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【摘要】随着我国公路建设的迅速发展，公路越来越多，尤其是高速公路建设对路面汽车行驶的安全性与舒适性、对隧道路面的表面抗滑性能和噪声要求比一般公路提出了更高的要求，特别是行车安全性、舒适性和环保上的要求。本文介绍了高速公路水泥混凝土路面面层的施工方法及其质量控制技术，并提出了相应的项目检测指标及施工技术参数。因此，根据原公路改建工程的建设管理经验，本文针对施工过程中存在的一些问题，就水泥混凝土路面施工中关键环节的质量控制进行探讨。
【关键词】公路 水泥混凝土路面 面层施工方法 质量控制
随着我国公路建设的迅速发展，公路隧道不断增多。目前。隧道主要采用水泥混凝土路面结构型式，其主要优点是：水稳定性好，地下水对其影响小；结构强度高，承载能力强，耐久性好；颜色浅亮对照明有利。
一、施工前的准备工作
1.组织、技术准备
建立高效权威的施工指挥调度机构，施工前对工程技术人员进行技术交底，熟悉各种技术规范和相关标准，编制完善的施工艺流程和施工组织设计方案，配备必要的通讯设备，保证整个系统的高效运行。
2.材料准备
适宜的材料不仅能提高工程质量，还有利于节约成本，降低工程造价。滑模摊铺较其他施工艺，对混凝土的材料有着更高的要求，因此，一定要选择适宜的材料。
(1)选择细度指数和凝结时间合适的水泥。不易使混凝土路面产生裂纹，并有利于混凝土的摊铺。
(2)严格控制软弱颗粒和含泥量。洁净的原材料和较少的软弱颗粒含量可降低对抗折强度的影响，减少早期及后期裂缝发生的机率。
(3)砂以中砂为宜。为提高混凝土和易性宜采用细度模数在2.3～3.2范围内的中砂或偏细粗砂，砂的级配必须良好，否则混凝土易发生离析、泌水现象。
(4)碎石作为混凝土的主要骨料，对抗折强度有很大的影响。为提高混凝土的抗折强度、耐疲劳性，应采用粒径较小的碎石。由于大粒径的碎石周围聚集大量的小分子，会在混凝土中形成薄弱区。因此所选用碎石的最大粒径以小于30mm为佳，压碎值应控制在5％以下。
(5)选择高品质的外加剂。质量稳定、性能优良。减水率、含气量、泌水率、凝结时间、抗压强度比、收缩率比、相对耐久性等指标合适的外加剂能减少水泥用量，降低混凝土水化热，对混凝土性能的改善作用较大。
(6)掺加优质粉煤灰。试验表明，在混凝土中掺加25％的粉煤灰取代部分水泥后，其水胶比降低，坍落度基本不变，振动粘度系数却有所提高，有利于提高混凝土的可摊铺性，防止塌边和麻面。能提高混凝土的可摊铺性，改善滑模摊铺的效果，产生可观的经济效益。
3.配合比的设计
滑模摊铺水泥混凝土路面施工，不同于其他施工艺。对混凝土的性能要求较高。其配合比设计应满足弯拉强度、耐久性和经济性等基本要求。在满足弯拉强度计算值和耐久性两者要求的水灰比中取小值来实现耐久性。工作性一般通过调整外加剂掺量来保证。配合比设计时，要特别注意使之具有与摊铺机振捣能力和速度相匹配的最优振动粘度系数、匀质性和稳定性。通过控制混凝土拌和物的坍落度，使滑模摊铺后的混凝土不产生蜂窝麻面、拉裂和倒边、塌边等不良现象。坍落度应控制在3～6cm。在混凝土满足力学要求的前提下，配合比的设计以其可摊铺性为中心来进行。在滑模摊铺施工中。混凝土符合摊铺机的要求是至关重要的。现在国内的滑模摊铺机绝大部分是进口的，其技术性能已经过实践检验，是非常成熟的。如果摊铺效果不好，原因主要在混凝土方面。例如，米勒1000型滑模路缘石摊铺机，在北戴河海北路、102国道改造工程等项目中应用效果非常理想。
二、施工现场控制
1.基准线的设置
滑模摊铺机靠两侧的基准线，通过4个水平传感器和2个纵向传感器确定摊铺方向和摊铺平面。拉线精度达到规定要求是保证摊铺出符合设计技术指标的面板的必要条件。拉线精度应从宏观和局部两方面进行控制。在宏观控制上，将合同段内的控制点进行复测加密。控制点间距一般以200m左右为佳。在局部施工控制上应注意以下几点：
(1)精确测设出路中线点。为了防止拉线挠度过大，保证拉线精度，在平面直线段上一般每10m一个点，圆曲线加密到5m，缓和曲线和纵断面竖曲线段5～10m。
(2)線形放样。根据摊铺机侧模到传感器的距离及路面板宽度定出拉线点位置，包括方向线和高程线。方向线控制方向和高程；高程线只控制高程。
(3)根据定出的拉线点，用电锤或大锤牢固固定拉线桩。拉线桩的高度尽量低于运料车箱底。下承层顶面至夹线臂的高度以45cm为佳，线太高或太低受干扰的频率较大。
(4)用紧线器张拉基准线。要求使用100kg力张拉基准线。线拉紧后，可使用300g的重球挂在线上进行检测，其挠度应低于8mm，然后把拉线全部固定在夹线臂夹口内。在靠近紧线器和线圈轮4m处的端线桩、紧线器和线圈轮需略外倾，以不妨碍张拉线和摊铺机富余工作空间为宜。
2.路面摊铺的平整度控制
平整度是评定水泥混凝土路面施工质量的一项重要指标。滑模摊铺较固定模板施工艺的突出优点之一就是能够大大提高水泥混凝土路面的平整度。摊铺过程中，随着滑模摊铺机的前进，滑动模板将密实的混凝土挤压，形成路面；抹平器对成型的路面进行反复的搓揉，既能将混凝土表面抹光又能消除表面气泡和麻坑等缺陷。此时。表面平整度基本可达到90％～92％的合格率。要达到更高的平整度，可用6m铝合金直尺人工纵-向轻刮1～2次，平整度合格率可达95％以上。对水泥混凝土路面的平整度控制应从几方面考虑：(1)混凝土中粗骨料的粒径是影响平整度的重要因素，应使用小粒径碎石。(2)下承层的平整度和强度直接影响路面的平整度。当下承层有小面积不平或强度不够时，造成摊铺机个别履带下沉。带动摊铺机机身不平稳，混凝土路面就会出现小的突变，降低平整度。(3)混凝土卸料要准确。多料，则增加摊铺阻力，混凝土从两侧溢出。甚至料堆过大，造成摊铺机前进困难，履带打滑，机械产生上抬和瞬间推动，强行提高成型模板，使平整度失控，路面标高上升；少料，则造成布料不均匀，出现局部混凝土不够，混凝土产生离析层，影响平整度和标高。(4)施工横向工作缝是影响平整度的一个薄弱点。工作缝有两种施工方式：一是将摊铺结束的部分在下一天开工前锯掉。需要配备深切缝机及横向钻孔机，从传力杆上部中间锯开，下部用人工凿除；二是人工加工作缝模板，精心修整工作缝。由于设备限制，国内多采用后一种方式。这需要有高度的责任心，并用6m铝合金直尺精雕细刻。否则，会由于工作缝处平整度不佳而引起跳车。
3.及时进行路面切缝
滑模摊铺机施工速度快，若不做好充分的准备工作，使得横向切缝不及时，会造成路面的早期开裂。切缝时间要根据气温、混凝土强度增长情况适时早切。根据计算。混凝土每30m左右收缩1mm。因此，可将路面先切成大块，5～6块板切一条缝，作为防止早期断板的技术措施。
三、水泥混凝土路面面层施工方法
1.路面面层施工采用以滑模摊铺机为主的大型机械配套施工技术，搅拌机的生产率，混凝土运输能力必须与滑模摊铺机生产率合理配套。滑模摊铺机应带有布料用的螺旋分料器、厚度计量用的挡料板、批高频振捣棒、捣固粱、平整梁、修光梁、侧压范本、成型浮板、传力杆安置和插入装置。应可以在施工中一次完成半幅路面行车道混凝土板的摊铺、振捣、成型、传力杆安置、拉杆插入、抹光等工序。
2.新拌混凝土运输采用以10吨～20吨的大吨位自卸汽车为主、辐以汽车或混凝土搅拌运输车；车型及数量应根据运量、运距确定，当运输时间超过1.5h时，必须采用汽车或混凝土搅拌运输车。
3.作好滑模摊铺机的导线测量和安装、导线椎的设置间距为10m，在弯道处加密致5m，每个椎插入基层10～15cm，导线必须张紧，每根导线上应有lOOkg的拉力，每根导线的最大长度不超过40m。导线安装完毕后，禁止扰动，特别是正在摊铺时，严禁碰撞和振动，大风天气因导线的振动而导致路面平整度不好时，应停止施工。
4.每天对混凝土的生产进行全面的监控，将多台搅拌机的实际配料记录和材料使用统计、机械操作参数以及搅拌混凝土生產时间、数量等进行统计，并作定期分析，以提高混凝土的均匀性。
5.在摊铺机起步、收机或胀缝处理路段，应采用刚运到的新混凝土拌和物以人工浇筑、捣实，保证混凝土板的厚度、密实度、平整度及饰面品质。
6.在滑模摊铺的最初50m之内，应测量校核路面的标高、厚度、宽度、中线、横坡等技术参数，并及时将这些信息反馈，以迅速调整滑模摊铺机上传感器、剂压板、超铺角度等位置，保证所铺路面满足要求。
7.摊铺机宜保持均匀摊铺速度，摊铺时应随时观察新摊铺混凝土的级配和稠度情况，并根据其稠度调整滑模摊铺机的速度和振捣率。摊铺后混凝土的表面应无麻面、气泡、边角坍塌等，应及时用人工修整，如缺陷严重，应立即停机找出弊端。
8.在滑模摊铺机施工过程中，要求供料与摊铺机速度密切协调，尽可能减少停机次数，滑模摊铺机待机时间不得超过1h内，每隔15min开动振捣棒振动3min，超过1h，为防止出现冷缝，该点应做施工缝。
9.饰面作业时，不得在混凝土表面洒水，修整作业应在混凝土仍保持塑性和具有和易性的时候进行，以确保从表面上清除水分和浮浆。在表面的低注处，不得填以表面的浮浆，而必须用新混凝土填料与修整。
四、水泥混凝土路面施工过程中应注意问题
1.支模不认真、不牢固、范本跑模严重，影响路面宽度和边缘顺直度，如范本高度不等，小于25mm高度范本较多，下部支垫漏浆严重。
2.混凝土振捣有过振和漏浆现象，拆模后板边有蜂窝、麻面和气泡、混凝土表面水泥浆薄厚不均、有拥浆和碎石漏出现象、影响板面平整度。
3.压纹深浅不均、局部毛边严重、切缝不够顺直，部分缝宽，不够均匀，混凝土面养生工作不够重视，部分养生塑料薄膜被风揭开露天养生，造成混凝土养生期不到就放弃养护，从而影响混凝土强度的形成。
五、解决的措施
针对上述存在的问题，笔者认为应当进一步提高施工管理人员质量意识，加强施工现场质量管理力度，严格执行路面施工技术规范和操作过程等强有力措施予以纠正，并建议按下列技术要求严格控制各个关键施工序的质量，以提高混凝土路面的整体施工质量：加强支模的质量控制、严格控制制拌和质量、加强三轴摊铺整平机的作业管理、保证压纹施工质量、保证切缝施工质量、保证混凝土路面养生质量。
六、路面养生
路面养生是决定路面强度、内在质量和使用寿命的重要因素之一。路面做好后最好覆盖上草袋或旧麻袋片进行洒水养生。对旧麻袋要进行检验，原装有物不能是对路面有腐蚀作用或影响混凝土强度的化学物品。要及时洒水浇透，水的质量要符合要求。洒水次数应根据天气情况保证覆盖物始终保持潮湿状态。覆盖养生期不能少于7d，总养生期要符合规范要求。
七、结论
本文概要地论述了水泥混凝土滑模摊铺施工中的重要环节，强调了在原材料的选择控制、配合比的设计及适时调整、施工的组织管理、重要工序的操作等方面要全盘考虑，根据其内在联系，做到环环相扣，分步、分段严格要求，根据情况的变化及时进行调整和组织实施。只有这样，才能利用先进的设备修建出高质量的混凝土路面。近年来，我国水泥混凝土路面发展迅速，在二级以下公路中所占比重较大(只有25％用于高速公路和一级公路)。随着滑模摊铺技术的发展和施工工艺水平的不断提高，水泥混凝土路面必将在高等级公路建设中得到更加广泛的应用。
【关键词】公路 水泥混凝土路面 面层施工方法 质量控制
随着我国公路建设的迅速发展，公路隧道不断增多。目前。隧道主要采用水泥混凝土路面结构型式，其主要优点是：水稳定性好，地下水对其影响小；结构强度高，承载能力强，耐久性好；颜色浅亮对照明有利。
一、施工前的准备工作
1.组织、技术准备
建立高效权威的施工指挥调度机构，施工前对工程技术人员进行技术交底，熟悉各种技术规范和相关标准，编制完善的施工艺流程和施工组织设计方案，配备必要的通讯设备，保证整个系统的高效运行。
2.材料准备
适宜的材料不仅能提高工程质量，还有利于节约成本，降低工程造价。滑模摊铺较其他施工艺，对混凝土的材料有着更高的要求，因此，一定要选择适宜的材料。
(1)选择细度指数和凝结时间合适的水泥。不易使混凝土路面产生裂纹，并有利于混凝土的摊铺。
(2)严格控制软弱颗粒和含泥量。洁净的原材料和较少的软弱颗粒含量可降低对抗折强度的影响，减少早期及后期裂缝发生的机率。
(3)砂以中砂为宜。为提高混凝土和易性宜采用细度模数在2.3～3.2范围内的中砂或偏细粗砂，砂的级配必须良好，否则混凝土易发生离析、泌水现象。
(4)碎石作为混凝土的主要骨料，对抗折强度有很大的影响。为提高混凝土的抗折强度、耐疲劳性，应采用粒径较小的碎石。由于大粒径的碎石周围聚集大量的小分子，会在混凝土中形成薄弱区。因此所选用碎石的最大粒径以小于30mm为佳，压碎值应控制在5％以下。
(5)选择高品质的外加剂。质量稳定、性能优良。减水率、含气量、泌水率、凝结时间、抗压强度比、收缩率比、相对耐久性等指标合适的外加剂能减少水泥用量，降低混凝土水化热，对混凝土性能的改善作用较大。
(6)掺加优质粉煤灰。试验表明，在混凝土中掺加25％的粉煤灰取代部分水泥后，其水胶比降低，坍落度基本不变，振动粘度系数却有所提高，有利于提高混凝土的可摊铺性，防止塌边和麻面。能提高混凝土的可摊铺性，改善滑模摊铺的效果，产生可观的经济效益。
3.配合比的设计
滑模摊铺水泥混凝土路面施工，不同于其他施工艺。对混凝土的性能要求较高。其配合比设计应满足弯拉强度、耐久性和经济性等基本要求。在满足弯拉强度计算值和耐久性两者要求的水灰比中取小值来实现耐久性。工作性一般通过调整外加剂掺量来保证。配合比设计时，要特别注意使之具有与摊铺机振捣能力和速度相匹配的最优振动粘度系数、匀质性和稳定性。通过控制混凝土拌和物的坍落度，使滑模摊铺后的混凝土不产生蜂窝麻面、拉裂和倒边、塌边等不良现象。坍落度应控制在3～6cm。在混凝土满足力学要求的前提下，配合比的设计以其可摊铺性为中心来进行。在滑模摊铺施工中。混凝土符合摊铺机的要求是至关重要的。现在国内的滑模摊铺机绝大部分是进口的，其技术性能已经过实践检验，是非常成熟的。如果摊铺效果不好，原因主要在混凝土方面。例如，米勒1000型滑模路缘石摊铺机，在北戴河海北路、102国道改造工程等项目中应用效果非常理想。
二、施工现场控制
1.基准线的设置
滑模摊铺机靠两侧的基准线，通过4个水平传感器和2个纵向传感器确定摊铺方向和摊铺平面。拉线精度达到规定要求是保证摊铺出符合设计技术指标的面板的必要条件。拉线精度应从宏观和局部两方面进行控制。在宏观控制上，将合同段内的控制点进行复测加密。控制点间距一般以200m左右为佳。在局部施工控制上应注意以下几点：
(1)精确测设出路中线点。为了防止拉线挠度过大，保证拉线精度，在平面直线段上一般每10m一个点，圆曲线加密到5m，缓和曲线和纵断面竖曲线段5～10m。
(2)線形放样。根据摊铺机侧模到传感器的距离及路面板宽度定出拉线点位置，包括方向线和高程线。方向线控制方向和高程；高程线只控制高程。
(3)根据定出的拉线点，用电锤或大锤牢固固定拉线桩。拉线桩的高度尽量低于运料车箱底。下承层顶面至夹线臂的高度以45cm为佳，线太高或太低受干扰的频率较大。
(4)用紧线器张拉基准线。要求使用100kg力张拉基准线。线拉紧后，可使用300g的重球挂在线上进行检测，其挠度应低于8mm，然后把拉线全部固定在夹线臂夹口内。在靠近紧线器和线圈轮4m处的端线桩、紧线器和线圈轮需略外倾，以不妨碍张拉线和摊铺机富余工作空间为宜。
2.路面摊铺的平整度控制
平整度是评定水泥混凝土路面施工质量的一项重要指标。滑模摊铺较固定模板施工艺的突出优点之一就是能够大大提高水泥混凝土路面的平整度。摊铺过程中，随着滑模摊铺机的前进，滑动模板将密实的混凝土挤压，形成路面；抹平器对成型的路面进行反复的搓揉，既能将混凝土表面抹光又能消除表面气泡和麻坑等缺陷。此时。表面平整度基本可达到90％～92％的合格率。要达到更高的平整度，可用6m铝合金直尺人工纵-向轻刮1～2次，平整度合格率可达95％以上。对水泥混凝土路面的平整度控制应从几方面考虑：(1)混凝土中粗骨料的粒径是影响平整度的重要因素，应使用小粒径碎石。(2)下承层的平整度和强度直接影响路面的平整度。当下承层有小面积不平或强度不够时，造成摊铺机个别履带下沉。带动摊铺机机身不平稳，混凝土路面就会出现小的突变，降低平整度。(3)混凝土卸料要准确。多料，则增加摊铺阻力，混凝土从两侧溢出。甚至料堆过大，造成摊铺机前进困难，履带打滑，机械产生上抬和瞬间推动，强行提高成型模板，使平整度失控，路面标高上升；少料，则造成布料不均匀，出现局部混凝土不够，混凝土产生离析层，影响平整度和标高。(4)施工横向工作缝是影响平整度的一个薄弱点。工作缝有两种施工方式：一是将摊铺结束的部分在下一天开工前锯掉。需要配备深切缝机及横向钻孔机，从传力杆上部中间锯开，下部用人工凿除；二是人工加工作缝模板，精心修整工作缝。由于设备限制，国内多采用后一种方式。这需要有高度的责任心，并用6m铝合金直尺精雕细刻。否则，会由于工作缝处平整度不佳而引起跳车。
3.及时进行路面切缝
滑模摊铺机施工速度快，若不做好充分的准备工作，使得横向切缝不及时，会造成路面的早期开裂。切缝时间要根据气温、混凝土强度增长情况适时早切。根据计算。混凝土每30m左右收缩1mm。因此，可将路面先切成大块，5～6块板切一条缝，作为防止早期断板的技术措施。
三、水泥混凝土路面面层施工方法
1.路面面层施工采用以滑模摊铺机为主的大型机械配套施工技术，搅拌机的生产率，混凝土运输能力必须与滑模摊铺机生产率合理配套。滑模摊铺机应带有布料用的螺旋分料器、厚度计量用的挡料板、批高频振捣棒、捣固粱、平整梁、修光梁、侧压范本、成型浮板、传力杆安置和插入装置。应可以在施工中一次完成半幅路面行车道混凝土板的摊铺、振捣、成型、传力杆安置、拉杆插入、抹光等工序。
2.新拌混凝土运输采用以10吨～20吨的大吨位自卸汽车为主、辐以汽车或混凝土搅拌运输车；车型及数量应根据运量、运距确定，当运输时间超过1.5h时，必须采用汽车或混凝土搅拌运输车。
3.作好滑模摊铺机的导线测量和安装、导线椎的设置间距为10m，在弯道处加密致5m，每个椎插入基层10～15cm，导线必须张紧，每根导线上应有lOOkg的拉力，每根导线的最大长度不超过40m。导线安装完毕后，禁止扰动，特别是正在摊铺时，严禁碰撞和振动，大风天气因导线的振动而导致路面平整度不好时，应停止施工。
4.每天对混凝土的生产进行全面的监控，将多台搅拌机的实际配料记录和材料使用统计、机械操作参数以及搅拌混凝土生產时间、数量等进行统计，并作定期分析，以提高混凝土的均匀性。
5.在摊铺机起步、收机或胀缝处理路段，应采用刚运到的新混凝土拌和物以人工浇筑、捣实，保证混凝土板的厚度、密实度、平整度及饰面品质。
6.在滑模摊铺的最初50m之内，应测量校核路面的标高、厚度、宽度、中线、横坡等技术参数，并及时将这些信息反馈，以迅速调整滑模摊铺机上传感器、剂压板、超铺角度等位置，保证所铺路面满足要求。
7.摊铺机宜保持均匀摊铺速度，摊铺时应随时观察新摊铺混凝土的级配和稠度情况，并根据其稠度调整滑模摊铺机的速度和振捣率。摊铺后混凝土的表面应无麻面、气泡、边角坍塌等，应及时用人工修整，如缺陷严重，应立即停机找出弊端。
8.在滑模摊铺机施工过程中，要求供料与摊铺机速度密切协调，尽可能减少停机次数，滑模摊铺机待机时间不得超过1h内，每隔15min开动振捣棒振动3min，超过1h，为防止出现冷缝，该点应做施工缝。
9.饰面作业时，不得在混凝土表面洒水，修整作业应在混凝土仍保持塑性和具有和易性的时候进行，以确保从表面上清除水分和浮浆。在表面的低注处，不得填以表面的浮浆，而必须用新混凝土填料与修整。
四、水泥混凝土路面施工过程中应注意问题
1.支模不认真、不牢固、范本跑模严重，影响路面宽度和边缘顺直度，如范本高度不等，小于25mm高度范本较多，下部支垫漏浆严重。
2.混凝土振捣有过振和漏浆现象，拆模后板边有蜂窝、麻面和气泡、混凝土表面水泥浆薄厚不均、有拥浆和碎石漏出现象、影响板面平整度。
3.压纹深浅不均、局部毛边严重、切缝不够顺直，部分缝宽，不够均匀，混凝土面养生工作不够重视，部分养生塑料薄膜被风揭开露天养生，造成混凝土养生期不到就放弃养护，从而影响混凝土强度的形成。
五、解决的措施
针对上述存在的问题，笔者认为应当进一步提高施工管理人员质量意识，加强施工现场质量管理力度，严格执行路面施工技术规范和操作过程等强有力措施予以纠正，并建议按下列技术要求严格控制各个关键施工序的质量，以提高混凝土路面的整体施工质量：加强支模的质量控制、严格控制制拌和质量、加强三轴摊铺整平机的作业管理、保证压纹施工质量、保证切缝施工质量、保证混凝土路面养生质量。
六、路面养生
路面养生是决定路面强度、内在质量和使用寿命的重要因素之一。路面做好后最好覆盖上草袋或旧麻袋片进行洒水养生。对旧麻袋要进行检验，原装有物不能是对路面有腐蚀作用或影响混凝土强度的化学物品。要及时洒水浇透，水的质量要符合要求。洒水次数应根据天气情况保证覆盖物始终保持潮湿状态。覆盖养生期不能少于7d，总养生期要符合规范要求。
七、结论
本文概要地论述了水泥混凝土滑模摊铺施工中的重要环节，强调了在原材料的选择控制、配合比的设计及适时调整、施工的组织管理、重要工序的操作等方面要全盘考虑，根据其内在联系，做到环环相扣，分步、分段严格要求，根据情况的变化及时进行调整和组织实施。只有这样，才能利用先进的设备修建出高质量的混凝土路面。近年来，我国水泥混凝土路面发展迅速，在二级以下公路中所占比重较大(只有25％用于高速公路和一级公路)。随着滑模摊铺技术的发展和施工工艺水平的不断提高，水泥混凝土路面必将在高等级公路建设中得到更加广泛的应用。