公路工程高溫條件下水泥砼路面施工技術(shù)探究

摘 要：本文基于某亞熱帶地區(qū)高速公路路面施工為例，由于水泥砼拌和物的溫度不得超過(guò)35℃，從針對(duì)漫長(zhǎng)的高溫季節(jié)，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，采取了如下的綜合施工控制措施，取得了較好的效果。以供同類的施工作參考借鑒。

關(guān)鍵詞：公路工程；高溫作業(yè)；水泥砼；路面

某亞熱帶地區(qū)高速公路段，設(shè)計(jì)長(zhǎng)58km，該路基寬度為 2 5 米， 按照四線公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。單向水泥混凝土路面鋪裝寬度為 1 0. 5 米， 路面施工分為兩部分施工。水泥混凝土拌和物的溫度過(guò)高時(shí)，各項(xiàng)性能指標(biāo)與室溫下檢測(cè)的結(jié)果相差較大。水泥砼拌和物的工作性能，隨溫度的升高而降低，加大了施工難度、影響施工質(zhì)量。海文高速公路，地處亞熱帶，4-9月份日最高氣溫常達(dá)37-39℃，裸露的骨料表層溫度為50-55℃，散裝水泥溫度45℃左右，井水溫度為32℃左右，因此難以做到規(guī)范要求的“水泥砼拌和物的溫度不得超過(guò)35℃”。針對(duì)漫長(zhǎng)的高溫季節(jié)，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，采取了如下的綜合施工控制措施，取得了較好的效果。

1降溫措施

降溫的措施有兩個(gè)途徑，一是：降低水泥砼原材料的溫度，以降低水泥砼的溫度；二是：降低基層頂面的溫度，以延長(zhǎng)水泥砼的凝固時(shí)間。

1 .1夜間施工

在高溫天氣中，實(shí)行夜間施工它是冷卻措施中最具成本效益的措施。因此， 該項(xiàng)目通常在晚上7點(diǎn)到8點(diǎn)開始， 早上7點(diǎn)8點(diǎn)結(jié)束。夜間施工和其他冷卻措施，可以使水泥砼拌和物和路面基層頂面溫度降到可施工的35℃左右，同時(shí)可避開太陽(yáng)強(qiáng)光的照射，防止了水泥砼路面產(chǎn)生于縮裂縫。

1.2骨料堆上架設(shè)遮陽(yáng)蓬

砂石料的溫度是決定水泥砼拌和物溫度的關(guān)鍵因素之一。經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，在骨料堆上架設(shè)遮陽(yáng)蓬，并在開工前3～4小時(shí)用高壓水槍往屑料堆上適量噴水，降溫效果也較明顯?？梢詫⑸笆蠝囟认陆?℃，水泥砼拌和物溫度下降2℃。

1 .3基層面灑水降溫

有關(guān)資料表明，水蒸發(fā)1kg的水化熱（597kcal）接近1立方米水泥砼降溫了1℃的熱量（610kcal ）。本工程在高溫天氣條件下施工，路面基層頂面溫度可達(dá)50-60℃，到了半夜還能超過(guò)40℃。水泥砼卸到如此高溫的基層頂面上，凝固較快，無(wú)法施工，須采取地在基層面上灑水的降溫措施。灑水措施方法只須采用普通水車，從下午四點(diǎn)鐘開始向當(dāng)天晚上要攤鋪水泥砼面層的地段基層頂面，反復(fù)適量灑水，到晚上開工前再用人工局部基層頂面的存水清除干凈，使基層頂面溫度降到35℃左右。

2配比設(shè)計(jì)，控制坍落度

實(shí)踐與試驗(yàn)表明，高溫下降低了落差損失速度， 滑模鋪裝水泥混凝土路面的配合比設(shè)計(jì)必須滿足彎曲強(qiáng)度、可加工性、耐久性和經(jīng)濟(jì)性四個(gè)基本要求， 其中滑模的最佳工作性能施工是有保證的。也就是說(shuō)， 足夠的低迷和新鮮是獨(dú)特的工藝要求。為確保水泥混凝土的最佳性能，首先必須嚴(yán)格控制混合料組成材料的質(zhì)量，再優(yōu)選配合比，然后進(jìn)行試驗(yàn)段攤鋪。組成材料的性能應(yīng)攤鋪設(shè)備的要求符合。該工程采用了兩臺(tái)美國(guó)和法國(guó)的攤鋪機(jī)，考慮到德國(guó)滑模攤鋪機(jī)和美國(guó)滑模攤鋪機(jī)對(duì)坍落度的要求不同，在施工中對(duì)用水量進(jìn)行了微調(diào)。一般情況，美國(guó)滑模攤鋪機(jī)攤鋪水泥砼路面需控制現(xiàn)場(chǎng)坍落度為2.2-3.0；德國(guó)滑模攤鋪機(jī)攤鋪水泥砼路面需控制現(xiàn)場(chǎng)坍落度為1.6-2.3。為了確保組成材料的質(zhì)量，根據(jù)攤鋪設(shè)備哇能，通過(guò)石料的級(jí)配強(qiáng)度試驗(yàn)確定出符合要求的石場(chǎng)，并通過(guò)砂的篩分試驗(yàn)確定砂場(chǎng)，對(duì)水泥、粉煤灰、各種外加劑也通過(guò)試驗(yàn)確定廠家。選定材料后進(jìn)行了六十五組試驗(yàn)初步配合比、基準(zhǔn)配合比、試驗(yàn)室配合比、最后換成了施工配合比為：水泥

（342）：沙（608）：碎石（1273）：水（150），外加劑采用KJ-70A引氣緩凝高效減水劑，用量為4 .4%。

在施工過(guò)程中的路面水泥砼的配合比是室溫下確定的，在高溫施工條件下，水泥砼拌和物的溫度比試配時(shí)高出10余度，水泥砼的含氣量、坍落度比試配時(shí)下降許多，水泥砼拌和物的工作性有惡化趨向，在攤鋪現(xiàn)場(chǎng)沒有水泥砼勻化設(shè)備的情況下，只能噴霧加水辦法恢復(fù)水泥砼工作性（見圖）。但是，水泥砼拌和物的用水量增加時(shí)，水泥砼的后期強(qiáng)度下降、水泥砼干縮率增大，不應(yīng)提倡。

經(jīng)檢測(cè)，本工程的路面水泥砼拌和物在高溫條件下仍保持?jǐn)嚢铏C(jī)出料口的水泥砼坍落度SL=4cm，須增加用水量3-7%（5-10kg/m3）.這個(gè)新增加的用水量，在高溫度時(shí)，為了降低骨料的溫度，在堆料場(chǎng)噴水，使骨料再增加5%的含水量，同時(shí)適量選擇了KJ-70引氣緩凝高效減水劑并試配時(shí)，減水率上預(yù)留了足夠的余地，見表1.

3.確保路面水泥砼彎攔強(qiáng)度的措施

路面水泥砼彎拉強(qiáng)度是水泥砼路面三大指標(biāo)之一，“水泥砼面層實(shí)測(cè)項(xiàng)目”100分中占30分。應(yīng)予以足夠重視。高溫條件下攤鋪水泥砼路面，因施工條件惡劣，養(yǎng)生溫度過(guò)高等原因，影響水泥砼后期的彎拉強(qiáng)度。對(duì)此該工程采用了如下二項(xiàng)措施。

3 .1試配彎拉強(qiáng)度時(shí)，預(yù)留足夠余地

①工程水泥砼路面設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度 ；②可采用的試配彎拉強(qiáng)度 ；③本工程實(shí)際試配彎拉強(qiáng)度。

3 .2加強(qiáng)路面水泥砼的養(yǎng)護(hù)

養(yǎng)生的好壞，對(duì)水泥砼的強(qiáng)度影響極大，該工程采用：①采用塑料膜覆蓋養(yǎng)護(hù)法，即：軟拉宏觀構(gòu)造后，立即噴養(yǎng)護(hù)劑（水玻璃溶液）1.6kg/m2，切縫后人工補(bǔ)噴養(yǎng)護(hù)劑（包括側(cè)面），充分澆水后用塑料膜覆蓋。②講究塑料膜的覆蓋方式：先把2m寬的農(nóng)用膜，剪斷成20m左右一片，從路面橫坡的高處開始順向鋪，搭接處要低處的膜搭在高處的膜之上（與房頂?shù)耐咂喾矗?。并用河砂壓搭接處。這樣膜外水份可從搭接處滲進(jìn)膜下，膜下的水卻流淌不出膜外。③膜下補(bǔ)水：塑料膜下結(jié)的水珠少時(shí)，用水車的水管伸入高處的塑料膜下，補(bǔ)水，使塑料膜下一大片面積得到補(bǔ)水。④膜外澆水：日照強(qiáng)時(shí)，塑料膜下蒸汽和空氣壓力過(guò)大，塑料膜鼓起，這時(shí)及時(shí)用水車在膜上澆水降溫，既防止了養(yǎng)生水份的流失，又能通過(guò)塑料膜的搭接處補(bǔ)充了養(yǎng)生水份，降低路面養(yǎng)生溫度。

3 .3效果

高溫季節(jié)施工段的路面，隨機(jī)鉆芯26個(gè)，劈裂試驗(yàn)結(jié)果：①折算的平均彎拉強(qiáng)度 ；②最小彎拉強(qiáng)度 ；③彎拉強(qiáng)度均方差 ；④合格判定標(biāo)準(zhǔn) ； ，合格率為100%。

4.結(jié)束語(yǔ)

該高速公路水泥砼路面施工中，為了消除高溫天氣的不利影響，做了不少工作，也取得了一定成績(jī)，但是對(duì)高溫水泥砼拌和場(chǎng)缺乏理性認(rèn)識(shí)低坍落度水泥砼在高溫情況下各項(xiàng)性能數(shù)據(jù)的試驗(yàn)有待進(jìn)一步加強(qiáng)，如水泥砼的振動(dòng)粘度系數(shù)與溫度、時(shí)間關(guān)系表或曲線、單位體積水泥砼水泥劑量、用水量的增減與彎拉強(qiáng)度關(guān)系表或曲線；滑模機(jī)連續(xù)鋪橋面時(shí)，在搭板、脹縫處如何預(yù)防橋頭跳車等需要深入進(jìn)行探討；滑模攤鋪的試驗(yàn)有待加強(qiáng)，通過(guò)試驗(yàn)取及可靠的料數(shù)據(jù)，以試驗(yàn)數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工，并不斷總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，不斷完善質(zhì)量管理體系，精心組織施工，為全面提高水泥混凝土路面滑模施工質(zhì)量而努力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 趙旭.舊水泥砼路面修復(fù)技術(shù)應(yīng)用研究[D].燕山大學(xué) 2016

作者簡(jiǎn)介：

孔矗（1975-10），彝族，本科，高級(jí)工程師，研究方向：公路與隧道建設(shè)。