浅析水泥混凝土路面施工过程的质量控制

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  摘要: 水泥混凝土路面在公路中的建设中仍是重要组成,在工程建设中,我们要因势利导,扬长避短,不断总结经验教训、制定切实可行的技术标准,同时加大技术指导和质量监管力度,以确保建设质量,提高投资效益。
  关键词:施工;质量控制;处理方法;路面
   随着交通的发展,在我省道路建设中沥青路面用的越来越多,水泥路面用的越来越少,有的地方甚至出现了一边倒的现象。是否水泥混凝土路面就无用武之地了呢?水泥混凝土路面相对于沥青路面的优点主要是:刚度大,承载能力强;水稳性较高;耐候性、耐久性优良;造价低、环保且使用寿命长,缺点主要是行车舒适性差和修复时间长。
   我们只要发挥水泥混凝土路面的优点,弱化缺点,水泥混凝土道路还是有很大的潜力的。但这需要在水泥路面施工中在质量上下大功夫。本人就材料质量、施工技术、质量检验、工程管理等方面谈谈这方面的体会。
  1 水泥混凝土路面的质量控制要点
  1. 1 设计质量的监控
   (1) 认真做好设计方案交底工作。对于某些有特殊施工工艺要求的水泥混凝土路面工程, 不仅是对施工、监理方的技术交底, 可以及时将相关意见和要求反馈给设计部门。
   (2) 主动地向设计单位提供有关企业的技术装备、施工技术水平和工程质量保证情况等资料, 使其设计时尽量地考虑施工单位的实际水平。
   (3) 做好施工过程中的技术核定, 及时修改不符合现场实际的设计差错或原设计方案。
  1. 2施工準备阶段的工程质量控制
   (1) 水泥混凝土配合比设计[1,2] 。通过对原材料的控制, 水泥混凝土的抗干缩、抗化学减缩及工作性能将会得到较大幅度地提高, 但在抗塑性收缩这一方面应主要从水泥混凝土的配合比设计、施工及初期养护等方面来加以控制。因此在进行水泥混凝土路面配合比设计时应考虑水泥混凝土的抗裂性能。水泥混凝土路面的塑性收缩主要来自泌水和水泥- 水的最早期水化引起的化学减缩, 后者可通过对原材料的限制及采用低水灰比、高集浆比及砂率等方面加以控制。在实际运用中要从水泥混凝土泌水与塑性收缩的关系上加以认识这一问题, 从减水剂的掺量调整来调节, 并确定减水剂最佳掺用量。
   (2) 水泥混凝土路面施工方案和施工组织设计的工程质量保证。为了保证施工方案和施工组织设计的质量, 第一要讲究科学的编制程序和方法; 第二在编制时要进行技术经济分析和比较, 做到设计优化。
   (3) 检查施工准备工作的工程质量。按有关准备工作的计划做如下检查: 全场性的施工准备工作;单位工程及单项工程的施工准备工作; 作业条件的准备工作。此外, 还应检查临时性的生产设施是否达到技术标准; 施工用机械设备是否检测、试验和鉴定等。
   (4) 做好技术交底。使施工人员熟悉工程情况、设计意图、要求、质量标准和施工方法, 做到人人心中有数。
  1. 3原材料的质量控制和技术要求
   (1) 原材料质量控制[3,4] 。水泥混凝土路面原材料选用要严把质量关, 对原材料的质量控制主要包括: 严格按质量标准订货、采购、包装、运输、检查和验收, 按规定的条件进行堆存、保管和加工。
   对水泥的质量要求是原材料质量控制的关键之一,水泥的选用必须慎重和严格;尤其要注重水泥稳定性,选择生产工艺先进的厂家;尽可能选择同一厂家、同一牌号;与厂家其保持紧密联系以便于质量控制。
   (2) 提高路面混凝土弯拉强度的原材料措施。目前在公路路面混凝土中推荐掺用外加剂来提高路面混凝土弯拉强度, 并且在钢纤维混凝土路面中规定应使用高效减水剂时, 保证混凝土基体的弯拉强度,确保钢纤维不被磨损出露, 造成行车不安全, 使掺加的钢纤维真正起到提高弯拉强度的作用。同时粗、细集料等级和砂的细度对路面混凝土弯拉强度与抗压强度也有很大影响, 设计及施工中必须加以注意。
   (3) 减小混凝土变形防止路面开裂的原材料措施。由于水泥路面是大面积薄板结构, 在变形条件下, 是对开裂非常敏感的结构。因此, 减小路面混凝土变形, 防止路面开裂是原材料选择和控制中的重要环节。也是控制面板接缝位移量, 减少接缝损坏的重要措施。施工中要限制普通水泥中掺入收缩过大的混合料, 降低标准稠度需水量, 同时要限制水泥搅拌时的温度; 优化粗集料级配, 尽量减小粗、细集料中的含泥量。
  1. 4施工机械、设备的质量保证
   施工机械设备的质量也是一个很重要的因素。首先, 要做到在用的机械设备无隐患、技术性能良好;其次, 对于精密仪器和仪表等应保持正常的灵敏度和精确度。
  1. 5 施工过程中的质量控制
   (1) 施工过程中质量控制的主要内容: 加强混凝土施工工艺管理、施工过程中的工序控制, 严格试验检查、测量检查和验收检查。
   (2) 质量控制的依据: 设计图纸和有关规范, 以及合同条款。
   (3) 混凝土的搅拌是保证强度和耐久性,决定施工和易性的一道十分重要的工序,绝对不能轻视。从原材料的堆放、进仓搅拌、搅拌时间每一环节均要注意,有条件的可采用二次投料法,同时要根据施工现场情况对拌和作业进行微调。
   (4) 水泥混凝土路面施工过程中的质量控制。在施工中着重注意以下几个方面: 对基层进行保湿;混凝土到达现场后进行坍落度、温度检测;摊铺成型的混凝土表层应有足够的砂浆覆盖层;应根据施工环境和当地气象条件对减水剂的掺量与配合比的进行适当调整;要安排后拌和、施工的关系,尽可能连续施工;应避开高温、炎热和低温季节施工;要强化路面养生和早期养护工作;及时压纹(刻纹) 、切缝, 用专用灌缝材料缩缝。
  2水泥混凝土公路施工质量缺陷处理
   工程质量缺陷是指施工存在的问题。在水泥混凝土路面施工过程中, 质量缺陷的出现是不可避免的, 但是, 质量缺陷是可以尽可能减少的, 特别是工程质量事故甚至是完全可以避免的。
  2. 1 质量缺陷性质的确定
   (1) 了解和检查。是指有缺陷的工程进行现场情况、施工过程、施工设备和全部基础资料的了解和检查, 主要包括调查、检查质量试验检测报告、施工日志、施工工艺流程、施工机械情况以及气候情况等。
   (2) 检测与试验。通过检查和了解可以发现一些表面的问题, 得出初步结论但往往需要进一步的检测与试验来加以验证。检测与试验, 主要是检测该缺陷工程的有关技术指标, 以便准确找出产生缺陷的原因。例如, 若发现水泥混凝土路面强度不足是因为材料不合格、配比不合格或养护不好, 还是因为其它如气候之类的原因造成的。检测和试验的结果将作为确定缺陷性质的主要依据。
   (3) 专门调研。有些质量问题, 如某工程出现异常现象, 但在发现问题时, 有些指标却无法被证明是否满足规范要求, 只能采用参考的检测方法。如水泥混凝土, 规范要求的是28 d 的强度, 而对于已经浇筑的混凝土无法再检测, 只能通过规范以外的方法进行检测, 其检测结果作为参考依据之一。为了提到这样的参考依据并对其进行分析, 往往有必要组织有关方面的专家或专题调查组, 提出检测方案。对所得的这一系列参考依据的指标进行综合分析研究, 找出产生缺陷的原因, 确定缺陷的性质。
  2. 2质量缺陷处理方法
   对于质量缺陷的处理, 应当坚持原则, 以保证缺陷处理后的质量能够满足要求[5] 。
   (1) 整改与返工。缺陷的整改, 主要是针对局部性的、轻微的且不会给整体工程质量带来严重影响的缺陷。如水泥混凝土结构的局部蜂窝、麻面, 道路结构层的局部压实度不足等。这类缺陷一般可以比较简单地通过修整得到处理, 不会影响工程总体的关键性技术指标。返工的决定应建立在认真调查研究的基础上。是否返工, 应视缺陷经过补救后能否达到规范标准而定。补救, 并不意味着规范标准的降低, 对于补救后不能满足标准的工程必须返工。
   (2) 综合处理办法。综合处理办法主要是针对存在的质量事故而言的。这种处理办法不像返工和整修那样简单具体, 它是一种综合缺陷(事故) 補救措施, 能够使得工程缺陷( 事故) 以最小的经济代价和工期损失, 重新满足规范要求。处理的办法因工程缺陷(事故) 的性质而异, 性质的确定则以大量的调查及丰富的施工经验和技术理论为基础。具体做法可组织联合调查组、召开专家论证会等方式,实践证明这是一条合理解决这类问题的有效途径。
  2. 3 质量缺陷的避免
   出现工程质量问题的原因是多种多样的, 有些是主观上的, 因而通过努力可以避免; 有些则是客观因素造成的, 虽然不能完全根除, 但还是可以尽量避免的, 至少可将损失降低到最低限度。为避免质量缺陷, 施工中应做好以下工作。
   (1) 认真制定施工方案, 并建立审查制度。施工方案, 是承包人在施工前按照合同、规范的规定对其所使用的材料、工程设备和操作工艺等内容进行的具体计划和安排。施工方案必须满足两个基本条件: 即方案的目标以技术规范的要求为基础; 操作工艺必须切实可行并能保证为施工人员所执行。因此, 它不仅涉及到施工技术, 而且更主要的是一个施工管理问题。制定施工方案的优点就在于它能使施工管理人员在施工前就能全面地分析和掌握施工过程中各个环节的施工难点, 并通过人员、机械、材料的合理调配, 采用必要的技术措施及预防措施, 使工程施工以顺利进行, 避免出现工程质量缺陷。
   (2) 加强试验、测量工作。对于实验工作, 首先应当根据合同要求建立各级试验室, 完备试验仪器;其次, 所有的试验设备和试验仪器必须经过监理工程师的认可, 承包人必须对所有试验仪器进行校准后方可使用。真实的试验结果是反映工程质量的数据形式, 如果没有严肃认真的试验工作态度, 没有真实的试验结果, 要保证工程质量是不可思议的。并且要求对试验频率的高低要有要求, 试验频率越高, 对工程质量的评价就越准确。
   加强测量工作。测量是对工程几何尺寸进行控制的手段, 开工前监理人员要对施工放线进行检查,测量不合格不准开工, 在施工过程中要进行控制和检查, 对发生的误差随时调整, 避免误差的积累。验收时, 要对验收部位各项几何尺寸进行测量, 不符合要求的要进行整修, 甚至返工。要避免由于测量工作不足而带来的工程质量缺陷, 除了加强测量检测工作.增加检测频率, 最重要、最基本的一点就是必须要求承包人重视测量工作。做到完善的测量组织系统, 充实测量技术力量, 采用先进的测量手段和提供完备的测量设备。
   ( 3) 抓施工关键部位。抓施工的关键部位, 严把原材料关, 把好工序交验关, 如基层压实度、强度、中线高程、横坡度、平整度都必须符合设计和规范要求。
  3加强初期养护
   水泥混凝土路面从浇筑施工到交付使用, 以及使用的初期, 其养护工作往往被人们忽视, 但就有一些路段就是由于早期养护不到位使得并会过早出现。例如挖方路段其路基常常由于排水设施不到位或者是养护没有跟上, 使其处于过湿状态, 使得路基产生变形, 导致基层出现变形或损坏, 从而导致水泥混凝土板块脱空产生断裂、裂纹, 以及断板等损坏。
  4结束语
   目前我们在水泥混凝土路面施工技术的研究领域中, 也取得了巨大的成绩, 如滑模摊铺、轨道摊铺、碾压施工、三辊轴机组等均已取得巨大的实质性进步; 我国高速公路滑模摊铺的建设规模、施工速度、工程质量及使用年限也达到了发达国家水平。水泥路面小型机具的施工技术虽相对落后, 水泥路面的建设质量提高的速度总体上不够快, 适应不了目前国内的特大、特重交通量, 但在一些二级以下公路和农村公路中运用还是较为普遍。水泥路面的早期破损速度加快, 维修和养护工作量及难度增大在一定时期还是必须面对的事实, 这就对水泥路面施工技术和质量提出了的更高要求。从施工实践来看, 加强对原材料和施工过程的控制, 细化水泥混凝土的设计配合比, 对提高水泥混凝土的抗裂性能都是很有效的。应当说明的是, 施工关键部位的确定与很多因素有关, 如施工设备、施工水平、管理水平( 人员素质) 、技术水平等。
   水泥混凝土路面工程质量是一个复杂的体系, 影响因素较多, 只有各方面共同协调, 充分考虑到它们的各自特点和相互之间的关系, 对出现的问题采用科学的、系统的观点加以分析和解决, 才能找到合理有效的措施, 最终使整个工程达到综合最优。应对已有经验不断总结和交流、开发, 由此提高水泥混凝土路面施工技术水平。
  参考文献
  [1] JTG F30- 2003, 公路水泥混凝土路面施工技术规范[ S ] .
  [2] 傅智. 水泥混凝土路面施工技术[ M ] . 上海: 同济大学出版社, 2004.
  [3]傅智, 金志强. 水泥混凝土路面施工与养护技术[ M ] . 北京: 人民交通出版社, 2003.
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  [5] JTG D40- 2002, 公路水泥混凝土路面设计规范[ S] .
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