公路水泥混凝土路面高溫施工技術(shù)研討

董尚書

摘 要：在公路路面施工過程中，水泥混凝土路面由于其施工工藝簡(jiǎn)單、質(zhì)量效益較好且成本較低等特點(diǎn)受到了工程建設(shè)行業(yè)的大力推崇，并進(jìn)一步在我國(guó)公路路面施工過程中得到了更為廣泛的應(yīng)用。然而，隨著我國(guó)公路工程逐步向某些特殊氣候帶轉(zhuǎn)移和推進(jìn)，公路路面水泥混凝土施工在高溫條件下出現(xiàn)了或多或少的問題，給工程建設(shè)行業(yè)帶來了一定的阻礙。在此背景下，本文從高溫氣候?qū)λ嗷炷猎牧闲阅艿挠绊懗霭l(fā)，在探討高溫條件下公路路面水泥混凝土具體施工特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，就原材料質(zhì)量及溫度控制、混凝土攪拌運(yùn)輸控制和高溫鋪筑混凝土預(yù)防措施等方面進(jìn)一步討論了水泥混凝土路面施工技術(shù)的控制策略，旨在為改善我國(guó)公路路面水泥混凝土施工技術(shù)帶來更多的思考和啟迪。

關(guān)鍵詞：公路;水泥混凝土;高溫施工

中圖分類號(hào)：U416.216 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）03-0118-02

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展和人民生活水平的不斷提升，公路工程建設(shè)得到了較好的發(fā)展機(jī)遇，越來越多的城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村逐步開展了公路工程建設(shè)或改造，水泥混凝土路面施工工藝也得到了進(jìn)一步的應(yīng)用和發(fā)展。在這樣的情況下，如何在高溫條件下保證公路工程混凝土路面的施工質(zhì)量成為施工單位、建設(shè)單位有關(guān)工作人員重點(diǎn)關(guān)注的問題之一，因此，對(duì)公路路面水泥混凝土高溫施工技術(shù)的進(jìn)一步研究和探討具有極其重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。

1 高溫對(duì)水泥混凝土原料的性能影響

高溫條件下開展公路路面的水泥混凝土施工主要是通過影響混凝土中水分含量而引起相應(yīng)的一系列質(zhì)量問題。一方面，高溫條件下水分的流失速度進(jìn)一步加快，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度大幅度降低，使水泥混凝土路面出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，影響路面工程的整體質(zhì)量。同時(shí)，路面水分蒸發(fā)過快非常容易引起路面干涸而形成蜂窩狀洞口等，給公路工程的長(zhǎng)期使用帶來較大的難題。另一方面，水泥混凝土路面工程水分的快速流失還容易導(dǎo)致公路路面形成凝結(jié)假象，給工程施工人員判斷項(xiàng)目進(jìn)程帶來錯(cuò)誤的訊息，使經(jīng)驗(yàn)較為缺乏的工程施工人員認(rèn)為公路路面達(dá)到路面拉紋的相應(yīng)條件，并進(jìn)一步指導(dǎo)工人提前完成路面拉紋的有關(guān)工作，極大程度上降低了水泥混凝土路面伸縮能力，加大了公路路面發(fā)生裂痕的概率，給道路交通安全帶來了極大的隱患。

2 高溫氣候條件下水泥混凝土路面施工的特點(diǎn)

通常情況下，公路路面水泥混凝土高溫條件下施工具有以下三大特點(diǎn)：首先，水泥混凝土水分蒸發(fā)較快。高溫條件下施工的公路路面工程中，水泥混凝土在攪拌、運(yùn)輸和鋪攤等工藝流程中都會(huì)損失大量的水分，進(jìn)而影響水泥在混凝土路面工程中的充分水化作用，一定程度上增加了水泥混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)的時(shí)間，并對(duì)公路路面工程的整體質(zhì)量造成了一定的影響。其次，高溫條件在一定程度上降低了水泥混凝土工程的強(qiáng)度，并增大了施工單位的管理難度。眾所周知，水泥混凝土工程在其水化過程中會(huì)放出大量的熱量，這就要求施工單位能在晝夜溫差較大的情形下加大對(duì)混凝土工程的管理力度，盡可能地避免水泥混凝土板由于溫差收縮而產(chǎn)生裂縫甚至是斷板的情形?；炷撂涠?、品種和所需用水量之間的關(guān)系表1所示，水泥混凝土工程在水分蒸發(fā)較快時(shí)往往也會(huì)有較大的損失，混凝土坍落度隨之減少，和易性降低，給水泥混凝土工程攤鋪、震搗等工序的正常開展帶來較大的困難，從而在一定程度上降低了水泥混凝土的密實(shí)度和強(qiáng)度。最后，高溫條件容易使水泥混凝土出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂紋。水泥混凝土路面工程抹平后，高溫條件會(huì)進(jìn)一步加快水分蒸發(fā)和混凝土凝結(jié)的速度，而混凝土表面水化作用產(chǎn)生的大量熱量由于和空氣接觸極易散發(fā)，但路面工程內(nèi)部的混凝土產(chǎn)生的大量熱量往往難以快速散去，從而增加了公路路面工程混凝土不規(guī)則收縮裂縫出現(xiàn)的概率，影響路面工程的平整度和強(qiáng)度。

3 高溫氣候條件下水泥混凝土路面施工技術(shù)控制策略

3.1 原材料質(zhì)量及溫度控制

針對(duì)公路路面工程在高溫條件下的施工具體特點(diǎn)和不利影響，施工單位有關(guān)工作人員可就原材料質(zhì)量及溫度控制等采取相應(yīng)的措施，以保證水泥混凝土工程的建設(shè)質(zhì)量。首先，現(xiàn)場(chǎng)有關(guān)工作人員可通過在砂石等原料的儲(chǔ)存場(chǎng)上搭設(shè)涼棚等手段有效防止太陽(yáng)對(duì)建筑原材料的暴曬，并進(jìn)一步通過對(duì)涼棚灑水降溫或在保證原材料質(zhì)量不受影響的基礎(chǔ)上對(duì)原材料灑水降溫等方式保證建筑原材料在投入工程建設(shè)前的溫度不受影響。其次，施工單位質(zhì)檢員在檢查砂石等原材料質(zhì)量的同時(shí)，也不應(yīng)忽視對(duì)水泥進(jìn)場(chǎng)溫度及進(jìn)入攪拌機(jī)溫度的監(jiān)控。一般情況下，水泥進(jìn)場(chǎng)溫度不宜超過70攝氏度，進(jìn)入攪拌機(jī)的溫度則不宜大于40攝氏度，且材料運(yùn)輸人員在輸送水泥的過程中也應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)水泥溫度的監(jiān)測(cè)及管控，避免水泥原料在輸送過程中升溫而影響其進(jìn)場(chǎng)。再者，施工單位在和有關(guān)材料供應(yīng)商討論原材料供應(yīng)問題時(shí)，應(yīng)就高溫條件采取相應(yīng)的措施。例如：施工單位可要求供應(yīng)商在保證不影響水泥有關(guān)性能的基礎(chǔ)上適當(dāng)降低水泥原料中C3A的含量，借此降低水泥水化熱對(duì)混凝土工程質(zhì)量的影響。最后，有關(guān)工作人員還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)拌和用水溫度的監(jiān)管和控制，通過搭設(shè)遮陽(yáng)棚、架設(shè)制冷裝置和投入碎冰等方式進(jìn)一步保證拌和水溫度符合混凝土拌和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范。

3.2 混凝土的攪拌機(jī)運(yùn)輸

要想進(jìn)一步降低高溫條件對(duì)水泥混凝土工程質(zhì)量的影響，施工單位工作人員還可進(jìn)一步就混凝土攪拌及運(yùn)輸采取相應(yīng)措施。一方面，在水泥混凝土攪拌過程中，有關(guān)工作人員必須嚴(yán)格按照施工配料單開展混凝土制備攪拌的有關(guān)工作，并在混凝土攪拌前對(duì)攪拌站、攪拌機(jī)等機(jī)械設(shè)備采取相應(yīng)的遮陽(yáng)降溫措施，在保證混凝土和易性的基礎(chǔ)上盡量縮短水泥混凝土拌和時(shí)間。同時(shí)，針對(duì)首盤出機(jī)后的水泥混凝土，質(zhì)檢人員必須及時(shí)測(cè)定其坍落度、混凝土含氣量及出機(jī)溫度等，保證拌和后的水泥混凝土符合公路工程建設(shè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并據(jù)此測(cè)定數(shù)據(jù)，進(jìn)一步指導(dǎo)下盤水泥混凝土拌和的有關(guān)參數(shù)設(shè)定。另一方面，當(dāng)水泥混凝土攪拌完成并進(jìn)入運(yùn)輸工藝時(shí)，有關(guān)工作人員應(yīng)在保證水泥混凝土坍落度等性能不受影響的基礎(chǔ)上盡可能地縮短混凝土運(yùn)輸時(shí)間，同時(shí)運(yùn)用將混凝土運(yùn)輸罐車表面涂刷為白色及灑水降溫等措施進(jìn)一步保證混凝土質(zhì)量不受高溫條件影響。此外，高溫條件下施工的路面工程水泥混凝土出機(jī)時(shí)，有關(guān)工作人員應(yīng)考慮到攪拌車的延遲攪拌和運(yùn)輸車的長(zhǎng)距離高溫運(yùn)輸?shù)葪l件，以此確定相應(yīng)的混凝土出機(jī)坍落度，最大程度上保證水泥混凝土到達(dá)施工地點(diǎn)時(shí)還能有效滿足工程施工要求。

3.3 夏季鋪筑混凝土預(yù)防措施

3.3.1 加強(qiáng)施工管理

高溫條件施工對(duì)水泥混凝土質(zhì)量總會(huì)存在或多或少的影響，因此，施工單位有關(guān)工作人員可進(jìn)一步提高項(xiàng)目施工管理水平，在考慮工程項(xiàng)目工期要求及項(xiàng)目所在地氣候特點(diǎn)等的基礎(chǔ)上科學(xué)適宜地安排施工，盡可能地避免在正午等溫度較高的時(shí)間段施工，充分利用早上、傍晚和夜間某些時(shí)刻開展公路路面有關(guān)施工工作，在降低高溫條件對(duì)水泥混凝土性能影響的同時(shí)也為施工工作人員帶來了一定的便利。

3.3.2 采用拌和物降溫保塑措施

在攪拌水泥混凝土前，有關(guān)工作人員可預(yù)先在砂石等原材料堆場(chǎng)、攪拌站等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置相應(yīng)的遮陽(yáng)棚，盡可能地減少施工原材料受高溫條件的影響。其次，在混凝土攪拌過程中，工作人員可將常用水替換為冰水或冰屑水。此外，工作人員還可在經(jīng)過試驗(yàn)后進(jìn)一步在水泥混凝土攪拌站中加入適宜緩凝減水劑，以控制水泥混凝土攪拌用水量，某種緩凝減水劑用量如表2所示。

3.3.3 確保施工各環(huán)節(jié)的銜接

為進(jìn)一步降低高溫條件對(duì)水泥混凝土路面工程施工的影響，施工單位可在保證混凝土質(zhì)量不受影響的前提下盡可能地壓縮混凝土攪拌、運(yùn)輸和鋪攤等工藝流程的時(shí)間。在水泥混凝土鋪攤工作開展前，有關(guān)工作人員可先在公路路面基層和模板表面等灑水，借此降低路面基層和混凝土模板表面的溫度。而在混凝土鋪筑過程中，現(xiàn)場(chǎng)各工種工作人員應(yīng)嚴(yán)格按照制定的施工方案開展各自的施工作，提升工作面、工作段等的利用效率，通過協(xié)調(diào)各工作進(jìn)一步縮短混凝土鋪筑工序的總時(shí)間。同時(shí)，在混凝土震搗過程中，有關(guān)工作人員必須嚴(yán)格按照混凝土震搗機(jī)械設(shè)備的使用方法，在保證混凝土振搗強(qiáng)度和混凝土密實(shí)度的同時(shí)，最大程度上提升混凝土工程的建筑質(zhì)量。此外，在開展公路面層混凝土抹面工作過程中，質(zhì)檢員必須嚴(yán)格監(jiān)控水泥混凝土表面的實(shí)際情況，在其表面出現(xiàn)混凝土收縮裂縫時(shí)，快速及時(shí)地開展二次收面工序，減少不必要的時(shí)間浪費(fèi)。

3.3.4 提早切縫防止斷板

眾所周知，應(yīng)根據(jù)混凝土強(qiáng)度的實(shí)際增長(zhǎng)情況或采用溫度小時(shí)法開展水泥混凝土工程切縫相應(yīng)工作，其中，250-300溫度小時(shí)是混凝土切縫的適宜時(shí)刻。然而，高溫條件下施工的路面水泥混凝土工程應(yīng)提前切縫，借此措施防止混凝土工程出現(xiàn)斷板的情形，增大混凝土工程的整體強(qiáng)度和抗壓性能等。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，要想最大程度上保證高溫條件下公路路面水泥混凝土的施工質(zhì)量和施工效益，有關(guān)工作人員必須在盡可能深入了解公路工程實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，就該項(xiàng)目現(xiàn)有資源及設(shè)備制定盡可能完善科學(xué)的施工方案，并嚴(yán)格按照相應(yīng)工藝流程管理和監(jiān)控路面工程的施工維護(hù)等，為建設(shè)質(zhì)量合格、安全高效、成本適宜的公路工程做出一定的貢獻(xiàn)。

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