郝秀侠

摘要：公路最终的成品质量是一个综合性的问题，质量的好坏是各种因素的综合反映。经多年的施工实践，已经初步摸索出水泥混凝土路面早期裂缝、断板发生的原因及控制方法。

关键字：市政工程；水泥混凝土；施工

Abstract: The final product quality of the road is a comprehensive issue; qualitys good or bad is a comprehensive reflection of various factors. After years of construction practice, the writer has been initially worked out the cement concrete pavement cracks, broken plate reasons and control methods.Key words: municipal engineering; cement concrete; construction

中图分类号：TV544+.92文献标识码：A文章编号：

近几年，随着我国市政道路建设的不断发展，市政道路施工工艺和技术进步也大有发展，对公路工程施工质量也逐步有所重视。影响道路质量的因素很多，有设计方面因素、有建材的品质因素，有施工的因素，而施工质量又与施工人员的责任心、技术素质，以及操作机械、施工工艺等有关，总之，公路最终的成品质量是一个综合性的问题，质量的好坏是各种因素的综合反映。经多年的施工实践，已经初步摸索出水泥混凝土路面早期裂缝、断板发生的原因及控制方法。

一、水泥混凝土裂缝、断板产生的原因

1、从理论上分析，混凝土产生裂缝发展到断板主要有三个因素：一是混凝土品质的因素；二是车辆荷载的重复作用；三是基层的不均匀沉降。

2、从调查的情况看，混凝土的品质是引起断板的重要因素，由于施工时混凝土中水泥剂量不足，配合比不好，或者水泥剂量太大，拌合不均匀，振揭不密实等都会直接导致混凝土板体内部强度不一致，使混凝土存在薄弱面，这些薄弱面处就是产生裂缝直至断板的根源。因此，施工时严格按照规范、规程操作，严格控制材料质量和各道施工工序的生产是十分必要的。

3、养生条件是控制混凝土板早期开裂的重要因素之一。而养生条件中的两个很重要的因素是温度和水分。我们知道，温度对混凝土凝结和硬化影响很大。从贯入阻力试验图可以看出温度对混凝土凝结硬化的速度影响很大。当温度过高时，如养生时水分不足，容易引起混凝土早期开裂，导致断板的产生。在混凝土硬结初期，由于强度还很低，这时如果养生不当，混凝土内部产生收缩，从而使混凝土开裂产生断板，这是施工养生期产生断板的根本原因。如果這期间(一般是在施工3～5天内)及时切缝，那么裂缝就会在切缝处断开，从而清除不规则裂缝。因此，从施工经验上看，掌握好切缝的最佳时间是控制混凝土断板的关键。

4、基层或土基的不均匀沉陷也是导致养护使用期间混凝土断板的主要原因。从调查中我们发现在桥头，通道涵及明涵两侧路面板接缝处下沉引起跳车的现象比较普遍，这与桥头部分土基施工有直接关系。由于路基与桥头(明涵两侧，通道两侧)相接触处的土方一般施工都比较晚，且行车干挠大，大吨位压实机械不易到位，这个部位的土基在压实度上很不易保证。另外，桥头部分路基土质一般都比较软，该处的土方沉降与桥台沉降量明显不同，因此，桥头跳车现象不可避免地出现。由于跳车的出现使行车竖向力在瞬间产生大于车身重，从而加剧了对路面板的破坏作用，使跳车越来越严重

二、进一步提高水泥混凝土路面的施工质量

我国许多高速公路及地方道路经常出现路面开裂、断板、唧泥的现象，出现大量的返工。由于水泥混凝土路面修复困难，经常出现边施工边通车，安全隐患大，经济损失大，社会影响极坏。如何进一步提高水泥混凝土路面的施工质量，减少或杜绝常见病害的发生，提高行车的舒适性，是每位工程技术人员十分关注的问题。

（一）加强水泥混凝土路面混合料原材料的选择。建好高速公路水泥混凝土路面的基本物质条件是路面水泥混凝土原材料要精良，进场前控制好原材料的质量相当重要。

水泥主要控制水泥的抗折强度。我国水泥厂家众多，生产技术良莠不齐，因此，选择合格的水泥是保证混凝土强度的首要因素。另外，对水泥的安定性及游离氯化钙含量，水泥的细度、干缩率与凝结时间、水泥的含碱量，以及控制水泥中混合材料的掺量，夏天施工时注意控制水泥的施工温度。

粉煤灰要采用一、二级灰，主要控制粉煤灰中烧失含碳量和细度等指标。

外加剂的选用是路面混凝土材料科学中的关键。合适的外加剂，一是要满足适应性要求，二是满足施工混凝土路面所要求的较低水泥用量下的高抗折强度；三是满足所用的机械施工方式对可施工性质的要求，四是满足小变形和耐久性要求。

粗集料主要控制其最大粒径、硬度以及含泥量和粒形。一般选用火成岩和变质岩，不使用沉积岩，可以保证岩石的强度，进而保证混凝土的抗弯拉强度。加工则采用反击式，冲击式或锤式二级破碎设备，仅用鄂式破碎很难满足其针片状含量要求；

细集料主要控制砂中含泥量的要求以及细度模数。滑模摊铺水泥混凝土路面砂的细度模数为2.0～3.5之间，含泥量应小于2%。

（二）优化水泥混凝土配合比设计。水泥混凝土配合比的设计和优化是滑模摊铺路面的关键技术，配合比设计时除满足水泥混凝土路面的物理力学指标外，重要的是考虑混凝土的工作性和经济性。因此对以下几方面的内容要特别注意。

1、减水剂的选用。要配制出高抗弯拉强度、耐久性好的混凝土配合比，就要求混凝土的水灰比较小，因此必须采用高效减水剂，保证混凝土较好的工作性。

2、矿料级配的组成原则。砂率的选用由于有比较成功的实践经验，目前的理论和经验数据比较成熟，容易选定。但粗集料一般要采用两级配集料进行掺配，由于粗集料加工的现状不理想，确定一个相对合理的掺配系数是极其重要的。根据笔者的经验以及查阅相关资料，粗集料组成为最优曲线并略偏粗更有利于路面平整度的控制及抗弯拉强度的提高。另外，粗集料的含泥量一般不大于1%，砂的含泥量不大于2%，否则将严重影响路面的抗折强度和增大干缩变形。

3、 水泥、粉煤灰的路用品质要求。在配合比设计前，对水泥的路用品质进行检测，如发现问题，及时与厂家进行协商和探讨，调整水泥的组分，确保水泥品质的完全合格。粉煤灰则必须达到二级以上，对每车材料必须进行检测后才能入罐，否则三级以上的粉煤灰对路面的危害极大。

4、配合比设计的影响因素的综合协调

（1）粗集料的种类和最大粒径。碎石和砾石均可施工优质的水泥混凝土路面，但砾石混凝土的最大粒径不大于20mm，碎石混凝土应不大于30mm。

（2）单位水泥用量。路面混凝土的单位水泥用量不宜过大，过大会使水泥浆量增多，集料之间的嵌锁力减小，抗折强度提高不明显。且由于水泥浆量增大会增大干缩变形，影响路面平整度，易产生开裂，且经济性不好。52.5#水泥用量一般不少于300Kg，不宜大于360Kg。

（3）含气量。目前，规范已要求检测混凝土的含气量。笔者认为，引气剂的使用，即有利于路面的抗冻性，也对路面的抗弯拉强度，降低路面刚度，减少变形性能有较大的改善。因此，在路面中检测含气量是路面设计和施工理论上必要的进步。

三、水泥混凝土路面的施工控制

1、认真细致地做好试验路段。摊铺水泥混凝土路面试验路段分为试拌和试铺两阶段，通过试验路段的试验应达到下述目的。

试验段在与施工条件等同的条件下实施，通过在指定工作段先试验性地组织施工、测算、总结，得出所有必需的工作参数和施工经验，用以指导正式生产。

用性试验段铺筑结束后，由施工单位和监理会商试验结果，提交试验总结报告。

2．水泥混凝土路面的施工。路面试验段完成后，根据试验段取得的成果，用以指导大面积施工。

（1）在路面摊铺前，做好各项准备工作。一是对基层进行清扫、修补。对破损的基层采用高标号的水泥砂浆修补平整密实，对基层裂缝则进行清缝后灌入沥青并在表面粘贴不窄于1米宽的单层油毡，防止路面反射裂缝的出现；二是准备好摊铺机行走的基线，确保基线平滑顺适，逐桩检查板厚，并对板厚不合适的位置进行基线微调；三是对胀缝、钢筋补强位置进行预先标识并提前到位，不因钢筋的安装影响摊铺机的连续作业。

（2）路面当日开工前，对材料进行含水量检测，特别是对砂和小碎石的含水量要特别注意。拌和时注意控制混凝土的拌和质量，确保混凝土坍落度的均匀。

（3）根据天气情况，如温度、风速等，对混凝土的出厂坍落度进行微调，确保机前混合料的均匀，根据运距的变化，微调减水剂及水灰比，使混凝土的工作性得到保障

（4）摊铺机在开工前，应调整好振动捧，抹平板等的位置，校核摊铺机的仰角及平面位置等。施工时，控制振捣仓的料位及机前的料位，并控制行进速度，不宜过快。太快则工人的修边速度跟不上，拉杆插入的位置不太准确，且机手对前、后的照顾易出现瑕疵，一般以1.0～1.5米/分钟为宜。另外，根据施工后的路面情况，及时调整摊铺机的振动频率。

（5）路面施工后，及时喷洒养护剂，根据天气情况（温度、风速、湿度等）确定养护剂的喷洒遍数、浓度。路面切缝后，采用保湿养护膜或薄膜覆盖养生。养生28天后，开放交通。

（6）路面纵横缝的施工。胀缝的设置一般以尽量少为宜。根据当地的温差状况及施工时的温度，设置胀缝的位置。结构物附近必须设置。