水泥混凝土路面施工中的問題分析與防治

高中信

隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,近年來我省開始大量修建各等級公路。公路何時選用水泥混凝土路面,一直是困擾設(shè)計者和決策者的一個問題。對于公路選用水泥混凝土路面存在著許多不容忽視的因素。選用水泥混凝土路面需要對施工水平、使用現(xiàn)狀、破壞現(xiàn)狀、養(yǎng)護(hù)狀況、養(yǎng)護(hù)費用進(jìn)行全面調(diào)查,綜合考慮當(dāng)?shù)貧夂驐l件、土基狀況、交通量大小、施工技術(shù)水平等因素,對路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行經(jīng)濟、技術(shù)、社會影響等方面的綜合分析,通過對現(xiàn)狀的客觀分析,以可靠的數(shù)據(jù)與科學(xué)的分析方法說明各等級公路在目前條件下應(yīng)采用水泥混凝土路面。

水泥混凝土路面早期出現(xiàn)的啃邊、缺角、斷板、錯臺、中縫脹開、唧泥等已嚴(yán)重影響了水泥混凝土路面的使用壽命和道路行車質(zhì)量,根據(jù)調(diào)查分析,這些病害中有相當(dāng)一部分與施工工藝有關(guān)。因此,有必要從施工角度研究病害產(chǎn)生的機理,從而尋求改善施工工藝的方法。

1 路面現(xiàn)狀調(diào)查

路面長期的使用性能及建養(yǎng)投資是各等級公路路面選型的決定因素。路面現(xiàn)狀調(diào)查主要包括水泥混凝土路面的破壞、路面平整度、強度、施工技術(shù)、施工工藝以及工程投資和養(yǎng)護(hù)維修費用等方面。1)路面破損調(diào)查采用目測調(diào)查法,以1 000 m～2 000 m為一個調(diào)查段落。主要內(nèi)容為水泥路面的斷裂、唧泥、錯臺和接縫破壞等。2)路面彎沉調(diào)查以貝克曼梁為主要調(diào)查工具,少數(shù)路段采用落錘式彎沉儀FWD測試。3)路面平整度調(diào)查采用顛簸累積(BI)儀進(jìn)行調(diào)查,每100 m為一個統(tǒng)計路段。4)路面類型對環(huán)境的適應(yīng)性主要調(diào)查受水侵害嚴(yán)重的低路堤路段的適應(yīng)性。5)路面建設(shè)費用、養(yǎng)護(hù)費用及路況的歷史資料,主要通過查閱有關(guān)文檔資料獲得。6)調(diào)查路段的確定,主要考慮公路等級、路面類型、所屬地區(qū)、使用年限上具有的代表性。

2 水泥混凝土路面綜合經(jīng)濟技術(shù)

2.1 路面結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟評價

路面設(shè)計方案的經(jīng)濟評價是路面設(shè)計的一項必不可少的內(nèi)容,也是進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)比選的重要依據(jù)。路面結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟評價主要考慮的因素有路面結(jié)構(gòu)的壽命周期總費用現(xiàn)值、建筑及養(yǎng)護(hù)費用,還要考慮采用的方案對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的影響,如使用當(dāng)?shù)夭牧稀趧恿Y源的利用等。

根據(jù)調(diào)查的材料單價、路面養(yǎng)護(hù)費用,對水泥混凝土路面的初期投資及費用現(xiàn)值進(jìn)行計算。

2.2 水泥混凝土路面的技術(shù)適應(yīng)性

水泥混凝土路面的最顯著特點是它具有很大的剛度以及良好的抗疲勞特性。由于混凝土板的彈性模量比基層材料高得多,因而水泥混凝土路面的承載力大部分是從板本身得到的。對于土基,水泥混凝土路面對土基條件不太敏感。

對于路面所使用的集料,水泥混凝土路面是由水泥這種水硬性結(jié)合料膠結(jié)而成,它可以容納各種類型的集料和砂,只要這些材料滿足一定的標(biāo)準(zhǔn)(如級配、砂率、潔凈等)。

氣候條件對路面結(jié)構(gòu)的影響主要表現(xiàn)為當(dāng)?shù)貧鉁?、降水以及地下水位對路面的影響。一般而?水泥混凝土路面是不適宜分期修建的。

3 施工準(zhǔn)備

1)選擇合適的拌合場地。

2)進(jìn)行原材料試驗和混凝土配合比設(shè)計。

3)混凝土攤鋪前,對基層進(jìn)行整修,如有不合格之處應(yīng)予以整修、補強等?；炷翑備伹?基層表面應(yīng)灑水潤濕。

4 路面施工

1)測量放樣根據(jù)設(shè)計圖紙放出路線中心線及路面邊線?；炷翑備佭^程中,要做到勤測、勤校、及時糾偏。2)支立模板在處理好的基層或做好的調(diào)平層上,清掃雜物及浮土,然后再支立模板,模板高度與路面高度相齊平。3)拌制混凝土?xí)r要準(zhǔn)確掌握配合比,進(jìn)入拌合機的砂、石料及散裝水泥須準(zhǔn)確過秤,特別要嚴(yán)格控制用水量。4)混凝土運輸用手推車、翻斗車或自卸汽車,運距較遠(yuǎn)時,宜采用攪拌運輸車運輸。5)攤鋪混凝土運至澆筑現(xiàn)場的混合料,一般直接倒向安裝好側(cè)模的路槽內(nèi),并用人工找補均勻,有明顯離析時應(yīng)重新拌勻。攤鋪時應(yīng)用大鐵耙子把混合料耙散,然后用鏟子、刮子把料耙散、鋪平,在模板附近,需用方鏟用扣鏟法撒鋪混合料并插入搗幾次,使砂漿搗出,以免發(fā)生空洞蜂窩現(xiàn)象。攤鋪時的松散混凝土應(yīng)略高過模板頂面設(shè)計高度的10%左右。6)混凝土振搗對于厚度不大于22 cm的混凝土板,靠邊角先用插入式振搗棒振搗,再用功率不小于2.2 kW的平板振搗器縱橫交錯全面振搗,且振搗時應(yīng)重疊10 cm～20 cm,然后用振動梁振搗拖平,有鋼筋的部位,振搗時防止鋼筋變位。7)接縫施工。a.縱向施工縫需設(shè)置拉桿,模板上預(yù)留了圓孔以便穿過拉桿,先把拉桿長度對半大致穩(wěn)住,混凝土澆筑振搗完后,校正拉桿位置。b.橫向縮縫采用切縫法,合適的切縫時間應(yīng)控制在混凝土獲得足夠的強度而收縮應(yīng)力未超出其強度的范圍內(nèi)時進(jìn)行。c.脹縫。先澆筑脹縫一側(cè)混凝土,取走脹縫模板后,再澆另一側(cè)混凝土,鋼筋支架澆在混凝土內(nèi)。壓縫板條使用前應(yīng)涂廢機油或其他潤滑油,在混凝土振搗后,先抽動一下,而后最遲在終凝前將壓縫板條抽出,抽出時,用木板條壓住兩側(cè)混凝土,然后輕輕抽出壓縫板條,再用鐵模板將兩側(cè)混凝土抹平整。d.橫向施工縫。每日施工終了必須設(shè)置橫向施工縫,其位置宜設(shè)在脹縫和縮縫處,設(shè)在脹縫處,其構(gòu)造采用脹縫構(gòu)造。e.填縫。一般在養(yǎng)護(hù)期滿后要及時填封接縫,以防止泥砂等雜物進(jìn)入縫內(nèi)。8)水泥混凝土路面收水抹面及拉毛操作直接影響到平整度、粗糙度和抗磨性能,混凝土終凝前必須收水抹面。9)養(yǎng)護(hù)到混凝土表面有相當(dāng)硬度時,一般用手指輕壓無痕跡,就可用濕草墊或濕麻袋覆蓋,灑水養(yǎng)護(hù)時應(yīng)注意水不能直接澆在混凝土表面上,當(dāng)遇到大雨或大風(fēng)時,要及時覆蓋潤濕草墊。10)拆模時先取下模板支撐、鐵釬等,然后用扁頭鐵撬棍棒插入模板與混凝土之間,慢慢向外撬動,切勿損傷混凝土板邊,拆下的模板應(yīng)及時清理保養(yǎng)并放平堆好,防止變形,以便轉(zhuǎn)移他處使用。11)夏季施工時為防止水分過早的蒸發(fā),一般應(yīng)采取以下措施:a.根據(jù)運距、氣溫、日照的大小決定,一般在30℃氣溫下,要保持氣溫20℃的坍落度,要增加單位用水量4 kg～7 kg。b.攤鋪、振搗、收水抹面與養(yǎng)護(hù)各道工序應(yīng)銜接緊湊,盡可能縮短施工時間。c.在已攤鋪好的路面上,應(yīng)盡量搭設(shè)涼棚,避免表面烈日暴曬。d.在收水抹面時,因表面過分干燥而無法操作的情況下允許灑少量水于表面進(jìn)行收水抹面。12)冬季施工混凝土強度的增長主要依靠水泥的水化作用。盡可能在氣溫高于5℃時進(jìn)行施工,并且摻加早強劑。氣溫低于5℃且非施工不可時,可采用高標(biāo)號快凝水泥,或加熱水;混凝土表面覆蓋蓄熱保溫材料等措施。

5 防治措施

1)延長水泥混凝土路面施工的拆模時間,確保水泥混凝土路面施工的拆模時間在24 h以上。2)拆模人員應(yīng)是有耐心有經(jīng)驗的技術(shù)工人,拆裝時不準(zhǔn)用大錘對鋼模進(jìn)行敲打。3)重視水泥混凝土路面板的邊緣養(yǎng)護(hù),做到混凝土面板的全面充分養(yǎng)護(hù),并盡可能采用養(yǎng)護(hù)膜、養(yǎng)護(hù)液等新技術(shù)。4)加強對開放交通施工的交通管制,禁止車輛沖卡和駛?cè)腽B(yǎng)護(hù)期未到的混凝土面板。5)糾正混凝土路面施工中的不正確做法,不用塑料膜墊鋼模板,防止漏漿可采用高標(biāo)號砂漿堵鋼模底縫,用6 cm×6 cm薄膜堵拉桿、傳力桿鋼筋與鋼模接縫。在對第二幅混凝土板進(jìn)行施工時,須在已澆好的一幅板邊上墊一塊防振板。6)在雙幅混凝土路面的第一幅面板施工時,做到中模多放1 cm～2 cm;在對第二幅板進(jìn)行施工時,把多澆的1 cm～2 cm切除,確保中縫平整順直,橫向施工縫和脹縫施工也必須做到先切邊后澆筑;分車道行駛的水泥混凝土路面施工盡可能做到雙幅板同時澆筑,然后用切割機從中間切開(按假縫設(shè)置)。7)在安裝縱縫拉桿和工作縫傳力桿時,也要和安裝脹縫傳力桿一樣用支架固定。8)非全幅施工水泥穩(wěn)定基層時須安模施工。

[1] 王國清.公路工程質(zhì)量問題及防治措施[Z].2001.

[2] 北京交通管理干部學(xué)院.交通遠(yuǎn)程教育[Z].2001.

[3] 王仕灼.淺析水泥混凝土路面質(zhì)量病害的防治[J].山西建筑,2009,35(26):276-277.