上部細(xì)集料集中，強(qiáng)度降低。四是不按規(guī)范施工，局部過振造成過分離析或泌水；為便于收光，在混凝土面層非正常曬水，導(dǎo)致混凝土面層水灰比增大，表層混凝土強(qiáng)度降低。五是施工中的偷工減料導(dǎo)致混凝土強(qiáng)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，這兩類質(zhì)量問題實(shí)際上屬于質(zhì)量通病，在工程建設(shè)過程中十分常見，但是在弄清了引起這些問題的原因后，加強(qiáng)控制與管理，就應(yīng)該能夠合理的避免，降低發(fā)生概率，杜絕高發(fā)性和多發(fā)性。