水泥混凝土路面施工技術(shù)應(yīng)用研討

謝 晶

(中國(guó)水利水電第十工程局有限公司，四川 成都 610072)

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水泥混凝土路面施工技術(shù)應(yīng)用研討

謝 晶

(中國(guó)水利水電第十工程局有限公司，四川 成都 610072)

引漢濟(jì)渭工程道路路面施工范圍廣，對(duì)其道路的整體性、耐久性、強(qiáng)度和剛度均有較高的要求。以黃金峽水利樞紐出水池道路水泥混凝土路面工程為例，結(jié)合工程實(shí)際，對(duì)施工過(guò)程中的澆筑、振搗、混凝土溫控及結(jié)構(gòu)裂縫技術(shù)等問(wèn)題進(jìn)行了研究并提出了實(shí)際控制措施及技術(shù)手段，對(duì)類(lèi)似工程具有一定的參考價(jià)值。

引漢濟(jì)渭；道路；混凝土；施工技術(shù)

1 工程概述

黃金峽水利樞紐位于陜西省洋縣境內(nèi)，地處洋縣縣城東南的漢江上，為引漢濟(jì)渭工程調(diào)水的源頭，樞紐工程由大壩、泵站、電站、魚(yú)道等主要建(構(gòu))筑物組成。出水池道路位于壩址左岸戴母雞溝內(nèi)，主要承擔(dān)泵站揚(yáng)水管道及出水池開(kāi)挖棄渣、混凝土澆筑運(yùn)輸，同時(shí)作為出水池后期運(yùn)行的永久管理道路，道路全長(zhǎng)1.927 km，為場(chǎng)內(nèi)三級(jí)公路，設(shè)計(jì)速度為20 km/h，設(shè)計(jì)路面寬6.5 m，路基寬8 m，采用混凝土路面。

混凝土路面工程正式施工前，分別做好了水泥、砂石骨料及中間產(chǎn)品等材料的試驗(yàn)檢測(cè)工作。該工程選用低水化熱的礦渣水泥(“堯 柏” 牌32.5R、42.5R水泥)，并檢測(cè)了材料的細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間、安定性及強(qiáng)度等，檢驗(yàn)結(jié)果全部合格；另外，對(duì)砂，粗、細(xì)骨料進(jìn)行的檢測(cè)項(xiàng)目有密度、含泥量、細(xì)度模數(shù)、針片狀及強(qiáng)度等，檢驗(yàn)結(jié)果亦全部合格；該工程的混凝土分別有C20、C30、C40三種等級(jí)，選用固定攪拌場(chǎng)集中攪拌或集中配料的商品混凝土。

2 施工技術(shù)

結(jié)合混凝土路面工程設(shè)計(jì)要求及現(xiàn)場(chǎng)條件，該工程需要在路面澆筑和振搗的基礎(chǔ)上采取措施控制路面裂縫的產(chǎn)生，并通過(guò)一系列的養(yǎng)護(hù)工作，全方位控制路面施工的質(zhì)量。具體的施工方法如下。

2.1 施工準(zhǔn)備

針對(duì)該工程工期緊、地方干擾因素多、協(xié)調(diào)難度大的現(xiàn)狀，準(zhǔn)備選調(diào)一支有豐富施工經(jīng)驗(yàn)、協(xié)調(diào)能力強(qiáng)、善打硬仗的優(yōu)秀施工隊(duì)伍，并配以足夠的技術(shù)管理人員。

(1)水泥：水泥的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)要符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，每一批水泥都應(yīng)有質(zhì)保書(shū)并且應(yīng)按照公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求的頻率進(jìn)行自檢。

(2)砂：質(zhì)地堅(jiān)硬、耐光、潔凈、符合規(guī)定級(jí)配，細(xì)度模量在2.5以上，含泥量(沖洗法)不大于3%，有機(jī)含量(比色法)不深于標(biāo)準(zhǔn)溶液的顏色。

(3)碎石：質(zhì)地堅(jiān)硬、耐光、潔凈、符合規(guī)定級(jí)配，最大粒徑不應(yīng)超過(guò)31.5 mm。石料的等級(jí)強(qiáng)度大于Ⅱ級(jí)，壓碎值符合規(guī)范規(guī)定，針、片狀顆粒含量大于15%，含泥量(沖洗法)不大于1%。

(4)根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃，組織好各種材料的進(jìn)場(chǎng)，并對(duì)已進(jìn)場(chǎng)的砂、碎石、水泥、鋼筋進(jìn)行各種性能的檢驗(yàn)，對(duì)于不符合要求的材料，應(yīng)另選或采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施。

(5)混合料配合比的檢驗(yàn)與調(diào)整。

①工作性的檢驗(yàn)和與調(diào)整。按設(shè)計(jì)配合比取樣試拌，測(cè)定其工作性，必要時(shí)還應(yīng)通過(guò)試鋪檢驗(yàn)，若測(cè)得其工作性低于要求，則保持水灰比不變而適當(dāng)增加水泥用量。每次調(diào)整加入少量材料，重復(fù)試驗(yàn)，直至符合要求為止。

②強(qiáng)度的檢驗(yàn)。按工作性符合要求的配合比適當(dāng)增減水泥用量，配置3組配合比的新拌混凝土試件并測(cè)定其實(shí)際密度，待其到規(guī)定齡期后測(cè)定其強(qiáng)度。對(duì)于實(shí)測(cè)強(qiáng)度未達(dá)到要求的配合比強(qiáng)度時(shí)，可采用提高水泥標(biāo)號(hào)、減小水灰比或改善粒料級(jí)配等措施。

③通過(guò)選擇不同水量、不同水灰比、不同砂率或不同粒料級(jí)配等配制混合料，通過(guò)比較，從中選擇出經(jīng)濟(jì)合理的方案。

④由于施工現(xiàn)場(chǎng)的砂和石子的含水量經(jīng)常變化，因此，必須逐班測(cè)定并調(diào)整其實(shí)際用量。

2.2 路面澆筑與振搗

混凝土從固定攪拌場(chǎng)集中攪拌后，直接將其運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)指定的澆筑位置，并根據(jù)混凝土澆筑方向，結(jié)合澆筑的速度及間隔時(shí)間進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

在施工現(xiàn)場(chǎng)，混凝土表面一度出現(xiàn)嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象，施工人員將積水引流到低處，然后由人工集中排出；另外，由于基礎(chǔ)澆筑的高度太高，不利于對(duì)沉降量的控制，尤其是沿著基礎(chǔ)鋼筋網(wǎng)片的方向容易出現(xiàn)裂縫，因此，在混凝土初凝前，進(jìn)行了二次振搗和二次抹壓、同步養(yǎng)護(hù)了澆筑后的混凝土。至于對(duì)混凝土表面裂縫的控制，需要在澆筑的同時(shí)于混凝土表面和模板內(nèi)側(cè)大約每m3的范圍內(nèi)均勻播撒5 kg左右的鋼纖維，然后再進(jìn)行振搗和抹壓，直至混凝土達(dá)到預(yù)期的密實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)于該工程混凝土的振搗施工，主要借助6臺(tái)插入式振搗器，在合理布置插入點(diǎn)后進(jìn)行上下、均勻的振搗，期間，為了消除上下層混凝土的接縫，在振搗上層混凝土?xí)r，插入下層混凝土的振搗棒長(zhǎng)度大約為5 cm，同時(shí)將每個(gè)點(diǎn)的振搗時(shí)間控制在20～30 s范圍內(nèi)，方可保證混凝土表面不會(huì)下沉、氣泡充分溢出。除此之外，混凝土二次振搗后，對(duì)混凝土表面應(yīng)進(jìn)行刮平、抹壓處理，整平機(jī)整平時(shí)，采用前進(jìn)振動(dòng)、后退靜滾的方式作業(yè)。整平后，用3～5 m刮尺在縱、橫兩個(gè)方向進(jìn)行精平飾面，每個(gè)方向至少兩遍。最后分別將塑料布和兩層草墊覆蓋其上，方可避免出現(xiàn)干裂縫。

2.3 路面裂縫的控制

路面裂縫的控制是該工程施工的重點(diǎn)所在，也是保證路面施工質(zhì)量的關(guān)鍵。期間需要控制好混凝土的拌和溫度、澆筑溫度、最大絕熱溫升、表層溫度等，具體控制方法如下：

(1)澆筑溫度的控制。該工程混凝土澆筑溫度Tj與混凝土拌和溫度Tc、混凝土運(yùn)輸與澆筑時(shí)的室外溫度Tq(工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)值為25 ℃)、溫度損失系數(shù)Ai有關(guān)，其澆筑溫度可用公式Tj=Tc+(Tq-Tc)×(A1+A2+…+An)表示。

則該工程混凝土澆筑溫度Tj=18.8+(25-18.8)×0.334=20.7(℃)，即在澆筑混凝土期間，其溫度應(yīng)控制在20.7 ℃。

(4)混凝土表層溫度?；炷翝仓戤?，分別將塑料布和草袋覆蓋在澆筑面上，保溫層的厚度為120mm，其表層溫度的控制是保證養(yǎng)護(hù)效果的基本前提，其中需要明確混凝土表面模板及保溫層傳熱系數(shù)β、混凝土虛厚度h、混凝土計(jì)算厚度H，三者分別取值1.11[w/(m2·k)]、1.4m、5.8m，通過(guò)公式T2(t)=Tq+4×h(H-h)[T1(T)-Tq]/H2，計(jì)算出混凝土表層溫度為49.4 ℃。

按照以上詳細(xì)計(jì)算確定的澆筑溫度、最大絕熱溫升、表層溫度展開(kāi)混凝土施工工作，對(duì)避免路面裂縫具有一定的理論指導(dǎo)意義。

2.4 路面養(yǎng)護(hù)

在確保澆筑后的混凝土狀態(tài)均勻密實(shí)后，混凝土表面正負(fù)公差在-10～10mm之間，即可將塑料薄膜和草袋覆蓋在混凝土表面，以此保持混凝土的濕度和溫度，避免由于內(nèi)外溫度差異太大而出現(xiàn)裂縫。該工程混凝土的內(nèi)外溫差要求控制在25 ℃以內(nèi)。在路面養(yǎng)護(hù)期間，需安排專人負(fù)責(zé)，降溫養(yǎng)護(hù)及周轉(zhuǎn)材料備用情況為：草袋1 600m2，用途：養(yǎng)護(hù)；塑料布1 000m2，用途：養(yǎng)護(hù)；鋼管900m，規(guī)格為φ50，用途：降溫；圓鋼900m，規(guī)格為φ12，用途：作對(duì)拉桿；鋼筋320m，規(guī)格為φ25，用途：作降溫管支架；跳板300塊，每塊3m，用途：作馬道；鋼管980根，每根6m，用途：作支模馬道；鋼管1 600根，每根2～3m，用途：作支模馬道；膠合板100塊，規(guī)格為2 400mm×1 200mm，用途：作斜坡支模；塑料水管200m，規(guī)格為φ50，用途：養(yǎng)護(hù)。

借助以上材料進(jìn)行路面降溫養(yǎng)護(hù)，其中路面表面覆蓋塑料布和草袋可達(dá)到保溫效果，而路面內(nèi)部的降溫需要在底板、底座位置鋪設(shè)S型φ50的薄壁鋼管，進(jìn)水口和出水口分別露出板面500mm，大約在澆筑混凝土24h時(shí)接通循環(huán)水進(jìn)行其內(nèi)部的降溫，大約在溫度降到10 ℃后方可停止降溫，降溫后從出水口流出的循環(huán)水可直接用于路面表面的養(yǎng)護(hù)。

質(zhì)量控制貫穿于整個(gè)工程項(xiàng)目的全過(guò)程。該項(xiàng)目部建立了質(zhì)量管理網(wǎng)絡(luò)、詳細(xì)技術(shù)交底、不定期地進(jìn)行檢查，同時(shí)委派專人保護(hù)成品路面，其具體保護(hù)措施為：跨越路面架空搭設(shè)馬道，禁止直接在路面行人和放置東西；用于泵送混凝土的泵管不能夠直接放置在路面上，而需要在其下方設(shè)置鋼筋架子，以免損傷澆筑后的路面；不定時(shí)檢測(cè)路面混凝土的強(qiáng)度，在強(qiáng)度低于1N/mm2時(shí)，禁止人員行走或放置物件。當(dāng)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的25%～30%時(shí)，采用切割機(jī)切割。脹縫、縱縫及橫向縮縫填縫料使用聚氯乙烯膠泥填料。

3 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，在道路水泥混凝土路面施工中，裂縫的防治是質(zhì)量控制的重點(diǎn)所在。在實(shí)際施工過(guò)程中，由于設(shè)計(jì)、施工等環(huán)節(jié)存在問(wèn)題，以及所使用的混凝土存在質(zhì)量隱患等，以致于澆筑后的混凝土在外界因素的誘發(fā)下容易出現(xiàn)各種類(lèi)型的質(zhì)量問(wèn)題。筆者通過(guò)對(duì)工程實(shí)例進(jìn)行研究，基本明確了黃金峽水利樞紐出水池道路水泥混凝土路面施工質(zhì)量控制的方法，其中包括路面澆筑與振搗、路面裂縫控制、路面養(yǎng)護(hù)等措施，對(duì)類(lèi)似工程施工具有一定的實(shí)際應(yīng)用參考價(jià)值。

(責(zé)任編輯：李燕輝)

2016-08-15

[TU997]；U416.216;U415.6

B

1001-2184(2016)05-0048-03

謝 晶(1980-)，男，四川巴中人，工程師，從事水利水電工程施工技術(shù)與管理工作.