郭宇

（龍巖市上杭公路事業(yè)發(fā)展中心，福建 上杭364200）

0 引言

對(duì)于不同類(lèi)型的公路應(yīng)根據(jù)其實(shí)際通行需求和存在的問(wèn)題選擇針對(duì)性的施工技術(shù)，從而保證行駛環(huán)境的安全性。但施工的過(guò)程中經(jīng)常存在路面不平整、路基壓實(shí)不足以及穩(wěn)定性差的問(wèn)題，擁堵現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，對(duì)道路交通出行和周?chē)幼…h(huán)境造成不良影響。因此，針對(duì)水泥混凝土路面施工技術(shù)的研究十分有必要。

1 工程概況

S308 線白砂嶺路段，位于上杭縣境內(nèi)，里程樁號(hào)為401K+000—407K+780，1996 年鋪設(shè)水泥混凝土路面。采用15cm 厚5%水泥穩(wěn)定碎石基層，25cm 厚C35混凝土面層（混凝土抗折強(qiáng)度為5.0MPa）。路面寬度：12m。設(shè)計(jì)荷載：汽-20，掛-100。邊施工邊通車(chē)是該路段的施工特點(diǎn)，也是最突出的矛盾。根據(jù)調(diào)查顯示，該路段經(jīng)常存在水泥板板角破碎、下沉等病害問(wèn)題，對(duì)車(chē)輛安全出行造成一定影響。

2 水泥混凝土路面技術(shù)問(wèn)題及成因

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在實(shí)際施工過(guò)程中公路平整度存在一定問(wèn)題，導(dǎo)致難以控制事故發(fā)生率，經(jīng)常有部分大型載重貨車(chē)行駛顛簸，一些裝載樹(shù)苗、煤塊、砂石的車(chē)輛甚至還會(huì)因顛簸而使物品掉落飛出，對(duì)其他車(chē)輛和過(guò)路行人造成影響。這一問(wèn)題的成因主要在于公路工程路基路面施工質(zhì)量不佳形成沉降縫、斷裂縫等，因此需要提升道路強(qiáng)度。路基壓實(shí)不足問(wèn)題在公路工程中時(shí)有發(fā)生，經(jīng)常表現(xiàn)為路基材料膨脹、季節(jié)性的冷熱收縮，進(jìn)而引發(fā)路面受損。若目標(biāo)建設(shè)區(qū)域的土壤結(jié)構(gòu)為軟土地基，那么這種情況還會(huì)加劇，抗剪性、抗壓性均比較低，沉降問(wèn)題加劇。

3 落實(shí)水泥混凝土路面施工

3.1 明確技術(shù)流程

在施工前期務(wù)必做好準(zhǔn)備工作和技術(shù)交底，明確相關(guān)流程。首先，需要對(duì)目標(biāo)建設(shè)區(qū)域進(jìn)行地質(zhì)環(huán)境勘察工作，并做好數(shù)據(jù)分析，為后續(xù)水泥混凝土混合物的級(jí)配打下基礎(chǔ)。其次，將方案上報(bào)至當(dāng)?shù)卣?，?duì)其進(jìn)行價(jià)值評(píng)估。最后，需要提前進(jìn)行施工物品的準(zhǔn)備，包括材料、機(jī)械以及工程隊(duì)伍，務(wù)必符合建設(shè)規(guī)范，發(fā)揮最大效用，具體工程技術(shù)及交互流程如圖1所示。

圖1 路面施工技術(shù)交互流程圖

此次工程在進(jìn)行路面基層檢測(cè)后開(kāi)始測(cè)量放樣，直線段和曲線段分別以20m 和5m 為間隔布置布樁，并完成中心樁的布置結(jié)合中心線與邊樁位置實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土塊的核對(duì)。此外，基層的處理也是重中之重的環(huán)節(jié)，主要針對(duì)基層中的隆起、空鼓情況。案例工程選擇素混凝土對(duì)基層空鼓和隆起情況進(jìn)行換填，并用脹縫板分離，對(duì)存在溫縮、干縮裂縫進(jìn)行防水處理，對(duì)于較大的縱向裂縫應(yīng)用水泥穩(wěn)定碎石進(jìn)行填補(bǔ)。

3.2 材料選擇配比

水泥混凝土材料的構(gòu)成包括水泥、集料、外加劑和水，應(yīng)按照公路的通行用途進(jìn)行科學(xué)配比，達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度。通過(guò)案例工程勘察能夠詳細(xì)了解實(shí)際情況，在水泥材料選擇時(shí)需要保證其穩(wěn)定性良好，同時(shí)黏稠度、凝固時(shí)間以及強(qiáng)度差等均需要滿足國(guó)家道路建設(shè)規(guī)范。水泥混凝土公路實(shí)際施工時(shí)會(huì)對(duì)原有地段情況造成一定破壞，將路基替代地層，因此路基在正式通車(chē)后需要承受較大負(fù)荷。因此，想要提升穩(wěn)定性延長(zhǎng)使用壽命需要科學(xué)配置混凝土配合比。

該工程根據(jù)相關(guān)資料設(shè)計(jì)兩種配合比方案，具體如表1 所示。

表1 混凝土配比方案

通過(guò)對(duì)比后發(fā)現(xiàn)方案1 的水化熱量在3d、7d、30d分別為100J/kg、173.2J/kg 和249.2J/kg；方案2 的水化 熱 量 在3d、7d、30d 分 別 為156J/kg、207J/kg 和279J/kg，因此選用方案1 的混凝土配比。在應(yīng)用前需要由專(zhuān)業(yè)資質(zhì)機(jī)構(gòu)做好水泥質(zhì)量檢測(cè)，集料選擇方面盡可能選擇質(zhì)地優(yōu)良且堅(jiān)硬的集料提升基層穩(wěn)定性，細(xì)度模數(shù)在2.5 以上，粒徑在4.0cm 以下，該工程選擇應(yīng)用無(wú)雜質(zhì)的中粗砂。

3.3 現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及設(shè)備準(zhǔn)備

此次工程的難點(diǎn)之一在于邊施工邊通車(chē)，因此在施工過(guò)程中既要縮減物料到場(chǎng)的時(shí)間，又要保證正常通車(chē)，減低對(duì)交通的影響。因此，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的布設(shè)需要安排專(zhuān)人進(jìn)行晝夜交通指揮。施工單位在選擇混合料拌和場(chǎng)地時(shí)，既要滿足距離近，又要保證不會(huì)影響交通，并且要布置在原材料存放倉(cāng)附近，做好防水防潮措施。攤鋪機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)同時(shí)進(jìn)行坍落度檢測(cè)，做好振搗頻率的調(diào)整。為降低攤鋪機(jī)顛簸情況對(duì)水泥混凝土的影響，可以通過(guò)縮短基準(zhǔn)線狀間距和降低行駛速度等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。施工時(shí)，搓平梁高程需要略低于擠壓底板，可在搓平梁的兩個(gè)三等分點(diǎn)處安裝振搗器，控制打桿深度一致。此次工程施工作業(yè)包括地表處理、碾壓、修整等，需要結(jié)合工程量合理搭配機(jī)械設(shè)備。選用的設(shè)備方案為：重型壓路機(jī)∶輕型壓路機(jī)∶攤鋪機(jī)∶拌和機(jī)=9∶2∶2∶1。

3.4 模板安裝

在進(jìn)行安裝時(shí)需保證路面兩側(cè)模板安裝的平直度、高度以及厚度，避免出現(xiàn)彎曲情況，且高度與混凝土板相一致。安裝時(shí)間模板釘入基層并做好固定工序，保證與基層垂直。模板之間還需保證平整緊密，嚴(yán)禁錯(cuò)位情況，若發(fā)現(xiàn)基層與模板存在縫隙，則要及時(shí)進(jìn)行材料填充并壓實(shí)，完成安裝后施工單位需要進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收，做好位置、高度以及嚴(yán)密性等多項(xiàng)參數(shù)檢查，并在內(nèi)部涂刷隔離劑，確保水泥混凝土能夠順利脫落避免黏結(jié)。針對(duì)模板安裝過(guò)程前后的混凝土面層施工工藝流程如圖2 所示。

圖2 混凝土面層施工流程

3.5 混凝土拌和運(yùn)輸與振搗

混凝土拌和工序需要保證其不會(huì)存在物料不均勻、離析等情況，根據(jù)集料配比進(jìn)行拌和。此次工程所應(yīng)用1000 型混凝土拌和機(jī)進(jìn)行攪拌，將前期準(zhǔn)備好的材料進(jìn)行稱重并按照順序投放，此過(guò)程要結(jié)合天氣和物料含水量進(jìn)行靈活控制。水泥混合料配置需要按照先砂石后水泥的順序，完成拌和后還需根據(jù)實(shí)際情況加入適量水或碎石，避免運(yùn)輸和攤鋪階段的水分蒸發(fā)。每盤(pán)拌和料的攪拌時(shí)間一般控制在60s 左右，保證坍落度合格后送往現(xiàn)場(chǎng)。水泥混凝土運(yùn)輸需要應(yīng)用自卸式運(yùn)輸車(chē)，車(chē)輛內(nèi)部與模板一樣涂抹隔離劑，防止水泥與車(chē)內(nèi)部結(jié)構(gòu)黏結(jié)，要正分批次裝料，將裝載量控制在80%左右，同時(shí)做好防雨水、防日曬措施，保證車(chē)輛行駛速度?；炷涟韬唾|(zhì)量是工程質(zhì)量的關(guān)鍵部分，將施工流程匯總為圖3。

圖3 混凝土拌和工藝流程

此次工程選擇扣鏟法完成對(duì)水泥混凝土的撒鋪，保證卸料高度在1.5m 以內(nèi)，以免出現(xiàn)物料離析。整個(gè)撒鋪過(guò)程不得揚(yáng)撒或直接拋，否則也會(huì)導(dǎo)致離析，甚至內(nèi)部出現(xiàn)大量氣泡。在模板附近插搗從而分出漿水避免蜂窩現(xiàn)象。插搗過(guò)程需要注重連續(xù)性，切忌插搗一段時(shí)間后間斷，若由于特殊原因，則要在初凝時(shí)間內(nèi)用濕麻布覆蓋避免假凝。該工程振搗作業(yè)主要應(yīng)用振搗梁、振搗棒與振搗器相結(jié)合的方式。首先應(yīng)用振搗棒對(duì)目標(biāo)物料進(jìn)行快插、慢插多次振搗，每次時(shí)間約為20～30s，保證表面沒(méi)有氣泡，且表面冒漿。其次主要針對(duì)一些表面呈現(xiàn)低洼情況的混凝土，用平板振搗器進(jìn)行整平處理，再用振搗梁在表面平行移動(dòng)，此動(dòng)作重復(fù)2～3 次。在振搗過(guò)程中需要時(shí)刻關(guān)注模板狀態(tài)，是否存在漏漿、模板傾斜、模板連接不平整等情況。

3.6 混凝土抹面養(yǎng)護(hù)

經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，搓平梁與頂模板之間高程差與擠壓搓平的力成正比，越大說(shuō)明擠壓搓平力越大，路面平整度也會(huì)隨之提升，抹平板縱向擺動(dòng)會(huì)造成部分板底壓力，影響水泥混凝土表面平整度。因此需要相關(guān)人員做好抹平板位置的調(diào)節(jié)，校準(zhǔn)高程。完成振搗工序后利用滾筒進(jìn)行縱向反復(fù)滾動(dòng)，在應(yīng)用工具保證表面無(wú)沁水的情況下，再利用工具進(jìn)行2～3 遍抹面壓光。模板頂面也需提前做好清潔處理，在振動(dòng)梁面層振實(shí)后需用滾杠，在較長(zhǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行勻速的托滾整平，保證水泥漿在滾杠之前亦可用刮尺整平，并做好清邊整縫處理黏漿。應(yīng)用平整度儀進(jìn)行驗(yàn)收檢測(cè)，再進(jìn)行壓紋工序以提升路面摩擦力。完成以上操作后還需對(duì)水泥混凝土表面進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，為避免水分蒸發(fā)過(guò)快，可以先在表面鋪設(shè)草墊再實(shí)施灑水行為，時(shí)間控制在7d 左右，當(dāng)最終檢測(cè)的養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度能夠達(dá)到80%后即可進(jìn)行通車(chē)，并持續(xù)性養(yǎng)護(hù)2～3d，直至強(qiáng)度達(dá)到100%。

3.7 路面切縫設(shè)計(jì)

混凝土工程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)攤鋪溜肩、倒邊情況，需要額外進(jìn)行布置支撐側(cè)膜，以實(shí)現(xiàn)對(duì)凹陷的處理。需要應(yīng)用到水準(zhǔn)儀實(shí)現(xiàn)對(duì)缺陷的填補(bǔ)，保證整個(gè)結(jié)構(gòu)的平直性。針對(duì)路面的切縫設(shè)計(jì)，需要在澆筑工序完成后，且強(qiáng)度在30%以上時(shí)才能進(jìn)行切縫處理。間隔5m 設(shè)計(jì)一次切縫，切縫設(shè)計(jì)部貫穿路面結(jié)構(gòu)，深度控制在整體厚度的1/4 即可，寬度控制在5mm 左右，利用小型切縫機(jī)，避免操作失誤。整個(gè)過(guò)程中禁止車(chē)輛行駛，以免破壞切縫。一般情況下針對(duì)縱縫的處理方式普遍以平縫加拉力桿為主，在面板中間布置螺紋鋼筋保證縱縫線與面板垂直。橫縫則需要根據(jù)橫縫的實(shí)際間距進(jìn)行填充布置。脹縫則用于保證水泥混凝土面板能夠?qū)崿F(xiàn)自由伸展，從而避免由于溫差而導(dǎo)致內(nèi)部應(yīng)力過(guò)大，造成斷層情況。對(duì)于這一問(wèn)題，此次工程采用增加膨脹縫來(lái)降低面板拉力。

3.8 水泥混凝土施工后檢測(cè)

水泥混凝土地面的檢測(cè)內(nèi)容主要包括抗折強(qiáng)度、抗壓性等。在水泥混凝土表面進(jìn)行彈簧驅(qū)動(dòng)彈擊的方式進(jìn)行回彈效果記錄，從而分析混凝土強(qiáng)度，同時(shí)利用超聲波檢測(cè)儀記錄的數(shù)值來(lái)測(cè)定強(qiáng)度。該工程在最終驗(yàn)收環(huán)節(jié)進(jìn)行混凝土強(qiáng)度檢測(cè)時(shí)間道路劃分為20 個(gè)區(qū)域，并制定200 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)一一檢驗(yàn)，最終結(jié)果顯示強(qiáng)度平均值為46.1MPa，最小值為42.2MPa，標(biāo)準(zhǔn)差2.74，碳化深度在0.5mm 以內(nèi)，目前國(guó)家針對(duì)水泥混凝土道路強(qiáng)度指標(biāo)為C40，當(dāng)前結(jié)果完全符合強(qiáng)度要求。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，當(dāng)前影響公路工程施工質(zhì)量的關(guān)鍵內(nèi)容之一在于水泥混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用，因此應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)范、道路各項(xiàng)指標(biāo)以及目標(biāo)建設(shè)公路的實(shí)際用途進(jìn)行施工。此次水泥混凝土路面施工工程在科學(xué)管理下最大限度地發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，且強(qiáng)度和后期質(zhì)量均符合標(biāo)準(zhǔn)?；炷链钆湓O(shè)計(jì)環(huán)節(jié)需要注重配合比是否能夠滿足混凝土的耐久性、抗壓性需求，不斷改進(jìn)攤鋪方式，選用合適的設(shè)備，全力打造安全道路交通環(huán)境。