魏道凯

摘要：本文对西藏农村公路混凝土路面断板的原因进行了分析，提出了控制对策，分析了农村公路混凝土路面的关键施工工序，为以后类似工程的设计和施工提供了借鉴。

Abstract： This paper analyzes the reasons for the broken slab of ruralroads in Tibet， puts forward the control measures， and analyzes the key construction process of ruralroads concrete pavement， which provides a reference for the design and construction of similar projects in the future.

关键词：西藏农村公路;混凝土路面;断板原因;分析与控制

Key words： ruralroads in Tibe;concrete pavement;causes of plate break;analysis and control

中图分类号：U418.6                                      文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）32-0134-03

0  引言

水泥混凝土路面由于施工工艺简单，与沥青混凝土路面相比，不需要大型的施工设备，同时可以就地取材，节省工程造价。西藏自治区处于高原山区，地形复杂，不便于大型设备的作业，在西藏短距离农村公路的建设中，大规模的采用了水泥混凝土路面，但由于受到设计考虑不周，施工关键工序控制控制不严等因素的影响，西藏地区农村公路的混凝土路面断板严重，个别路段的断板率甚至超过了50%。

1  西藏典型农村公路设计

西藏某农村公路项目位于海拔3950-4050m，年平均气温为7℃，最高气温28.2℃，最低气温-25.1℃，降雨集中在6月至9月，降水量年均500mm。

路面结构采用20cmC30水泥混凝土（面层）+15cm厚天然砂砾，土基回弹模量40MPa;水泥混凝土路面设计以重100kN的单轴荷载作为标准荷载，设计使用年限为10年。设计使用年限内路面一个车道上的累计当量轴次为2.98万次。水泥混凝土设计弯拉强度fcm=4.0MPa，弯拉弹性模量Ec=28000MPa。路基顶面交工验收弯沉值LS=232.9（0.01mm）。

2  断板原因分析

2.1 设计原因

2.1.1 设计未考虑混凝土路面结构层最小防冻厚度

经调查，当地的最大冻土深度在（0.5-1m），路基填土为粉质土。按照设计规范，路面结构层厚度应为0.4-0.6m。上述设计的路面结构层厚度为0.35m，不符合设计规范的要求。这与造成经过一个冬季，由于受冻融的影响，混凝土路面断板率有大幅度的增长的现状相一致。同一条路，靠河边的路段断板率明显高于其他路段，按设计规范潮湿路段的路面结构层防冻厚度应该加大，而在农村公路的设计中，对于混凝土路面结构层最小防冻厚度基本未予考虑，这是造成西藏农村公路混凝土断板率高的一个主要原因。

2.1.2 混凝土路面厚度不足

经验算，在基层不变的情况下，满足荷载要求的混凝土路面的最小设计厚度应为22cm，本设计混凝土路面设计厚度为20cm。在有运石料车等重载车辆经过的情况下，会造成该农村公路断板的增加。

2.2 施工原因

2.2.1 未按施工规范严格控制原地表碾压、分层填筑的施工质量

有的农村公路未进行填前碾压，或填前碾压后压实度不满足规范要求而未采取处理措施;路基分层填筑厚度超出规范要求。以上问题会造成路基弯沉大，承载力不夠，而造成水泥混凝土路面的断板网裂，此种现象在零填和低填路段表现明显。

2.2.2 填挖交界处未按施工规范控制质量

西藏农村公路为山区农村公路，存在很多填挖交界路段，在这些路段的施工中，由于未开台阶、分层厚度大、交界处压实度不足，路基施工周期时间短等因素的影响，路基不均匀下沉而造成路面的下沉开裂。此问题在有填挖交界的路段中表现明显。

2.2.3 水泥混凝土路面弯拉强度不足

设计强度是C30混凝土，施工单位在施工时按抗压强度而不是用抗折强度控制混凝土的施工质量。由于原材料的不同，造成在抗压强度满足要求的情况下而混凝土的弯拉强度不满足要求。在部分农村公路水泥混凝土路面的施工中，由于碎石原材料紧缺，施工单位用卵石代替碎石。在同样抗压强度下，卵石混凝土抗折强度相比碎石混凝土抗折强度偏低，造成卵石混凝土路面普遍断板率较高。

2.2.4 水泥混凝土路面施工混凝土配合比控制不严

对于碎石的压碎值、级配、砂的细度模数、砂、石含泥量等原材料关键指标把关不严，降低了混凝土的强度。施工过程中为了方便施工，随意加水增大混凝土塌落度，这也是影响混凝土强度的关键因素之一。由于不按配合比施工，降低了混凝土的抗折强度，造成路面断板率高。

2.2.5 水泥混凝土路面施工工艺不当

混凝土路面在大风的天气情况下施工，混凝土初凝时间短，未进行二次收浆，未及时覆盖洒水养生，造成混凝土路面出现干缩裂缝，情况严重的造成断板问题的发生。未及时切割缩缝，在未达到强度的情况下开放交通，都会造成断板问题的发生。上述由于水泥混凝土路面施工工艺不当造成断板的现象在施工经验不足的施工队伍中表现明显。

3  防止断板的对策

3.1 设计对策

农村公路的混凝土路面结构层厚度要根据设计荷载进行验算，特别要考虑不同海拔高度、不同潮湿路基状况下的混凝土路面结构层最小防冻厚度，使之满足设计规范的要求。

3.2 施工对策

3.2.1 路基施工质量控制对策

路基施工首先做好填前碾压的控制，对于压实度不能满足设计要求的路段，要按合理的方案进行处理，做到分层填筑，分层碾压，分层厚度符合施工技术规范要求。路床顶面弯沉值未经检测合格，不允许进行下道工序的事施工。

填挖交界处路基的施工，必须按规范规定开台阶，严格控制开台阶处的压实质量，必要时采用重夯补强。

3.2.2 水泥混凝土强度质量控制对策

水泥混凝土路面的强度控制指标应采用混凝土抗折强度，不能采用抗压强度。应采用碎石混凝土，慎用卵石混凝土。每个工作台班制作不少于2组抗折试块。

严格控制碎石的压碎值、针片状含量、级配、含泥量，砂子的细度模数、含泥量等关键指标。

混凝土配合比在满足设计抗折强度的要求下，要满足施工需要的和易性要求。配合比塌落度与施工工艺相一致，要进行混凝土的塌落度损失试验，塌落度每小时的损失应小于20mm。施工过程中严禁在现场加水提高混凝土塌落度，如需提高塌落度，可采用掺减水剂或加与配合比水灰比一致的水泥浆。

3.2.3 水泥混凝土路面施工工艺质量控制对策

水泥混凝土路面要选在无风的天气下进行，采用插入式振捣棒振捣，采用震动梁或三轴振捣器进行粗平。在混凝土初凝前，采用铝合金直尺进行精平，用抹子进行二次收浆，以防止干缩裂缝的发生，收浆后可进行拉毛，然后覆盖洒水或喷洒养护液进行养护。也可用抹子收浆养护7天后，对混凝土路面进行刻槽处理。为防止断板，缩缝切割宜早不宜迟，切割时间控制在300温度*小时为宜。

4  混凝土路面关键控制工序

4.1 放样及下承层处理

根据设计要求分块（分块面积根据当地气温确定）。施工放样恢复中桩，标示出路面钢筋、路面板块和接缝位置。支立模板前在下承层上对摊铺位置进行测量放样，并核对路面高程、面板分块、面板尺寸等，横向分块线必须与路中心线垂直。下承层平整密实，高程符合要求，表面湿润。

4.2 模板

①模板应采用具有足够刚度的槽钢制成，模板高度即为面层设计高度。模板底部空隙采用砂浆封堵，相邻模板接头应粘结胶带密封。

②模板总量不宜小于两次周转的需要。

③模板安装采用挂线控制，模板垂直度通过垫木楔的方法进行调整，模板之间采用螺栓连接，模板外侧用地锚加固，内侧用钢筋支撑，接头处粘贴胶带。

④模板和混凝土接触面涂抹脱模剂。

⑤模板安装稳固、直顺、平整、无扭曲，相邻模板连接紧密平顺，确保满足整平机行走轨道的要求。

⑥根据传力杆和拉杆的设计位置，在钢模板上钻孔，根据要求设置传力杆和拉杆。

4.3 混凝土拌合与运输

①采用间歇强制式拌和站或配料精度满足要求的连续式拌和站，不宜使用自落实滚筒搅拌机。

②拌和站使用前必须进行标定，拌和时严格控制加水量，开工前，实测砂、石料的含水量。

③根据搅拌机的性能和拌和物的粘聚性、均质性及搅拌机类型确定对最佳拌和时间，确保生产出的混凝土黏聚性、施工和易性良好，满足规范及设计要求。

④采用罐车运输，现场塌落度按90-110mm控制，尽量减小砼的塌落度，运输到现场时能够从罐车中放出并用于施工为宜，如果料不能倒出，需往灌车中加减水剂或者与配合比中水灰比相同的水泥浆。

4.4 摊铺

①混凝土摊铺前，对模板的位置、高度、顶面高程及支撑稳固情况，传力杆、拉杆的安设等再次进行全面检查。全面检测结果满足规范及设计要求后开始摊铺。

②布料时设专人指挥，车辆行驶或卸料过程中，当碰撞了模板或基准线时应重新进行测量纠正。施工过程中隨机检测混凝土的和易性和塌落度，塌落度控制在90-110mm，并按照规范要求制作混凝土抗折试件。

③单层配筋的钢筋混凝土面层可采用二次布料的方式，在两次布料间隙安装钢筋网。

4.5 振捣与整平

①采用插入式振捣棒振捣。采用快插慢拔的方法进行振捣密实，振捣时间不宜小于30s，以混凝土不再下沉，表面泛浆为度，并在振捣过程中避免触碰模板。

②注意路面板底、内部和边角处不得欠振或漏振。

③振捣时及时纠正模板、拉杆、传力杆和钢筋的位移、变形、松动和漏浆等情况。

④混凝土振捣密实后采用整平机进行面板振捣、整平、提浆。整平机整平过程中安排专人于整平机前检查挡板前混凝土情况，局部不足时及时布料;过多时及时铲除。

⑤整平机整平过程尽量保持匀速进行，速度控制在1m/min，以保证混凝土表面平整度和密实。

⑥表面砂浆厚度宜控制在（4±1）mm，整平机前方表面过厚、过稀的砂浆予以刮除，滚压后，表面砂浆均匀，以防出现干缩裂缝。

⑦混凝土初凝前采用电动磨光机对混凝土面进行搓揉，收面完成后，再用铝合金直尺和抹刀精平，做到表面平整，同时可防止干缩裂缝的发生。

4.6 养护及切缝

①混凝土养生采用土工布覆盖养生，养生期间设专人负责及时洒水和检查表面覆盖情况，保证混凝土表面始终处于潮湿状态，昼夜温差大于10℃以上的地区或日平均温度较低时，采用保温保湿膜养生。在缺水地区，养生也可以采取喷洒混凝土养护剂的方式。

②混凝土浇筑完成后300温度*小时进行人工切缝，切缝深度为8.0-10cm，切缝要及时，以防断板问题的发生。

③养生时间不少于14天，养生期间封闭交通，在混凝土强度达到40%时行人方可通行，达到设计弯拉强度后方可开放交通。

④硬刻槽采用变距硬刻槽机，刻槽机的最小刻槽宽度不应小于500mm。刻槽过程中应避免槽口边角损坏，不得中途抬起刻槽机或改变刻槽方向。宜混凝土养护完成后进行，混凝土掉边、不掉角的情况下开始，矩形槽宽3-5mm，深3-4mm，采用变间距刻槽，间距1.2-2.5cm。

5  结束语

西藏农村公路普遍断板率较高，远远超出“公路工程质量评定标准”的要求，造成断板的原因很大，有设计方面的问题，原材料方面的问题，施工工艺的问题。本文结合西藏地区独特的高原环境及气候条件，对西藏农村公路的断板原因进行分析，提出了针对性的控制措施，对同类工程的设计和施工具有指导意义。

参考文献：

[1]廖传文.水泥混凝土路面断板问题探讨[J].江西建材，2020（09）.

[2]闫振.公路施工中混凝土路面施工关键技术分析与研究[J].工程建设与设计，2020（08）.

[3]瞿正中.农村公路水泥混凝土路面断裂原因及预防措施[J].山西建筑，2012（28）.