淺析山嶺重丘區(qū)水泥混凝土路面施工中易出現(xiàn)病害的防控措施

【摘 要】通過試驗(yàn)并結(jié)合工程實(shí)例，對晝夜溫差大的山嶺重丘區(qū)施工需要注意的問題提出建議，希望對以后水泥砼路面施工起到一定的指導(dǎo)作用。

【關(guān)鍵詞】混凝土；施工；措施

水泥混凝土路面具有強(qiáng)度高、耐久性好、養(yǎng)護(hù)工作量小、便于就地取材等諸多優(yōu)點(diǎn)，而X207線（汝箕溝）地處寧夏回族自治區(qū)石嘴山市，屬山嶺重丘區(qū)，晝夜溫差大，坡陡彎急，線形受限，工作面小，干擾大，加之該路段無法修便道且不能中斷交通之情況，只適合小型機(jī)具施工，而小型機(jī)具施工靈活，操作較為簡便，易于掌握，但工序銜接要求緊密，精心化程度及全員素質(zhì)要求高等特點(diǎn)。

根據(jù)交通運(yùn)輸部《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D40-2003）和《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F30-2003），通過對X207線汝箕溝口至古拉本（寧蒙省界）段Ⅰ標(biāo)段（K30+550-K37+000，長6.45Km）水泥混凝土路面面層施工取得的經(jīng)驗(yàn)和存在不足總結(jié)如下。

一、氣候條件

水泥混凝土路面鋪筑期間，應(yīng)系統(tǒng)收集月、旬、日天氣預(yù)報(bào)資料，遇有以下情況應(yīng)停止施工：1.遇到降雨；2.風(fēng)力大于6級或風(fēng)速在10.8米/秒以上的強(qiáng)風(fēng)；3.氣溫高于40℃或拌和物攤鋪溫度高于35℃；4.鋪筑現(xiàn)場氣溫低于5℃的天氣。

二、施工機(jī)具

水泥混凝土路面施工機(jī)具，主要包括鋼模板、強(qiáng)制式拌和機(jī)、自卸運(yùn)輸車輛、振搗棒、圓盤式抹光機(jī)、振動梁、刻紋機(jī)、切縫機(jī)、灌縫機(jī)、灑水車等設(shè)備。

三、原材料要求

水泥混凝土路面施工宜采用普通硅酸鹽水泥，水泥、鋼筋進(jìn)場時每批量應(yīng)附有化學(xué)、物理、力學(xué)指標(biāo)合格的檢驗(yàn)證明。粗集料應(yīng)使用質(zhì)地堅(jiān)硬、耐久、潔凈的碎石或碎卵石，最大粒徑不大于40毫米。細(xì)集料應(yīng)采用質(zhì)地堅(jiān)硬、耐久、潔凈的中粗砂。填縫料應(yīng)具有與混凝土板壁黏結(jié)牢固、彈性好的性能，一般采用聚氯乙烯膠泥。

四、路面配筋施工。

鋼筋布置的原則：縱向鋼筋設(shè)在距面層頂面1/3～1/2厚度范圍內(nèi)，橫向鋼筋位于縱向鋼筋之下；縱向鋼筋的搭接長度一般不小于35倍鋼筋直徑，搭接位置應(yīng)錯開，各搭接端連線與縱向鋼筋的夾角應(yīng)小于60°，邊緣鋼筋至縱縫或自由邊的距離一般為100～150mm。

1、承受特重交通的施工縫、脹縫和自由邊的面層角及銳角面層角隅，宜配置角隅鋼筋。

2、混凝土面層下有方形構(gòu)造物穿越，其頂面至面層底面的距離小于400mm或嵌入基層時，應(yīng)在構(gòu)造物頂寬及兩側(cè)各（H+1）米且不小于4米的范圍內(nèi)布設(shè)單層鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)距面層頂面1/4～1/3厚度處，鋼筋直徑12mm，縱向鋼筋間距100mm，橫向鋼筋間距200mm。配筋混凝土面層與相鄰混凝土面層之間設(shè)置傳力桿縮縫。

3、當(dāng)混凝土面層下有圓形構(gòu)造物穿越，在構(gòu)造物兩側(cè)各（H+1）米且不小于4米的范圍內(nèi)布設(shè)單層鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)設(shè)在距面層頂面1/4～1/3厚度處，鋼筋直徑12mm，縱向鋼筋間距100mm，橫向鋼筋間距200mm。配筋混凝土面層與相鄰混凝土面層之間設(shè)置傳力桿縮縫。

4、特重交通公路、收費(fèi)廣場及鄰近脹縫或自由端部的3條縮縫，應(yīng)采用傳力桿假縫形式。

5、混凝土路面與橋相接，橋頭設(shè)搭板時，搭板與混凝土面板之間設(shè)置6～10m的鋼筋混凝土面層過渡板。

6、當(dāng)面層板的尺寸較大或形狀不規(guī)則，高填方、軟土路基、填挖交界段的路基等有可能產(chǎn)生不均勻沉降時，應(yīng)采用設(shè)置接縫的鋼筋混凝土面層。

五、水泥混凝土的拌和與運(yùn)輸

應(yīng)在通過設(shè)計(jì)計(jì)算確定配合比的基礎(chǔ)上，先進(jìn)行試拌，并根據(jù)拌和設(shè)備的拌和容量計(jì)算每斗混合物的材料數(shù)量。每天開工前，應(yīng)實(shí)測砂石的含水量，修正加水量，拌和時將水泥、碎石、粉煤灰投入拌和機(jī)料斗中，邊加水邊攪拌，攪拌時間控制在60至120秒。攪拌好的混合料出料時應(yīng)測定其塌落度，范圍應(yīng)在10至40毫米之間?；炷涟韬臀锏倪\(yùn)輸應(yīng)根據(jù)施工進(jìn)度、運(yùn)量、運(yùn)距及路況，選配車型和車輛總數(shù)，通?？刹捎米孕镀?、機(jī)動翻斗車或小型拖拉機(jī)，為防止混凝土表面水份蒸發(fā)過快，運(yùn)輸時應(yīng)予遮蓋。

六、路面防滑施工

根據(jù)本項(xiàng)目的特點(diǎn)，主要從以下幾個方面進(jìn)行考慮。

1、混凝土路面的抗滑能力主要與水泥砂漿和粗集料的性質(zhì)有關(guān)，因此在選用砂礫和粗集料時，應(yīng)選擇硬度大、耐久性好的粒料。在初期養(yǎng)護(hù)過程中，應(yīng)加強(qiáng)管理以保證路表面水泥砂漿能夠得到充分的養(yǎng)生，避免砂漿被磨去而粗集料外露，進(jìn)而影響路面的抗滑能力。

2、在通過設(shè)置橫向或斜向溝槽，增加路面的粗糙度，進(jìn)而增強(qiáng)路面的抗防滑能力。在一般路段可設(shè)置橫向（或斜向）溝槽，在增加粗糙度的同時，可增強(qiáng)路面的排水能力；在轉(zhuǎn)彎路段可設(shè)置縱向溝槽，增強(qiáng)路面橫向的抗滑能力。

3、在一些特殊路段，如急彎、陡坡路段，可通過設(shè)置振蕩減速標(biāo)線等減速裝置來控制車速，從而減少因路面滑移產(chǎn)生的事故。

七、水泥混凝土的面層鋪筑

攤鋪前，基層表面應(yīng)灑水濕潤。水泥混凝土路面鋪筑的工藝流程大致為：放樣→立?！鍜摺剂稀斯ふ健駝影粽駬v→平板振動器振實(shí)→振動梁振平→滾筒提漿→人工抹平→覆蓋灑水養(yǎng)生→刻紋→拆除模板→切縫→刻紋→填縫。

八、施工控制的主要技術(shù)環(huán)節(jié)。

1、立模：模板應(yīng)采用鋼模。模板應(yīng)隨時檢查，彎曲、變形的模板不能使用，模板的高度應(yīng)與混凝土板厚度相同，中模（有鋼筋孔）不能與邊?；祀取Ｄ０鍛?yīng)支立就位準(zhǔn)確、穩(wěn)固，接頭緊密、平順，不得前后錯位和高低不平。模板下方空隙處應(yīng)用混凝土混合料填塞，防止漏漿。立好的模板應(yīng)確保在施工中不跑模、漏漿，模板與混凝土接觸的表面應(yīng)涂刷隔離劑，鋪筑前，應(yīng)進(jìn)行檢查校核。避免由于對模板表面沒有涂刷隔離劑或涂刷不均勻，導(dǎo)致拆除模板時出現(xiàn)啃邊或由于支模不穩(wěn)定出現(xiàn)跑模。

2、攤鋪：水泥砼路面平整度的好壞直接影響路面的使用質(zhì)量和行車的舒適性，因此提高其平整度便成為該項(xiàng)目施工的重點(diǎn)?；旌狭弦话悴扇∪斯備?，攤鋪前混凝土量要嚴(yán)格掌握，準(zhǔn)確控制，以免因量少而添補(bǔ)疤，或因量太多，需鏟除，影響外觀，嚴(yán)禁拋擲和耬耙，以防混合料離析。應(yīng)避免出現(xiàn)由于攤鋪混凝土量控制不好，造成添補(bǔ)或鏟除，使板塊出現(xiàn)骨料外露現(xiàn)象。

3、用振搗棒振搗：振搗棒插入角度宜為30至45度，振搗時間以拌和物停止下沉、表面不再冒氣泡和泛出水泥漿為準(zhǔn)。振搗棒應(yīng)輕插慢提，不得猛插快拔，嚴(yán)禁在拌和物中推行和拖拉振搗棒振搗，并避免碰撞模板。

4、平板振動器拖振：平板振動器每次拖振時間不應(yīng)少于15秒，縱橫交錯應(yīng)重疊10至20厘米，振動過程中對缺料部位應(yīng)進(jìn)行人工找平?；炷寥嬲駬v后，再用振動梁拖振初平，振動梁兩端置于模板頂上縱向拖振，前進(jìn)速度以每分鐘1至1.5米為宜。

5、滾筒提漿：用滾筒沿縱向反復(fù)滾動提漿，用圓盤式抹光機(jī)多次抹面至表面無泌水為止，再用鐵抹抹兩三遍壓光。在修整的同時，要經(jīng)常用3米直尺檢查平整度。

6、切縫：影響混凝土切縫時間的有溫度、濕度、風(fēng)速、路面厚度等因素，在規(guī)定的時間內(nèi)宜早不宜遲。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的25%至30%時應(yīng)進(jìn)行切縫，切縫最佳時間條件為：晝夜溫差大于15℃時，規(guī)范規(guī)定6小時左右可切縫，根據(jù)本項(xiàng)目實(shí)際，宜在8小時左右切縫為最佳時機(jī)。當(dāng)晝夜溫差小于15℃時，規(guī)范規(guī)定8小時左右可切縫，根據(jù)本項(xiàng)目實(shí)際，宜在10小時左右切縫為最佳時間。切縫時不應(yīng)有錯位彎曲現(xiàn)象，一般按等間距設(shè)置，間距最大不宜大于6米，最小不宜小于板寬。

7、硬刻紋養(yǎng)生期越長越好，刻出的紋效果越好。

8、水泥混凝土路面開放交通前必須進(jìn)行灌縫。先將縫內(nèi)雜物清除干凈，然后灌縫。

九、存在的問題。

1、K30+550-K30+980段左側(cè)（下車道）5#、6#板混凝土攤鋪完畢6小時以內(nèi)，混凝土面板沒出任何病害，由于在8小時左右沒有及時切縫，24小時以后開始出現(xiàn)裂縫、斷角、斷板等病害，經(jīng)過跟蹤觀察，發(fā)現(xiàn)斷角都是從切縫旁邊出現(xiàn)，分析原因

一是切縫不及時；

二是11#、13#板雖然在8小時左右切縫，但縫深沒有達(dá)到規(guī)范規(guī)定最小切縫深度7-9cm（實(shí)際切縫深度在3-4cm左右），出現(xiàn)斷角和裂縫；

三是天熱灑水養(yǎng)生不及時造成混凝土表面水份急劇蒸發(fā)出現(xiàn)裂縫。

2、K36+600-K36+900段右側(cè)為試驗(yàn)路段，共攤鋪了60塊板，在10小時左右才開始切縫，結(jié)果7天以后，有8塊板不同程度出現(xiàn)了裂縫、裂紋、斷板、斷角等病害，施工時白天溫度在28℃左右，晝夜溫差又大于15℃，當(dāng)時混凝土配合比、坍落度、強(qiáng)度、鋼筋網(wǎng)、傳力桿布設(shè)、施工工藝、養(yǎng)生都符合試驗(yàn)規(guī)程，但還是出現(xiàn)了問題，后來經(jīng)過分析，是切縫時間掌握的不好。

3、K30+960-K30+430段左側(cè)在施工過程中突然變天，暴降大雨，來不及覆蓋，結(jié)果造成混凝土板塊雨后出現(xiàn)麻面。因此，夏季施工時可制作方便移動的工作雨棚，以避免遭受雨淋；若施工中措施不當(dāng)遭受雨淋，要及時采取補(bǔ)救措施。

4、部分路段當(dāng)時縫內(nèi)雜物清除不徹底，灌縫通車后出現(xiàn)了不同程度的啃邊（中縫），影響了路容路貌和線型。

5、施工路段整體平整度差。

十、早期水泥混凝土路面病害防治措施。

1、裂縫：

裂縫是水泥混凝土路面的主要病害，夏季施工的早期裂縫尤為多見。經(jīng)實(shí)地觀察，發(fā)現(xiàn)早期裂縫大多數(shù)表現(xiàn)為如下兩種形式：

一是表面裂縫，多發(fā)生澆完面板的3天之內(nèi)，縫的長度、寬度和深度都較小，且在面板的表面，縫呈不規(guī)則狀；

二是橫向裂縫，多發(fā)生在澆完面板3至10天之間，縫的長度、寬度和深度都較大，縫呈橫向；縫長和面板寬度相等，縫深到底。兩種裂縫都屬病害，但后者危害甚大，更應(yīng)注意防止。為預(yù)防早期裂縫，應(yīng)采取以下措施：

⑴、基層表面應(yīng)平整密實(shí)，在澆筑混凝土前先灑水濕潤。

⑵、盡量減少水灰比及單位水泥用量，盡量使用發(fā)熱量少及收縮性小的水泥，有條件的可用真空吸水新工藝。

⑶、混凝土澆筑溫度在35℃以下，遇強(qiáng)風(fēng)和干熱風(fēng)時，盡量縮短各工序時間，提前覆蓋、灑水養(yǎng)生。

⑷、應(yīng)盡量避開高溫時段施工。水泥混凝土路面施工和驗(yàn)收規(guī)范中規(guī)定，混凝土拌和物溫度在30℃～35℃時，混凝土的施工應(yīng)按夏季施工規(guī)定進(jìn)行。夏季施工中，中午11：30～14：30是一天中溫度最高的時候，若在此時施工，會對路面混凝土產(chǎn)生一定的負(fù)面影響：

首先，高溫條件會促使混凝土水化熱在較短時間內(nèi)集中產(chǎn)生，從而造成混凝土裂縫；

其次，在高溫照射下的混凝土集料，蘊(yùn)含著大量的熱能，使得混凝土入模溫度過高，加劇了已澆筑混凝土早期熱量的增加，進(jìn)而影響到混凝土內(nèi)部應(yīng)力應(yīng)變的平衡，從而形成裂縫。

因此，氣溫過高時應(yīng)避開中午施工，盡可能在夜間進(jìn)行，這是防止裂縫的最有效的方法。

⑸、已完成的混凝土板面，應(yīng)采取噴灑養(yǎng)護(hù)劑或使用遮雨棚的方法防止暴曬。水泥混凝土在硬化過程中，其本身就會收縮，收縮時因受到限制而發(fā)生收縮應(yīng)力時，就容易產(chǎn)生干燥收縮裂縫，從而導(dǎo)致斷板。因此，板面經(jīng)過抹面后應(yīng)盡快采取措施避免陽光暴曬，使其表面水分蒸發(fā)量減少，防止出現(xiàn)干縮裂縫。

2、斷板：

斷板也是水泥混凝土路面的主要病害，夏季施工的早期裂縫不及切縫發(fā)展為斷板尤為多見。經(jīng)實(shí)地觀察，發(fā)現(xiàn)造成斷板主要有以下幾種原因：

一是夏季施工沒有采取必要措施避開高溫階段；

二是干縮裂縫；

三是冷縮裂縫；

四是切縫不及時。

為預(yù)防斷板，應(yīng)采取以下措施：

一是夏季施工，必須避開高溫時間，這是防止裂縫和斷板的最有效的方法；

二是對已完成的混凝土板面，應(yīng)注意防止表面失水太快，形成干縮裂縫，一般都是采用噴灑養(yǎng)護(hù)劑及遮雨棚防止曝曬的形式來避免；

三是防止冷收縮，特別在施工中突然遇到雷陣雨氣候的情況，應(yīng)及時采取措施，對已形成強(qiáng)度的混凝土板應(yīng)加快切縫進(jìn)度，減少冷收縮裂縫的產(chǎn)生；

四是要根據(jù)不同情況，作為施工技術(shù)人員，應(yīng)當(dāng)隨時注意觀察，一旦強(qiáng)度允許，適時切縫，切縫深度應(yīng)不小于板厚的1/4為宜，使切縫部位足以釋放混凝土板內(nèi)部產(chǎn)生的拉應(yīng)力，不至于產(chǎn)生斷板現(xiàn)象。

3、從水泥砼路面施工工藝和施工流程來看，要想提高水泥砼路面的平整度，必須從施工工藝和施工方法上下功夫：

①支立鋼模板時模板的高度應(yīng)與混凝土板厚度相同，模板支立準(zhǔn)確、穩(wěn)固；

②嚴(yán)格掌握混凝土用量；

③嚴(yán)格掌握振搗棒振搗時間和角度；

④用平板振動器拖振初平；

⑤用滾筒沿縱向反復(fù)滾動提漿；

⑥用大木抹多次抹面至表面無泌水為止，再用鐵抹收面；

⑦在修整的同時，要經(jīng)常用3米直尺檢查平整度。

十一、成型的混凝土路面檢驗(yàn)。

應(yīng)檢查路面寬度、厚度、順直度。水泥混凝土路面的強(qiáng)度以28天齡期的彎拉強(qiáng)度控制。水泥混凝土路面的彎拉強(qiáng)度值不得低于5兆帕。

外觀要求無蜂窩、麻面、裂縫、脫皮、缺邊、掉角、露石等現(xiàn)象。水泥混凝土路面鋪筑28天后進(jìn)行鉆芯取樣，檢測路面彎拉強(qiáng)度，此時混凝土的彎拉強(qiáng)度應(yīng)不小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

十二、開放交通。

水泥混凝土路面經(jīng)檢驗(yàn)合格，應(yīng)完善路肩等配套工程，經(jīng)交工驗(yàn)收后即可開放交通，投入使用。

結(jié)束語

綜上可知，要保證路面的強(qiáng)度、平整度，必須采用先進(jìn)的施工設(shè)備、先進(jìn)的施工方法和科學(xué)的管理手段，嚴(yán)格控制每道施工工序，認(rèn)真把好每道關(guān)，要精心施工，才能修出更高標(biāo)準(zhǔn)高質(zhì)量的道路。