公路工程路橋施工中混凝土施工技術(shù)

孫連強(qiáng)

（盛德路橋建設(shè)有限公司，山東 高密 261500）

0 引言

在公路工程路面施工中常見(jiàn)的是水泥混凝土施工，其具有施工簡(jiǎn)單、耐久性佳和施工工藝成熟等優(yōu)勢(shì)。在實(shí)際施工過(guò)程中，公路路面水泥混凝土施工受施工實(shí)際情況影響較大，為確保公路路面施工質(zhì)量，還需要從工程實(shí)際出發(fā)，科學(xué)制定合理的混凝土施工技術(shù)方案，并有效落實(shí)施工方案及施工質(zhì)量控制措施，從而為保證公路路面混凝土施工質(zhì)量奠定基礎(chǔ)[1]。

1 工程概況

該工程為省級(jí)公路某路段施工，公路按照城市二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，雙向四車(chē)道，路基寬度為30 m，施工標(biāo)段縱長(zhǎng)為352.5 m。工程路面施工采用水泥混凝土施工，公路兩側(cè)設(shè)有擋土墻，進(jìn)行防護(hù)。根據(jù)工程實(shí)際情況，對(duì)水泥混凝土路面面層施工技術(shù)具體應(yīng)用進(jìn)行分析，明確施工技術(shù)要點(diǎn)，控制施工質(zhì)量。

路面施工是公路工程施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，提高施工質(zhì)量，關(guān)鍵是要控制混凝土質(zhì)量，只有混凝土質(zhì)量達(dá)標(biāo)，才能確保公路達(dá)到預(yù)期使用壽命，提高公路工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。公路路面水泥混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于解決公路路面施工中的一些問(wèn)題具有重要作用，有效保證了交通的順暢，提升公路使用效率，加強(qiáng)對(duì)公路工程路面施工中水泥混凝土施工技術(shù)的研究與推廣具有一定現(xiàn)實(shí)意義。基于此，該文將上述工程作為案例進(jìn)行研究，圍繞公路路面水泥混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的研究。

2 施工方案

2.1 施工準(zhǔn)備

2.1.1 前期現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境勘察與計(jì)劃?rùn)z查工作

實(shí)際施工前，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)的勘察工作是非常必要的，勘察工作的主要內(nèi)容包括對(duì)路基土質(zhì)特征的檢測(cè)，及其含水量、路基沉降情況等方面的勘察，詳細(xì)了解工程路段路基的狀況；同時(shí)了解施工路段周邊環(huán)境特征，并做好記錄。通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境勘察結(jié)果進(jìn)行分析研究，合理制定科學(xué)工程計(jì)劃，并進(jìn)行計(jì)劃核查，確保工程計(jì)劃滿(mǎn)足實(shí)際施工要求，為工程施工的質(zhì)量與安全提供重要保障。

2.1.2 選取工程材料

工程施工材料直接影響施工質(zhì)量，在材料選擇過(guò)程中，必須要確保嚴(yán)格遵循施工既定標(biāo)準(zhǔn)，選擇滿(mǎn)足施工設(shè)計(jì)要求的材料，同時(shí)兼顧材料的性?xún)r(jià)比。對(duì)于選擇的施工材料，要做好材料追溯，確保原料生產(chǎn)商具備相應(yīng)的資質(zhì)條件，以及生產(chǎn)商的信譽(yù)度良好、材料供應(yīng)能力良好等，從而保證選擇材料的合格性。原材料入場(chǎng)時(shí)，要具備出廠(chǎng)證明、產(chǎn)品合格證等相關(guān)信息，材料管理人員需要仔細(xì)核查材料的生產(chǎn)日期以及各項(xiàng)參數(shù)信息，確保進(jìn)場(chǎng)材料與施工設(shè)計(jì)及技術(shù)規(guī)范要求相符。最后，根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃以及施工實(shí)際需求進(jìn)行材料配置，不同施工環(huán)節(jié)對(duì)各類(lèi)材料的要求具有差異性，管理人員需要合理優(yōu)化配置材料，保證施工連續(xù)性、穩(wěn)定性，提高施工質(zhì)量。

2.1.3 編制施工方案

根據(jù)《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范》，以及《階段施工圖設(shè)計(jì)文件》進(jìn)行施工方案的編制。根據(jù)工程實(shí)際，本路面路面結(jié)構(gòu)確定采用22 cm 厚C30 水泥混凝土面層+20 cm厚5%水泥穩(wěn)定碎石基層+18 cm 厚4%水泥穩(wěn)定碎石底基層的結(jié)構(gòu)，混凝土面層使用C30 混凝土，采用半幅施工方法。

2.2 施工工序

該工程施工工序按照測(cè)量放樣→安裝模板→安裝傳力桿→混凝土運(yùn)輸→混凝土攤鋪與振搗→收面→養(yǎng)護(hù)→切縫→填縫→刻槽的工序進(jìn)行，如圖1 所示。

2.2.1 測(cè)量放樣

當(dāng)水泥穩(wěn)定碎石底基層和基層均施工完成并且檢測(cè)合格后，再進(jìn)入路面面層混凝土施工工序。對(duì)路基范圍內(nèi)的所有導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確復(fù)核，按每100 m 一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)的密度進(jìn)行加密，從而在施工過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)模板的檢測(cè)。在測(cè)量放樣過(guò)程中，分別在水泥穩(wěn)定碎石層表面對(duì)路面的左右以及中間設(shè)置放點(diǎn)，獲取各個(gè)點(diǎn)位的路面面層厚度，確保其符合要求。如果測(cè)量點(diǎn)位有不符合要求的，應(yīng)該先處理水泥穩(wěn)定碎石層，以保證面層混凝土厚度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。在全部檢測(cè)符合要求后，進(jìn)入模板安裝工序[2]。

2.2.2 安裝模板

模板材料選用的鋼模板，在彎道等非標(biāo)準(zhǔn)部位，根據(jù)實(shí)際情況也可以選用木模板。在模板安裝之前，需要檢查模板的完整性，并確保其強(qiáng)度達(dá)到要求。模板內(nèi)側(cè)及頂?shù)酌嫘璞３制巾樥麧?，局部變形控制? mm 內(nèi)；振搗過(guò)程中模板橫向撓曲應(yīng)不高于4 mm；高度保持與混凝土路面板厚度相同，誤差控制在2 mm 左右；確?？v縫模板平縫的拉桿穿孔眼位置準(zhǔn)確；企口縫的企口舌部或凹槽長(zhǎng)度誤差控制，鋼模板誤差≤1 mm，木模板誤差≤2 mm。

2.2.3 安裝傳力桿

在安裝傳力桿時(shí)，根據(jù)混凝土板澆筑是否連續(xù)確定傳力桿的安裝設(shè)置方法。對(duì)于連續(xù)澆筑的，則應(yīng)用鋼筋支架法進(jìn)行傳力桿的安裝，具體方法：將傳力桿橫穿嵌縫板上預(yù)留好的孔眼，并在上面設(shè)置壓縫板條，可以采用木制板條或鐵制板條；根據(jù)傳力桿安裝位置和安裝間距，在接縫模板的下方形成倒U 槽，以便于傳力桿通過(guò)；用支架固定好傳力桿兩端，支架插入水泥碎石基層中保持穩(wěn)定性。對(duì)于不連續(xù)澆筑的，則應(yīng)用頂頭木模固定法進(jìn)行安裝，具體方法：在端模板外側(cè)設(shè)置定位模板，并根據(jù)傳力桿設(shè)置安裝的間距、桿徑等要求進(jìn)行鉆孔，使傳力桿通過(guò)孔眼可以同時(shí)穿過(guò)端模板與定位模板；模板之間采用橫木進(jìn)行固定。在混凝土板澆筑完成后，拆除擋板、定位模板以及固定橫木，并在鄰板澆筑時(shí)，設(shè)置接縫板、壓縫板條和傳力桿套管。

2.2.4 混凝土運(yùn)輸

做好混凝土運(yùn)輸方案規(guī)劃，包括運(yùn)輸車(chē)輛、運(yùn)輸路線(xiàn)等，確?；炷敛牧夏芗皶r(shí)運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)。在施工前，計(jì)算施工現(xiàn)場(chǎng)與混凝土材料制備場(chǎng)地的距離以及運(yùn)輸時(shí)間，按照現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地統(tǒng)一規(guī)劃運(yùn)輸路線(xiàn)，確定運(yùn)輸車(chē)輛數(shù)量，減少材料運(yùn)輸對(duì)工程施工的影響[2]。

2.2.5 混凝土攤鋪、振搗、收面

在混凝土攤鋪前，檢查混凝土是否出現(xiàn)離析的現(xiàn)象，如果有應(yīng)該對(duì)混凝土重新攪拌。同時(shí)，攤鋪前對(duì)路面進(jìn)行灑水，保持表層濕潤(rùn)。在攤鋪過(guò)程中，采用逐段攤鋪的方法，避免全面攤鋪導(dǎo)致部分混凝土凝結(jié)；當(dāng)一次攤鋪厚度超出標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，采取分層攤鋪的方法，注意每層鋪筑時(shí)間必須控制在30 min 內(nèi)，且下層應(yīng)當(dāng)厚于上層。在混凝土振搗中，選用插入式振搗器，先進(jìn)行混凝土初振，在振搗中及時(shí)對(duì)缺少部位補(bǔ)充混凝土，確?；炷翑備伵c振搗的均勻，符合路面標(biāo)準(zhǔn)要求。同時(shí)，混凝土的攤鋪、振搗與收面工作要保持連續(xù)性，確保路面混凝土施工質(zhì)量。如果施工中需要中斷施工過(guò)程，則必須要按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)置施工縫并做好接縫處理[3]。

2.2.6 接縫設(shè)置

在公路路面水泥混凝土面層施工中，為有效提高混凝土路面面層的施工質(zhì)量，延長(zhǎng)其使用壽命，還需要對(duì)混凝土面層進(jìn)行接縫設(shè)置。接縫設(shè)置分成縱縫與橫縫。根據(jù)該實(shí)際情況，縱縫是根據(jù)施工設(shè)計(jì)文件標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置的縱向施工縫，橫縫則包括橫向縮縫和橫向脹縫。

在設(shè)置縱向施工縫時(shí)，在立模之后，混凝土澆筑之前，設(shè)置縱向施工縫拉桿，穿過(guò)模板上的拉桿孔；在混凝土硬化后進(jìn)行縱向施工縫的縫槽施工，通常采用鋸縫機(jī)進(jìn)行切鋸，一混凝土硬化強(qiáng)度一般為5 MPa～10 MPa，或者經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定鋸縫時(shí)間；或者在混凝土澆筑時(shí)先埋下接縫板，混凝土初凝之后再拔出也可完成縱向縫槽的施工[4]。

在設(shè)置橫縫時(shí)，橫向縮縫主要是在混凝土硬化之后再進(jìn)行切鋸，如果條件不達(dá)標(biāo)，也可以在現(xiàn)澆混凝土中進(jìn)行壓縫設(shè)置。需要注意控制鋸縫時(shí)間，避免混凝土板發(fā)生未鋸縫先裂開(kāi)的情況。對(duì)于橫向脹縫，其設(shè)置需要注意縫壁保持豎直，縫隙寬度一致，同時(shí)避免縫中連漿的情況出現(xiàn)。在橫脹縫的下部，設(shè)置脹縫板，上部進(jìn)行封縫料灌注。脹縫板采用預(yù)制方式制作，在嵌入預(yù)制脹縫板之前，保證縫壁清潔度，脹縫板和經(jīng)壁保持緊密貼合。脹縫間距最大不超過(guò)140 m，在路面平曲線(xiàn)半徑R不超過(guò)200 m 的HY、YH 和縱坡變換位置均進(jìn)行脹縫設(shè)置[5]。

2.2.7 養(yǎng)護(hù)

及時(shí)對(duì)混凝土板進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，確保混凝土具有較強(qiáng)的水化、水解強(qiáng)度發(fā)育條件，有效防范混凝土裂縫，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為2～3 周。對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)需要嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)要求，做好封路養(yǎng)護(hù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度大于40%，可開(kāi)放行人通行。

在混凝土養(yǎng)護(hù)中，混凝土抹面施工后2h，其表面強(qiáng)度達(dá)到一定水平后，則采用濕治養(yǎng)生法，將濕麻袋或25mm 左右的濕砂覆蓋在混凝土表面及邊側(cè)，保證混凝土表面濕度和溫度，減少外部天氣環(huán)境對(duì)混凝土的影響?；蛘咴诨炷涟遄雒婧螅凑?0%過(guò)氯乙烯樹(shù)脂、87%溶劑油、3%苯二甲酸二丁酯的配比進(jìn)行過(guò)氯乙烯等成胰液的配制，均勻噴灑在混凝土板面，形成不透氣薄膜，實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土的保濕養(yǎng)護(hù)。但需要注意過(guò)氯乙烯樹(shù)脂具有易燃性和毒性，需要做好相應(yīng)的防護(hù)措施。同時(shí)，對(duì)混凝土進(jìn)行每日灑水養(yǎng)護(hù)，保持混凝土濕潤(rùn)。

2.2.8 封填縫施工

在混凝土發(fā)生初凝后，開(kāi)始進(jìn)行封填縫施工，封縫前需要將縫隙中的雜質(zhì)清除干凈。在對(duì)脹縫進(jìn)行封縫時(shí)，須在縫壁涂抹冷底子油，將填料將縫隙封填充實(shí)。封縫料可以采用加熱施工式封縫料，如瀝青橡膠封縫料、瀝青瑪蹄脂等；也可以采用常溫施工式封縫料，如聚氨脂、聚硫脂封縫膠等。

2.2.9 防滑構(gòu)造

為保證混凝土施工質(zhì)量，在混凝土路面面層還需要進(jìn)行防滑構(gòu)造施工。在混凝土強(qiáng)度高過(guò)設(shè)計(jì)強(qiáng)度40%時(shí)，則對(duì)混凝土路面進(jìn)行刻槽施工，采用機(jī)械刻槽，建立路面防滑構(gòu)造?？滩凼┕ば枰貏e注意時(shí)間控制，避免時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致混凝土硬度增強(qiáng)磨損刀片，或者時(shí)間過(guò)短混凝土硬度不足損壞槽口邊緣。根據(jù)工程實(shí)際設(shè)計(jì)刻槽尺寸等，槽間距按照24 mm 設(shè)置，槽寬3 mm、槽深3 mm～5 mm，刻槽形狀以上寬下窄的梯形為宜。注意每塊混凝土板刻槽數(shù)量應(yīng)當(dāng)分布均勻，并與路中線(xiàn)為垂直關(guān)系[6]。

2.3 施工質(zhì)量控制措施

2.3.1 完善施工質(zhì)量控制監(jiān)管體系

首先，施工各工序嚴(yán)格執(zhí)行三檢制，每一道施工工序都確保落實(shí)施工班組自檢，自檢合格后向質(zhì)檢工程師進(jìn)行報(bào)檢，然后質(zhì)檢工程師檢驗(yàn)合格后再向監(jiān)理工程師報(bào)檢，各級(jí)檢查合格之后，再按照要求繼續(xù)進(jìn)行下一工序施工。其次，建立健全施工質(zhì)量保障體系，項(xiàng)目經(jīng)理牽頭組建施工質(zhì)量檢查小組，以項(xiàng)目總工為指導(dǎo)，質(zhì)檢工程師負(fù)責(zé)跟進(jìn)，施工班組負(fù)責(zé)執(zhí)行，確保施工質(zhì)量檢查到位，各環(huán)節(jié)質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求[7]。

2.3.2 落實(shí)各環(huán)節(jié)施工質(zhì)量控制措施

施工環(huán)節(jié)包括以下4 點(diǎn)：1）在測(cè)量放樣環(huán)節(jié)，要確保導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)復(fù)核準(zhǔn)確，之后再進(jìn)行路面點(diǎn)位確定和高程放樣，測(cè)量人員需要保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行反復(fù)計(jì)算與校驗(yàn)，確認(rèn)無(wú)誤向施工人員進(jìn)行技術(shù)交底。2）在模型安裝過(guò)程中，立模前必須要做好槽鋼模型的清理工作，檢查模板與混凝土接觸面脫模劑是否完成均勻涂抹；模型鉆孔需要符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，架立完成后再次進(jìn)行高程與平面位置的校核，確保誤差在設(shè)計(jì)允許范圍之內(nèi)[8]。3）在混凝土施工環(huán)節(jié)，首先要保證混凝土原材料達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范要求；其次，根據(jù)混凝土配合比實(shí)驗(yàn)確定合理混凝土配比，并根據(jù)砂石料的含水量合理調(diào)整施工用水情況，將混凝土坍落度控制在合理范圍內(nèi)，同時(shí)控制混凝土攪拌時(shí)間，減少混凝土離析情況；再次，混凝土運(yùn)輸采用自卸運(yùn)輸車(chē)，攤鋪采用機(jī)器與人工配合的方式，攤鋪均勻后立即進(jìn)行振搗施工，注意振搗過(guò)程中不得觸碰鋼筋模板，快插慢拔依次逐點(diǎn)振搗，當(dāng)混凝土無(wú)明顯下沉、無(wú)大量氣泡時(shí)再進(jìn)行下一點(diǎn)振搗；最后，進(jìn)行混凝土粗平和精平，運(yùn)用振動(dòng)梁進(jìn)行混凝土表面振搗提漿，完成混凝土表面粗平；混凝土表面精平通過(guò)抹面機(jī)與人工相配合，選擇施工經(jīng)驗(yàn)較為豐富的施工人員在混凝土即將初凝的階段進(jìn)行精平施工[9]。4）做好拆模時(shí)間控制。拆模時(shí)間主要根據(jù)混凝土強(qiáng)度確定，當(dāng)混凝土強(qiáng)度在8.0 MPa 時(shí)才可以拆卸模板。在不同的氣溫條件下，不同水泥混凝土路面面層施工的拆模時(shí)間控制具有較大的差異，具體見(jiàn)表1。在該施工中，晝夜平均氣溫在15℃左右，最晚拆模時(shí)間在36 h 以上。

表1 混凝土路面施工允許最早拆模時(shí)間

2.3.3 落實(shí)施工安全保障措施

在公路工程路面混凝土施工過(guò)程中，由項(xiàng)目經(jīng)理牽頭組織建立施工安全管理體系，以項(xiàng)目總工為指導(dǎo)，施工現(xiàn)場(chǎng)專(zhuān)職安全員負(fù)責(zé)施工安全管理，施工班組具體落實(shí)各項(xiàng)施工安全措施。首先，在施工前對(duì)施工管理人員和施工人員進(jìn)行全面的安全教育培訓(xùn)。其次，提高施工人員專(zhuān)業(yè)性要求，確保機(jī)械操作、設(shè)備使用以及現(xiàn)場(chǎng)駕駛員均是具有相關(guān)行業(yè)資質(zhì)證書(shū)的專(zhuān)業(yè)人員。再次，加強(qiáng)對(duì)臨時(shí)用工設(shè)備的安全防護(hù)，尤其是臨時(shí)用電必須要有專(zhuān)業(yè)的電力作業(yè)人員進(jìn)行布線(xiàn)和界限。最后，加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)安全警示標(biāo)語(yǔ)、標(biāo)牌的完善設(shè)置，時(shí)刻牢記安全施工。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在公路工程路橋施工中，水泥混凝土路面施工技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，并且施工技術(shù)不斷成熟。但是，水泥混凝土路面面層施工中所涉及的施工環(huán)節(jié)眾多，施工工序復(fù)雜，影響施工質(zhì)量的因素也比較多。因此，在實(shí)際施工中，施工單位需要根據(jù)工程實(shí)際情況，嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，確?；炷潦┕ぜ夹g(shù)合理可行。同時(shí)，對(duì)各個(gè)施工工序采取質(zhì)量管理措施，保障施工安全，促進(jìn)公路工程路面混凝土施工順利實(shí)施。