水泥混凝土道路施工缺陷及解決措施研究

相小麗

（太原市政建設(shè)集團有限公司，山西 太原 030000）

水泥混凝土有著穩(wěn)定的特性并且強度較高，所以適合用于公路工程施工中。水泥混凝土路面施工技術(shù)的種類繁多，可使用的范圍非常廣泛，可以很好地提高公路工程施工的效率。然而，水泥混凝土路面施工對所處的環(huán)境和外界的天氣、溫度都有著很高的要求。因此公路工程的相關(guān)負(fù)責(zé)單位必須要結(jié)合施工時的各種需求，采用更加優(yōu)化的水泥混凝土路面施工技術(shù)，更好地提高我國公路的建設(shè)質(zhì)量。

1 水泥混凝土路面施工技術(shù)特點

在我國，水泥混凝土路面施工是公路工程常使用的技術(shù)之一。水泥混凝土路面施工技術(shù)有著簡單、安全和穩(wěn)定等特性，因此被廣泛使用到公路工程建設(shè)當(dāng)中。利用水泥混凝土路面施工技術(shù)，可以更高效地縮減公路工程建設(shè)人員的負(fù)擔(dān)，確保公路工程的施工質(zhì)量，更好地提升公路的質(zhì)量，保證路面的承載力。

2 水泥混凝土路面道路裂縫產(chǎn)生的原因分析

2.1 路面板斷裂

因水泥混凝土路面具備一定的脆性，在溫度與濕度變化的影響下，混凝土易出現(xiàn)嚴(yán)重硬化繼而發(fā)生變形。水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)中各種材料因相互作用而出現(xiàn)膠結(jié)，也可能造成一定程度的微小裂縫，在外部環(huán)境持續(xù)作用下，會導(dǎo)致宏觀裂縫的出現(xiàn)。初期面板裂縫多是因為材料質(zhì)量差、工藝不合理、材料配比不當(dāng)所造成，運營期間出現(xiàn)的裂縫則主要由設(shè)計不合理、重載車輛持續(xù)碾壓、路基不均勻沉降所致。

2.2 設(shè)計缺陷

市政水泥混凝土路面道路設(shè)計需要結(jié)合道路的土層、地下管線分布以及路面通行情況等因素進行綜合性設(shè)計。水泥混凝土路面道路不同的部分對于設(shè)計的側(cè)重各有不同，以路基為例其要求具有較高的承載能力，能夠在載荷作用下確保路面始終處于穩(wěn)定狀態(tài)。而基層則要求具有足夠的厚度使其能夠具有良好的透水性和均質(zhì)效果，為水泥混凝土路面道路通過良好的承載。基層為路面的結(jié)構(gòu)支撐層，其需要具有較強的剛度和穩(wěn)定性，且斷面正確、表面平整，能夠避免斷板的產(chǎn)生。面板是水泥混凝土路面道路的表層，需要與車輛進行直接的接觸，面板需要具有良好的強度和抗磨性以及完善的排水系統(tǒng).水泥混凝土路面道路所采用的水灰配合比需要進行詳細(xì)的實驗與測定，以確保水泥路面具有足夠的強度。水灰比小、水泥含量高市政水泥混凝土路面的強度就高，而含砂率高將能夠有效提高市政水泥混凝土路面的抗彎強度，但是會導(dǎo)致市政水泥混凝土路面的抗壓強度降低。通過實驗測定選擇出合理的水灰比，確保水泥混凝土路面道路的施工質(zhì)量。水泥混凝土路面道路的接縫是為了減少溫度變化所產(chǎn)生的影響，溫度的變化將使得水泥混凝土路面道路的面板產(chǎn)生膨脹或是收縮，在水泥混凝土路面道路上設(shè)定接縫將能夠使得面板在假縫處斷裂，進而減少無規(guī)則板縫的影響。

2.3 材料缺陷

水泥混凝土路面道路施工關(guān)鍵在于材料，如材料存在質(zhì)量缺陷或是型號不匹配將會使得水泥混凝土路面道路的施工質(zhì)量大打折扣。如水泥安全性差、強度不足其澆筑的水泥混凝土路面道路的強度和抗壓性能也將大大折扣。而集料中的含泥量及有機質(zhì)含量超標(biāo)將容易造成水泥與集料的粘結(jié)強度不足，進而影響水泥混凝土路面道路的施工質(zhì)量。

2.4 水泥坍落度變小

水泥混凝土是由水泥、砂石、水依據(jù)一定比例混合而成的，若配比階段外界環(huán)境溫度過高，就會導(dǎo)致混凝土溫度升高。加劇混凝土內(nèi)水分增發(fā)，促使水泥早期水化速度加快，最終導(dǎo)致水泥坍落度變小。

3 水泥混凝土道路預(yù)防性養(yǎng)護措施

3.1 接縫材料要求

常用的接縫材料有接縫板與填縫板兩種。為提升結(jié)構(gòu)性能，接縫板應(yīng)使用能適應(yīng)混凝土面板膨脹收縮、抗變形與耐久性較強的施工材料；填縫應(yīng)選擇具備較強黏結(jié)力、杉木板、纖維板、橡膠板等。填縫方法則根據(jù)施工溫度的不同而分為熱施工與常溫施工兩種，二者的施工材料和施工工藝均存在一定的差異，需要結(jié)合實際情況來選擇。

3.2 水泥混凝土路面養(yǎng)生施工

在該水泥混凝土場內(nèi)道路施工工程碾壓施工完畢后，若水泥混凝土道路強度已達到5.0MPa～8.0MPa，可以結(jié)合高溫季節(jié)日均日照時間，提前進行鋸縫操作，以便最大程度降低短板病發(fā)生概率。在水泥混凝土路面表面修整完畢后，施工方應(yīng)采用濕法養(yǎng)護的方式[3]。即在水泥混凝土路面表層泌水消失后，立即在水泥混凝土路面覆蓋塑料薄膜或者塑料布，進行初期養(yǎng)生。在水泥混凝土路面終凝結(jié)束，且表面強度一定后。利用麻袋、草簾代替塑料薄膜，或者利用圍水法，持續(xù)灑水養(yǎng)生。需要注意的是，在圍水法應(yīng)用過程中，施工法規(guī)應(yīng)在每天均勻灑水兩次或三次，保證水泥混凝土路面不出現(xiàn)干燥情況。一般高溫氣候下水泥混凝土路面養(yǎng)護時間為72h。若該水泥混凝土路面養(yǎng)生期間已出現(xiàn)裂縫，則施工方應(yīng)在溫度較低時對路面產(chǎn)生裂縫進行填縫處理。并控制裂縫干燥程度，保證整體施工效果。

3.3 微膠囊法養(yǎng)護技術(shù)應(yīng)用

水泥混凝土道路當(dāng)出現(xiàn)黏結(jié)劑老化情況時，無法與集料無縫結(jié)合，從而產(chǎn)生裂縫。為了解決裂紋問題，可以使用微膠囊法對道路進行處理。水泥混凝土的氧化過程是指液相的軟水泥混凝土轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔嗟乃嗷炷临|(zhì)的過程，此時軟水泥混凝土含量下降，水泥混凝土質(zhì)含量上升，導(dǎo)致了路面硬度和脆性提升，使道路容易出現(xiàn)裂縫。通過微膠囊法的處理，可以調(diào)和軟水泥混凝土和水泥混凝土質(zhì)的比例接近初始狀態(tài)，使路面的穩(wěn)定得到保護。微膠囊在道路初建階段承受交通荷載，隨著道路的老化，微膠囊表面的受力分布出現(xiàn)變化，造成微膠囊破裂。微膠囊破裂后其中的再生劑隨之排出，使固相的水泥混凝土質(zhì)得到軟化，修復(fù)破損路面，使道路得到養(yǎng)護。微膠囊應(yīng)具備一定的熱穩(wěn)定性和界面穩(wěn)定性，保證彈塑性變形能力，以應(yīng)對水泥混凝土混合攪拌時的高溫和高應(yīng)力條件。同時，當(dāng)?shù)缆窚囟葪l件發(fā)生改變時，由于微膠囊與水泥混凝土之間存在的膨脹系數(shù)差異，可能會導(dǎo)致道路內(nèi)部出現(xiàn)微小裂縫，致使再生劑的提前排出。因此應(yīng)保證無機填料與基質(zhì)間處于黏連狀態(tài)，提升復(fù)合材料的抗拉屈服強度，確保水泥混凝土與微膠囊之間的黏結(jié)穩(wěn)定性，使微膠囊的道路養(yǎng)護效果得到充分發(fā)揮。

3.4 綜合養(yǎng)護工藝

如果環(huán)境平均氣溫在混凝土澆筑的6d 內(nèi)不低于零下10℃，可使用綜合養(yǎng)護工藝。綜合養(yǎng)護工藝需要對水泥混凝土進行材料加熱，并在攪拌過程中添加少量防凍劑。攪拌時水泥混凝土的溫度應(yīng)保證高于10℃。對比正溫養(yǎng)護和負(fù)溫養(yǎng)護，綜合養(yǎng)護工藝能耗相對較少，需要的防凍劑也更少，在實際施工中具有經(jīng)濟上的優(yōu)越性。

3.5 做好水泥混凝土路面道路的設(shè)計

在水泥混凝土路面道路的設(shè)計過程中，需要結(jié)合水泥混凝土路面道路的地質(zhì)情況、后期使用情況等進行綜合性的考慮，合理的選擇水泥混凝土路面道路的施工材料、施工工藝以及水泥混凝土路面道路的結(jié)構(gòu)層厚度和強度。在設(shè)計過程中需要根據(jù)道路的實際情況選用不同的結(jié)構(gòu)，提高水泥混凝土路面道路地基的承載能力。并針對水泥混凝土路面道路施工中可能出現(xiàn)的各種缺陷采取針對性的舉措，減少或是避免缺陷的產(chǎn)生。

3.6 對施工原材料進行質(zhì)量控制的措施。

水泥混凝土路面施工過程中，常用的原材料主要包括水、碎石、水泥、砂等。要控制水泥混凝土路面的施工質(zhì)量，控制原材料的質(zhì)量是最重要的環(huán)節(jié)。

4 結(jié)語

綜上所述，在對水泥混凝土路面進行施工的過程中，影響質(zhì)量的因素有很多，除混凝土本身的水灰比、混凝土強度、混凝土養(yǎng)護情況之外，施工人員的專業(yè)素養(yǎng)也是一個十分重要的影響因素。從整體的角度來看，只有合理選擇原材料、嚴(yán)格管控施工流程、做好混凝土路面的后期養(yǎng)護工作，水泥混凝土路面的質(zhì)量才能真正得到保證。