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摘要：随着城市建设的发展，交通量和汽车轴载的不断增大，对道路的承载能力和使用要求也越来越高。因此，如何保证水泥混凝土路面的施工质量，是摆在道路建设者面前的一个严峻课题。本文结合实际对混凝土道路质量问题及其对策进行了分析探讨，并提出了一些相应的处理措施。
关键词：道路施工；水泥混凝土；路面；处理措施
水泥混凝土路面具有抗压、抗弯、抗磨耗等力学性能均佳，优质的水稳定性、热稳定性和季节稳定性，能够抗多种油类的侵蚀，抗滑能力和承载力强，使用寿命长，日常养护费用低等特点。然而，水泥混凝土路面所体现的优点都以施工质量有保障为前提。质量达不到要求，如基层强度低，混凝土标号不足，面层厚度超出规范允许偏差等，都会大大地减少设计使用寿命，造成不应有的经济损失和不良的社会影响。通过工程实践来看，在施工过程中如果质量意识淡薄，缺乏必要的质量监督制度，很容易出现各种质量问题。
1 道路基层的质量控制
水泥混凝土面层铺筑在基层上，共同承受车辆荷载的作用。因此，设计和施工规范对基层提出了一定的要求，如压实度、基层顶面当量回弹模量，养护期满后的混合料要结成板体等。
1.1 基层压实度的控制
参照规范的规定及我市的特点，本市的水泥混凝土路面基层大多采用二灰碎石结构，同时要求其压实度≥98％ 。在施工过程中，常出现压实度不合格。开挖样洞可看到骨料松散、不密实。这是由于碾压机具或碾压工艺不当，影响基层的压实效果，难以达到要求的压实度。昕以，应选择合适的压路机吨位和碾压遍数及工艺，掌握好碾压时机。在混合料含水量等于或略大于最佳含水量时，立即碾压：按照先边后中(平曲线由内至外)、先轻后重、先慢后快的原则，直至碾压到规定的压实度为止。严格控制压实厚度，一般不大于20cm，最大不超过25cm。二灰碎石应采用厂拌料，要求必须是五斗拌合(碎石、瓜子片、米砂、煤灰、石灰分五斗进料)。控制好二灰碎石的配合比、均匀性及含水量对送至工地的拌和料应抽样通过试验来确定或修正二灰碎石标准密度
1.2 基层强度的控制
水泥混凝土路面通过基层顶面当量回弹模量E1 的最小值限制，以控制基层与其下层的整体强度。从多年来的实践看，常出现养生期满了，但二灰碎石不结成板体，有松散现象，基层做弯沉试验所得的弯沉值超过设计规定。这主要原因是①底基层强度低，二灰碎石碾压时发生“弹簧”甚至产生龟裂，压实度不足使二灰碎石不结硬或强度低下。②基层碾压时含水量过小，碾压时不密实、不成型，影响强度增长。③ 混合料拌和不均匀，采用了劣质石灰或石灰时间较长。游离CaO含量少。④养生不良，特别是冬季施工，气温低或受冰冻，影响了强度的发展。对此，应从基层开始逐层碾压密实，不良地基须处理合格后再填筑碾压；二灰碎石碾压时含水量应严格控制，避免过干或过湿，并确保达到应有的压实度；二灰碎石拌和前，检查所用消解石灰的质量，禁止使用游离CaO含量低于30％ 的石灰，石灰消解后防止堆放时间过长而失效，一般不超过半个月；二灰碎石应作无侧限抗压强度试验，确定合适的配合比 = 现场施工的拌和料要均匀拌合，做好养生丁作，冬季可适当延长养护时间。
1.3 基层顶面高程控制
基层顶面高程误差直接影响到面层的厚度，减少误差应首先控制好纵断高程，其次是横坡高程。
1.3.1 基层顶面纵断高程控制
纵断高程控制实质上就是控制纵缝的高程和纵缝的平顺度。因而，施工时放样要反复校核力求准确，掌握好混合料的送铺厚度。初压结束要及时校核高程，对超出允许误差处应马上修正。若待二灰碎石层形成一定强度后发现高程有误再作调整时，高出部分铲挖困难 不足处补加厚度也麻烦，发现问题应及时校对并尽快采取措施补救。
1.3.2 基层顶面横坡高程控制
横坡主要以基层顶面纵断高程来控制，只要标高测量准确，是很容易将横坡控制在±20 mm且不大于±1％ 。
2 水泥混凝土路面
2.1 混凝土板厚的控制
混凝土板厚是保证水泥混凝土道路使用寿命的基本指标，设计规范要求混凝土板结构层厚度最小值为18 cm，施工验收规范允许的混凝土板厚误差为+20mm、-5mm。据有关资料，水泥混凝土路面的使用年限(以荷载累计作用次数表示)同厚度的5次方成正比。混凝土板厚度增加10％ ，使用年限可增加61％。因此，水泥混凝土面层厚度达不到设计要求，将会极大地影响使用寿命。混凝土路面板厚主要靠加强检测和提高基层平整度来控制。浇筑砼前对模板应作如下检查：① 检查模板尺寸，模板高度必须与设计板厚一致；② 检查模板刚度。禁止使用变形大、顶面不平顺，缺边少角的模板；③ 要检查模板的安装质量。要求位置、高程准确，线条顺直，接头平整、牢固，在振捣混凝土时不下沉、不变形、不位移；④ 检测立模后的模板高度。通常用拉线法检测，每5m(纵向)检测一处，每处用小钢尺量测3点(横向)。一旦发现模板高度不合格，即应对基层表面进行处理直至合格。混凝土浇筑后待养护期满，还要钻孔取样，最终确定实际板厚的合格率。
2.2 混凝土强度指标的控制
强度是水泥混凝土的主要性能，分为抗压强度、抗拉强度、抗折强度。道路混凝土强度考核指標是用抗折强度值来表示的。如中等、重级交通要求抗折强度≥4.5Mpa。在水泥混凝土路面分项工程质量评定中抗折强度指标满分为35分，占比例较大。抗折强度影响因素主要有以下几点
2.2.1 粗骨料的要求
骨料的强度要符合质量要求，其压碎值不宜大于20％ ；即用硫酸钠溶液浸泡，然后烘干，经5次循环的重量损失不宜大于8％ ；粘土、淤泥、尘屑、硫化物和硫酸盐，有机质、云母轻物质及针片状颗粒等有害杂质采取水冲洗等措施将其控制在3％ 以内；表面特征及颗粒状要好，粗骨料中薄片状及长针状颗粒应控制在15％ 以内；颗粒级配要严格重视，在保证混凝土路面抗压强度的前提下，适当增加小尺寸骨料可提高混凝土的抗折强度，采用密级配混凝土既可节约水泥用量，又可获得较高的抗折强度和抗压强度。
2.2.2 水泥的要求
在施工中发现，不同厂家生产的水泥，在配比相同的情况下，混凝土强度波动较大，究其原因主要是不同厂家生产的水泥质量不尽相同。大厂生产的水泥由于质量监督体系比较健全，检验手段完备，因而生产的水泥质量好，性能稳定。地方小厂由于设备，技术力量及管理水平有限，因此生产的水泥质量很难保证，性能不太稳定。其次是不同厂家的材料来源不同，其各种矿物质的含量也有差异。再加上生产工艺的差别，故造成相同标号的水泥在相同集料的配合比下，使混凝土强度差异较大，因此在混凝土路施工中应尽量选用同一厂家在同一时期生产的同一标号的水泥。
2.2.3 混凝土配合比
水泥混凝土路面是粗骨料(碎石)、细集料(砂)、水泥和水等各种材料的按比例组成，材料本身的品质直接影响混凝土的强度、收缩性、耐磨性和耐久性，所以科学而合理配合比是保证混凝土质量的基本前提。在此要重视两点：
第一，砂是粗骨料的填充料，选择适当的砂率既可配制较高密度的混凝土，又可保证混凝土的和易性。
第二，不能认为水泥用量越多越好，单纯采取增加水泥的办法不但达不到质量控制指标，反而使混凝土路面在24小时内出现了网裂，究其原因是混凝土收缩所致，这与水泥用量偏大有很大关系。成功经验见下表：
水泥品种水泥用量
325#普通硅酸盐水泥 380—390 kg/m3
425#普通硅酸盐水泥 300—350 kg/m3
525#普通硅酸盐水泥 280—300 kg/m3
第三，水灰比也是影响水泥混凝土质量的重要因素之一，水灰比不均，混合料稠度不大，使板块收缩不均。在水灰比差异较大处会产生裂缝。所以施工时要特别注意水灰比的均匀性。
3 接缝的处理
接缝是水泥混凝土路面特有的薄弱环节，它是产生错台、唧泥和断裂病害的主要原因，是影响路面平整度和传荷能力的主要因素。因此，应特别注意做好接缝的施工。
3.1 胀缝的处理
设置胀缝的目的是为混凝土板的膨胀提供伸长的余地，从而避免产生过大的热压应力。胀缝虽占接缝比例小却是最薄弱的环节,从理论上究其原因：混凝土本身具有热胀冷缩的特性。从施工上分析胀缝易损坏的原因有：① 传力杆设置不平直；②拆模时混凝土受到损伤；③ 边缘混凝土振捣不实；④ 传力杆活动端被浇死；⑤ 胀缝中掉有硬物，如石子类；⑥胀缝两侧板不直；⑦ 胀缝两侧混凝土强度不均匀；⑧胀缝宽度不够；⑨ 胀缝两侧板施工时温度差异过大；⑩ 基层强度不够，产生唧泥现象； 混凝土路面板厚不一致。笔者认为：在夏季施工。可少设或不设胀缝，其它季节设置胀缝间距为100—200m。混凝土路面板与结构物接触，均应设置胀缝。胀缝设置必须贯穿到底，缝壁垂直，下部設填缝板，上部灌填缝料，并设传力杆。胀缝内填缝料应选择密封性好、伸缩性强、使用寿命长的材料。
3.2 缩缝的处理
缩缝是为了减少混凝土的收缩应力而设置。缩缝一般采用假缝形式，缝宽2 mm，缝深为(1/3—1/4)板厚，间距4—5m，要掌握好切缝时间，尤其是夏天，因为混凝土路面质量的控制指标抗折强度一般是4.5Mpa，但在混凝土混合料终凝后的较短时间内，容许拉应力极低，而新浇筑的混凝土路面由于水化热的散失开始降温，水分开始挥发，产生明显收缩。因此要及时设置缩缝。为防止沙砾及其它细微坚硬颗粒物质掉入缝内，应选择易灌、易除、抗水又有一定强度的填缝料，在目前一般采用沥青灌注。为避免热天溢浆，影响平整度和路容，夏季灌缝其灌缝面应离缝口1—2 mm。冬季灌缝灌缝面应离缝口5—8 mm。
4 结束语
随着经济建设的发展，对道路的要求越来越高，作为道路建设主管部门和施工企业只有树立牢固的质量意识，健全和落实工程监理制度，加强质量监督。严格按设计图纸及相关规范的要求施工，并在实践中不断总结经验，工程质量才有保证，才能创造出更优秀的道路工程。
关键词：道路施工；水泥混凝土；路面；处理措施
水泥混凝土路面具有抗压、抗弯、抗磨耗等力学性能均佳，优质的水稳定性、热稳定性和季节稳定性，能够抗多种油类的侵蚀，抗滑能力和承载力强，使用寿命长，日常养护费用低等特点。然而，水泥混凝土路面所体现的优点都以施工质量有保障为前提。质量达不到要求，如基层强度低，混凝土标号不足，面层厚度超出规范允许偏差等，都会大大地减少设计使用寿命，造成不应有的经济损失和不良的社会影响。通过工程实践来看，在施工过程中如果质量意识淡薄，缺乏必要的质量监督制度，很容易出现各种质量问题。
1 道路基层的质量控制
水泥混凝土面层铺筑在基层上，共同承受车辆荷载的作用。因此，设计和施工规范对基层提出了一定的要求，如压实度、基层顶面当量回弹模量，养护期满后的混合料要结成板体等。
1.1 基层压实度的控制
参照规范的规定及我市的特点，本市的水泥混凝土路面基层大多采用二灰碎石结构，同时要求其压实度≥98％ 。在施工过程中，常出现压实度不合格。开挖样洞可看到骨料松散、不密实。这是由于碾压机具或碾压工艺不当，影响基层的压实效果，难以达到要求的压实度。昕以，应选择合适的压路机吨位和碾压遍数及工艺，掌握好碾压时机。在混合料含水量等于或略大于最佳含水量时，立即碾压：按照先边后中(平曲线由内至外)、先轻后重、先慢后快的原则，直至碾压到规定的压实度为止。严格控制压实厚度，一般不大于20cm，最大不超过25cm。二灰碎石应采用厂拌料，要求必须是五斗拌合(碎石、瓜子片、米砂、煤灰、石灰分五斗进料)。控制好二灰碎石的配合比、均匀性及含水量对送至工地的拌和料应抽样通过试验来确定或修正二灰碎石标准密度
1.2 基层强度的控制
水泥混凝土路面通过基层顶面当量回弹模量E1 的最小值限制，以控制基层与其下层的整体强度。从多年来的实践看，常出现养生期满了，但二灰碎石不结成板体，有松散现象，基层做弯沉试验所得的弯沉值超过设计规定。这主要原因是①底基层强度低，二灰碎石碾压时发生“弹簧”甚至产生龟裂，压实度不足使二灰碎石不结硬或强度低下。②基层碾压时含水量过小，碾压时不密实、不成型，影响强度增长。③ 混合料拌和不均匀，采用了劣质石灰或石灰时间较长。游离CaO含量少。④养生不良，特别是冬季施工，气温低或受冰冻，影响了强度的发展。对此，应从基层开始逐层碾压密实，不良地基须处理合格后再填筑碾压；二灰碎石碾压时含水量应严格控制，避免过干或过湿，并确保达到应有的压实度；二灰碎石拌和前，检查所用消解石灰的质量，禁止使用游离CaO含量低于30％ 的石灰，石灰消解后防止堆放时间过长而失效，一般不超过半个月；二灰碎石应作无侧限抗压强度试验，确定合适的配合比 = 现场施工的拌和料要均匀拌合，做好养生丁作，冬季可适当延长养护时间。
1.3 基层顶面高程控制
基层顶面高程误差直接影响到面层的厚度，减少误差应首先控制好纵断高程，其次是横坡高程。
1.3.1 基层顶面纵断高程控制
纵断高程控制实质上就是控制纵缝的高程和纵缝的平顺度。因而，施工时放样要反复校核力求准确，掌握好混合料的送铺厚度。初压结束要及时校核高程，对超出允许误差处应马上修正。若待二灰碎石层形成一定强度后发现高程有误再作调整时，高出部分铲挖困难 不足处补加厚度也麻烦，发现问题应及时校对并尽快采取措施补救。
1.3.2 基层顶面横坡高程控制
横坡主要以基层顶面纵断高程来控制，只要标高测量准确，是很容易将横坡控制在±20 mm且不大于±1％ 。
2 水泥混凝土路面
2.1 混凝土板厚的控制
混凝土板厚是保证水泥混凝土道路使用寿命的基本指标，设计规范要求混凝土板结构层厚度最小值为18 cm，施工验收规范允许的混凝土板厚误差为+20mm、-5mm。据有关资料，水泥混凝土路面的使用年限(以荷载累计作用次数表示)同厚度的5次方成正比。混凝土板厚度增加10％ ，使用年限可增加61％。因此，水泥混凝土面层厚度达不到设计要求，将会极大地影响使用寿命。混凝土路面板厚主要靠加强检测和提高基层平整度来控制。浇筑砼前对模板应作如下检查：① 检查模板尺寸，模板高度必须与设计板厚一致；② 检查模板刚度。禁止使用变形大、顶面不平顺，缺边少角的模板；③ 要检查模板的安装质量。要求位置、高程准确，线条顺直，接头平整、牢固，在振捣混凝土时不下沉、不变形、不位移；④ 检测立模后的模板高度。通常用拉线法检测，每5m(纵向)检测一处，每处用小钢尺量测3点(横向)。一旦发现模板高度不合格，即应对基层表面进行处理直至合格。混凝土浇筑后待养护期满，还要钻孔取样，最终确定实际板厚的合格率。
2.2 混凝土强度指标的控制
强度是水泥混凝土的主要性能，分为抗压强度、抗拉强度、抗折强度。道路混凝土强度考核指標是用抗折强度值来表示的。如中等、重级交通要求抗折强度≥4.5Mpa。在水泥混凝土路面分项工程质量评定中抗折强度指标满分为35分，占比例较大。抗折强度影响因素主要有以下几点
2.2.1 粗骨料的要求
骨料的强度要符合质量要求，其压碎值不宜大于20％ ；即用硫酸钠溶液浸泡，然后烘干，经5次循环的重量损失不宜大于8％ ；粘土、淤泥、尘屑、硫化物和硫酸盐，有机质、云母轻物质及针片状颗粒等有害杂质采取水冲洗等措施将其控制在3％ 以内；表面特征及颗粒状要好，粗骨料中薄片状及长针状颗粒应控制在15％ 以内；颗粒级配要严格重视，在保证混凝土路面抗压强度的前提下，适当增加小尺寸骨料可提高混凝土的抗折强度，采用密级配混凝土既可节约水泥用量，又可获得较高的抗折强度和抗压强度。
2.2.2 水泥的要求
在施工中发现，不同厂家生产的水泥，在配比相同的情况下，混凝土强度波动较大，究其原因主要是不同厂家生产的水泥质量不尽相同。大厂生产的水泥由于质量监督体系比较健全，检验手段完备，因而生产的水泥质量好，性能稳定。地方小厂由于设备，技术力量及管理水平有限，因此生产的水泥质量很难保证，性能不太稳定。其次是不同厂家的材料来源不同，其各种矿物质的含量也有差异。再加上生产工艺的差别，故造成相同标号的水泥在相同集料的配合比下，使混凝土强度差异较大，因此在混凝土路施工中应尽量选用同一厂家在同一时期生产的同一标号的水泥。
2.2.3 混凝土配合比
水泥混凝土路面是粗骨料(碎石)、细集料(砂)、水泥和水等各种材料的按比例组成，材料本身的品质直接影响混凝土的强度、收缩性、耐磨性和耐久性，所以科学而合理配合比是保证混凝土质量的基本前提。在此要重视两点：
第一，砂是粗骨料的填充料，选择适当的砂率既可配制较高密度的混凝土，又可保证混凝土的和易性。
第二，不能认为水泥用量越多越好，单纯采取增加水泥的办法不但达不到质量控制指标，反而使混凝土路面在24小时内出现了网裂，究其原因是混凝土收缩所致，这与水泥用量偏大有很大关系。成功经验见下表：
水泥品种水泥用量
325#普通硅酸盐水泥 380—390 kg/m3
425#普通硅酸盐水泥 300—350 kg/m3
525#普通硅酸盐水泥 280—300 kg/m3
第三，水灰比也是影响水泥混凝土质量的重要因素之一，水灰比不均，混合料稠度不大，使板块收缩不均。在水灰比差异较大处会产生裂缝。所以施工时要特别注意水灰比的均匀性。
3 接缝的处理
接缝是水泥混凝土路面特有的薄弱环节，它是产生错台、唧泥和断裂病害的主要原因，是影响路面平整度和传荷能力的主要因素。因此，应特别注意做好接缝的施工。
3.1 胀缝的处理
设置胀缝的目的是为混凝土板的膨胀提供伸长的余地，从而避免产生过大的热压应力。胀缝虽占接缝比例小却是最薄弱的环节,从理论上究其原因：混凝土本身具有热胀冷缩的特性。从施工上分析胀缝易损坏的原因有：① 传力杆设置不平直；②拆模时混凝土受到损伤；③ 边缘混凝土振捣不实；④ 传力杆活动端被浇死；⑤ 胀缝中掉有硬物，如石子类；⑥胀缝两侧板不直；⑦ 胀缝两侧混凝土强度不均匀；⑧胀缝宽度不够；⑨ 胀缝两侧板施工时温度差异过大；⑩ 基层强度不够，产生唧泥现象； 混凝土路面板厚不一致。笔者认为：在夏季施工。可少设或不设胀缝，其它季节设置胀缝间距为100—200m。混凝土路面板与结构物接触，均应设置胀缝。胀缝设置必须贯穿到底，缝壁垂直，下部設填缝板，上部灌填缝料，并设传力杆。胀缝内填缝料应选择密封性好、伸缩性强、使用寿命长的材料。
3.2 缩缝的处理
缩缝是为了减少混凝土的收缩应力而设置。缩缝一般采用假缝形式，缝宽2 mm，缝深为(1/3—1/4)板厚，间距4—5m，要掌握好切缝时间，尤其是夏天，因为混凝土路面质量的控制指标抗折强度一般是4.5Mpa，但在混凝土混合料终凝后的较短时间内，容许拉应力极低，而新浇筑的混凝土路面由于水化热的散失开始降温，水分开始挥发，产生明显收缩。因此要及时设置缩缝。为防止沙砾及其它细微坚硬颗粒物质掉入缝内，应选择易灌、易除、抗水又有一定强度的填缝料，在目前一般采用沥青灌注。为避免热天溢浆，影响平整度和路容，夏季灌缝其灌缝面应离缝口1—2 mm。冬季灌缝灌缝面应离缝口5—8 mm。
4 结束语
随着经济建设的发展，对道路的要求越来越高，作为道路建设主管部门和施工企业只有树立牢固的质量意识，健全和落实工程监理制度，加强质量监督。严格按设计图纸及相关规范的要求施工，并在实践中不断总结经验，工程质量才有保证，才能创造出更优秀的道路工程。