淺析水泥砼路面施工的質(zhì)量控制_工程管理

1、淺析水泥砼路面施工的質(zhì)量控制目前，我國大路、市政道路、廠區(qū)道路，大部分采納水泥混凝土路面。水泥混凝土路面，是以水泥漿為膠凝材料，以粗細骨料為強度剛架形成強度的一種高級路面。其具有剛度大、強度高、耐磨特性好、整體性與穩(wěn)定性優(yōu)等特點。水泥混凝土路面，受施工工藝、使用環(huán)境等因素的影響，也會發(fā)生病害。水泥混凝土路面最主要的病害當(dāng)屬裂縫，它會把路面板分為數(shù)塊，破壞路面結(jié)構(gòu)的完整性，進而逐步丟失路面整體剛度，直至最終完全失去承載力而丟失使用功能。路面經(jīng)受各種簡單的應(yīng)力作用。有在輪載軸力作用下產(chǎn)生的荷載應(yīng)力、有溫度變化引起的溫度應(yīng)力、有濕度變化引起的濕度應(yīng)力等。假如各種應(yīng)力的不利組合綜合作用超過了混凝土的容

2、許應(yīng)力范圍，路面就產(chǎn)生裂縫。若要求混凝土路面在正常條件下平安工作，設(shè)計與施工均必需滿意混凝土面板的容許應(yīng)力大于各種應(yīng)力的最不利組合。因此，要求混凝土路面應(yīng)有足夠的抗拉強度和抗彎拉強度，同時對各種不利應(yīng)力進行掌握。引起混凝土路面裂縫的緣由及其預(yù)防措施，主要有如下幾個方面：一、強度偏低一般混凝土路面設(shè)計強度等級為C35，設(shè)計抗折強度為4.MPa。由于施工的不勻稱性、組成材料的質(zhì)量(包括水泥、碎石與砂骨料材料的級配)不符合技術(shù)要求、施工工藝不妥、振搗不密實、過早通車、養(yǎng)護不規(guī)范、協(xié)作比不正確、施工時嚴峻偷工減料等緣由，往往實際的混凝土路面強度達不到設(shè)計強度。混凝土路面板在車輪軸載的反復(fù)作用產(chǎn)生荷載應(yīng)

3、力與其它應(yīng)力共同作用之下，當(dāng)應(yīng)力的不利組合達到或超過其強度應(yīng)力時，便產(chǎn)生裂縫，如此連續(xù)作用，將導(dǎo)致混凝土破壞。這類破壞的特點是：不通車不開裂。通車后，裂縫愈早消失，說明強度愈低。這是路面破壞的主要緣由，屬施工質(zhì)量問題。因此，在施工過程中應(yīng)加強技術(shù)、質(zhì)量管理，嚴格按路面施工規(guī)范施工。預(yù)防方法：1、嚴格掌握原材料質(zhì)量。水泥、碎石、砂、水等原材料在使用前必需按規(guī)范規(guī)定，進行一系列的試驗與檢驗，不符合技術(shù)要求的、不合格的不得使用。2、進行協(xié)作比設(shè)計、并正確投料。3、粗、細骨料要依據(jù)篩分試驗數(shù)據(jù)，結(jié)合規(guī)范掌握級協(xié)作理。4、嚴格掌握混凝土路面各工序的施工工序質(zhì)量，尤其要留意“振搗密實”。雖然密實度對強度的

4、影響，筆者還沒有把握兩者之間精確的數(shù)學(xué)關(guān)系，但筆者在施工過程中發(fā)覺，在同樣的施工條件下，振搗密實處消失的裂縫與鄰板不振搗或只用平板式振動器振搗所產(chǎn)生裂縫相差甚遠。5、加強養(yǎng)護，防止在混凝土路面強度未達到設(shè)計強度時，開放交通。二、基層強度與剛度不足混凝土路面基層是為保證路面的整體強度，防止唧泥和錯臺，延長混凝土路面使用壽命的重要結(jié)構(gòu)層。具有調(diào)整路面板與土基之間的關(guān)系，使路面整體結(jié)構(gòu)比較經(jīng)濟、合理的功能。一般地，基層的作用主要有：1、調(diào)整路面板與土基之間的受力狀態(tài)，使土基在規(guī)定的路面使用年限內(nèi)，不發(fā)生過大的積累變形，以便使路面板在勻稱堅實穩(wěn)定支承的基礎(chǔ)上保證其正常的使用壽命。車輪荷載通過路面板對其

5、支承體地基(土基、墊層或基層)的作用不論是單位壓力還是作用頻率，在各個部位是不相同的。實踐和討論試驗表明，在輪載的反復(fù)作用下，在板邊、角之下的地基比板中之下的地基會產(chǎn)生較大的塑性變形，使部分地基與板底之間失去緊密的接觸條件，造成板下的局部脫空現(xiàn)象，使板內(nèi)產(chǎn)生附加應(yīng)力而導(dǎo)致板的過早破壞。因此，對基層提出的技術(shù)要求是剛度較大、強度足夠，保證路面板得到地基緊密、勻稱、頑強的支承。水泥碎石穩(wěn)定集料基本上能滿意上述的技術(shù)要求，但施工中要依據(jù)基層的作用機理，依據(jù)基層施工規(guī)范的要求進行仔細的施工。2、基層的另一個作用是緩和或降低水、%考試大%濕度對土基的影響，防止唧泥現(xiàn)象。所謂唧泥，是指在混凝土板的接縫、裂

6、縫或邊緣部位的土和水的混合物，在輪載的反復(fù)作用下，產(chǎn)生強制性位移，導(dǎo)致路面板失去勻稱支承而產(chǎn)生破壞。實踐表明，造成唧泥必需具備三個條件：遇水會軟化，繼之成為懸浮的塑性土：能侵入到板下的地面水或地下水;反復(fù)行駛的車輪荷載。在土基和面板之間修筑適當(dāng)?shù)幕鶎雍?，可以降低輪載對土基的壓力，隔斷或減輕地面水對土基的作用。因此，就要求基層能具有耐沖刷、耐侵蝕和良好排水的功能。尤其是排水功能，主要靠削減用砂量來實現(xiàn)。在實際施工中，施工現(xiàn)場技術(shù)人員和監(jiān)理工程師代表往往有片面要求基層的表面光滑平整，而有意加大施工用砂量的錯誤，甚至外加石粉、石屑，而導(dǎo)致基層排水性能減弱。雖然施工定額中，水泥穩(wěn)定碎石，只有統(tǒng)料碎石，

7、但是施工中往往加砂混 合，一般加砂量為700-800Kg/m3。實際上，在施工時掌握粒徑0.05-0.5mm的用量以200-00Kg/m3是比較合適的。3、基層還具有良好的承載、擴載作用，提高路面的整體結(jié)構(gòu)強度，改善路面板的工作條件，同時改善施工條件，保證面層厚度勻稱和愛護碾壓平整的土基或墊層，有利于提高路面施工質(zhì)量。三、土基的穩(wěn)定性差、不勻稱剛性路面之下土基承受的應(yīng)力比較小，一般不會超過0.05MPa，因此混凝土路面無需對土基的強度提出過高的要求。然而，土基的穩(wěn)定性差或不勻稱時，在輪載的反復(fù)作用下，以及在四周水溫變化的影響下，會消失較大的不勻稱變形，仍將導(dǎo)致混凝土路面使用品質(zhì)的下降和路面板的

8、損壞、斷裂。土并非抱負的強性體，在受力時具有非線性變形的特征。因此，在施工中，要特殊留意路基的勻稱壓實，在路基排水不良地段增加墊層，以排解或隔斷地下水對基層的影響，給混凝土路面制造良好的工作環(huán)境。四、溫度應(yīng)力水泥混凝土路面直接暴露在大氣中，一年四季大氣溫度周期性的變化及每一天白晝黑夜氣溫的變化，使得混凝土路面的溫度也隨之產(chǎn)生周期性的變化，使混凝土路面產(chǎn)生收縮與膨脹等變形。尤其是帶狀結(jié)構(gòu)的道路，溫度變化引起的路面縱向變形更為突出。一旦路面因溫度變化所產(chǎn)生的變形受到約束，不能自由伸縮，路面將產(chǎn)生巨大的溫度內(nèi)應(yīng)力，同時，混凝土路面的表面同大氣直接接觸，直接受到外界溫度的影響，而且熱量向路面內(nèi)部傳導(dǎo)仍

9、需肯定的時間。因此，沿著路面的厚度方向溫度并不是勻稱的，而是存在肯定的溫差。同樣，在晚間，大氣溫度下降，混凝土路面表面散熱快，內(nèi)部散熱慢，也一樣會消失同一截面溫度不全都、不勻稱。因此，水泥混凝土路面的溫度應(yīng)力主要有二類：一類是溫度不勻稱上升或下降時引起板的熱脹冷縮而在板內(nèi)產(chǎn)生熱壓應(yīng)力或收縮應(yīng)力;另一類是由板截面上溫度不全都引起的翹曲應(yīng)力。當(dāng)溫度內(nèi)應(yīng)力超過容許范圍，路面板即產(chǎn)生裂縫或被擠碎而破壞。1、收縮應(yīng)力?；炷谅访嬖谕饨鐪囟认陆禃r，產(chǎn)生收縮。由于路面板和基礎(chǔ)之間存在摩擦阻力的約束，而且這種摩阻力不同于一般認為的面板底部與基礎(chǔ)表面之間的滑動摩擦。由于現(xiàn)場澆筑混凝土的水泥漿滲入基礎(chǔ)，與基礎(chǔ)表層

10、材料粘結(jié)成整體，當(dāng)板面消失滑動趨勢時，阻力來自基礎(chǔ)材料內(nèi)部的水平抗剪力，且這種摩阻力遠遠超過一般的滑動摩阻力。因此這種約束引起路面的收縮應(yīng)力。未設(shè)接縫的混凝土路面板在溫度下降15度時，如取Eo=30000MPa，Mc=0.15，T=-15度，最大收縮應(yīng)力可達5.29MPa。這一應(yīng)力作用于新澆筑的混凝土路面，由于混合料在終凝以后很短的時間內(nèi)容許拉應(yīng)力極低，混凝土路面通常會消失橫向貫穿裂縫，以后在輪載的作用下，將消失唧泥而破壞。所以在施工時，應(yīng)盡量掌握工作溫差，并按規(guī)定準(zhǔn)時鋸切縮縫，同時，提高基層的平整度，以削減基層與面層之間的摩阻力。2、翹曲應(yīng)力。由于砼板、基層、土基的熱導(dǎo)性能較差，當(dāng)氣溫變化快時，砼板面與板底產(chǎn)生溫差，因而板底與板頂?shù)拿浛s變形大小不同。這些變形又將受到板的自重、地基反力和相鄰板的鉗制作用，因而產(chǎn)生溫度翹曲應(yīng)力。我國大路目前重點考慮荷載應(yīng)力和溫度翹曲應(yīng)力兩方面同時產(chǎn)生的綜合疲憊作用。實踐表明，水泥混凝土路面板長掌握在5米左右時，一般很少因溫度翹曲應(yīng)力作用而破壞，同時按翹曲應(yīng)力掌握確定的縮縫間距一般都小于按混凝上勻稱收縮掌握所確定的縮縫間距，因此，前者能滿意，后者便能滿意要求。這也是規(guī)范中規(guī)定的縮縫間距取值的依據(jù)所在。在施工中，為了掌握翹曲應(yīng)力影響破壞混凝土路面，一般按規(guī)范規(guī)