黄烈中
中信国安建工集团有限公司 四川省成都市 610041
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摘要：党的十九大以来，我国大力实施乡村振兴战略，加强农村交通基础设施建设是实现乡村产业兴旺的关键。水泥混凝土路面在农村公路中的应用占比大，其施工质量严重影响公路使用性能和使用寿命。因此，在施工过程中要全过程控制施工质量，本文对此展开分析。
关键词：农村公路；混凝土路面；质量控制
引言
水泥混凝土路面是以水泥浆为胶凝材料，以粗细集料为刚架形成强度的一种高级路面。其具有刚度大、强度高、耐磨特性好、整体性与稳定性优等特点。水泥混凝土路面要承受车辆高密度荷载的冲击、摩擦和温度、湿度的反复变化所造成的弯、拉、压力，因此要求它必须具备较高的抗弯拉强度和耐久性。在施工过程中，要提升水泥混凝土路面的工程质量，消除水泥混凝土路面的质量隐患，增加路面混凝土强度，必须制定周密的施工质量控制方案，科学的指导和严格的控制施工质量，才能顺利地完成满足公路设计要求的高质量水泥混凝土路面。
1 路面混凝土的配制
认真优选各种原材料，合理确定配合比参数，是提高路面混凝土抗弯拉强度的关键。在路面开工前，必须着手原材料试验及混凝土试配工作，通过大量室内外试验，选择满足设计要求的混凝土配合比。
1.1 主要原材料的选择
1.1.1 水泥
根据JTG/T F30-2014《公路水泥混凝土路面施工技术细则》要求，路面工程水泥的选用，除各项路用品质必须合格外，还应对拟采用厂家水泥进行混凝土配合比试验，根据所配制的混凝土弯拉强度、耐久性和工作性，选择适宜的水泥品种、强度等级，路面混凝土各项技术指标满足要求后方可使用。而且，水泥种类一旦选定，不得随意更改。
1.1.2 集料
1.1.2.1细集料：路面混凝土用细集料应采用坚硬、耐久、洁净、符合规定级配要求的中粗砂。施工中要求同一配合比用砂的细度模数变化范围不宜超过0.3，否则，应分别堆放，并调整配合比中的砂率后使用。
1.1.2.2粗集料
路面混凝土用粗集料应选用表面粗糙且多棱角、质地坚硬、耐久、干净的碎石、破碎卵石或卵石。与水泥浆粘结性好的碎石所配制的混凝土具有较高的强度，施工中在母材强度符合规范要求的前提下，应采用锤式反击破碎石机加工的粗集料，并按2～4个单粒级进行分级掺配。
1.1.3 外加剂
根据现场施工情况可以选用减水剂、缓凝剂、早强度和抗折剂。选择外加剂品种前，必须与所用的水泥进行适应性检验，宜选用减水率大、坍落度损失小、可调控凝结时间的外加剂。
1.1.4 拌和水
应优先采用符合规定的饮用水，当地的地表水经检测合格也可用作混凝土拌和用水。
以上所有路面混凝土用原材料在施工前需经认真反复试验和筛选，各项原材料质量均应符合《公路水泥混凝土路面施工技术细则》中原材料技术要求的规定。
1.2 配合比设计
根据JTG/T F30-2014《公路水泥混凝土路面施工技术细则》规定，在路面混凝土配合比设计中采用了抗弯拉强度指标的设计方法。
1.2.1 试配强度
路面混凝土抗弯拉强度的试配强度按以下公式确定：
fc=fr/(1-1.04Cv) + ts
式中：fc——配制28天弯抗强度，Mpa；
fr——设计弯抗强度，Mpa；
t ——保证系数率；
s ——弯抗强度实验样本的偏差，Mpa；
Cv——弯抗强度变异系数。
1.2.2 设计参数选择
1.2.2.1坍落度：根据农村公路施工实际情况，大部分施工单位采用三辊轴机组和插入式振捣棒组的排式振捣机进行施工。因此，根据施工经验，现场拌料出机时坍落度选择30～50mm，摊铺时坍落度为20～40mm较为合适。混凝土过于干硬，操作则比较困难且平整度也较难达到规范要求。
1.2.2.2水灰比：水灰比按经验选择，三、四级农村公路最大水灰比规定不得大于0.48，使用42.5级水泥最小水泥用量不得小于300kg/m3。
1.2.2.3砂率：砂率应根据砂的细度模数和粗集料种类选用，当选用机制砂时应降低2～4%。
1.2.2.4单位水泥用量：经计算所得的单位水泥用量不得小于《公路水泥混凝土路面施工技术细则》规定的最小用量。
路面混凝土配合比设计步骤，可参照JTG/T F30-2014《公路水泥混凝土路面施工技术细则》4.1条和JGJ55-2011《普通砼配合比设计规程》普通混凝土配合比设计进行。
2 路面施工工艺流程质量控制
在路面混凝土中，其抗压强度、抗弯拉强度、厚度及平整度是质量检验中的必检项目。因此，施工中除重点控制原材料质量外，还应加强对工艺流程中混凝土拌和物的拌和、运输、摊铺、振捣、抹面和养护等施工工艺流程进行控制，要确保操作有序、不中断、顺畅的流水作业。
2.1 水泥混凝土路面施工工艺流程图
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2.2 路面施工前的准备：
2.2.1 测量放样，复测基层标高,对于基层侵入混凝土面层超过规范要求者,应予以凿除,确保面板厚度，并清理干净；低于面层5cm者，应采用同面层设计强度等级混凝土找平。
2.2.2 模板安装并复测其标高，误差控制在±5mm内。
2.2.3 及时清扫并用水冲冼基层表面浮渣和尘土，使面板混凝土与基层充分接触。
2.3 搅拌
水泥混凝土搅拌质量直接影响混凝土的内在质量，混凝土的质量亦影响路面的平整度。混凝土搅拌机在拌和前应拌制一定数量的同比例砂浆来润湿拌和机内壁，按粗集料、细集料、外加剂、水泥的顺序进行加料，进料后边搅拌边加水，搅拌时间应保证混合料充分搅拌均匀，气泡充分溢出。一般混凝土拌和时间宜为80～120s，纯搅拌时间不短于40s，搅拌时间过短会影响硬化后强度，时间过长影响混凝土的和易性且混凝土的含气量会发生变化。在有可能条件下，可采用二次搅拌，将有效提高混凝土品质。
2.4 运输
运输工具选用的标准是保质保量，时间快，不漏浆，不离析，出料高度应小于1.5米。当车辆将混凝土拌和物运至施工现场时，应有专人指挥车辆均匀卸料，布料应与摊铺速度相适应。
2.5 摊铺(以三辊轴机组和插入式振捣棒组的排式振捣机为例)
当坍落度为20～40mm的混凝土拌和物摊铺时，松铺系数为1.12～1.15。坍落度大时取低值，坍落度小时取高值，超高路段，横坡高侧取高值，横坡低侧取低值。摊铺时应避免混凝土拌和物离析。
2.6 振捣
混凝土拌合物布料长度大于10米时，便可开始振捣作业。
2.6.1 三辊轴机组铺筑混凝土面板时，必须同时配备有一台安装插入式振捣棒组的排式振捣机，振捣棒的直径宜为80～100mm，间距不应大于其有效作用半径的1.5倍，并且不大于500mm。排振两侧各配置一台插入式振捣器，辅以人工振捣。插入式振捣棒组的振动频率可在100～200HZ之间选择，当面板厚度较大和坍落度较低时，宜使用100HZ以上的高频振捣棒。该机宜同时配备螺旋布料器和松方控制刮板，并具备自动行走功能。
2.6.2 混凝土的振捣过程是拌和物的下陷、流平与沉实的同时排除气泡的过程。振捣时间不宜过长，只要混凝土表面出现镜面水泥砂浆，混凝土与模板相联处也出现水泥浆，表面停止冒出气泡就说明混凝土已振捣密实。若振捣时间不足，抹面困难且抹面后集料外露，路面平整度较差，若振捣时间过长，集料严重下沉，影响路面上部结构的耐磨性。可采用插入式排式振捣机和平板式振捣相结合来进行。
2.7 整平
三辊轴机组行走辊与槽钢边模顶杂物要及时清除，边行走边清理，设有专人负责。在整平作业时，应处理整平轴前料位的高低情况，过高时应铲除，不足时用混凝土补平，振动滚压完成后用甩浆辊抛浆整平一遍，再用整平轴前后静滚整平，直到平整度满足要求、表面砂浆厚度均匀为止，最后用3～5m刮尺精平饰面。
2.8 养护
养护目的是保证混凝土在强度增长的过程中水泥反应所需的水分和温度。因此，当路面混凝土施工完毕后，应及时用土工布覆盖并保湿养生。路面混凝土养护期一般为7～14天。
3 路面混凝土施工中质量管理通病及防治
3.1 原材料选择不当
3.1.1 水泥
3.1.1.1禁止使用游离氧化钙和氧化镁含量较高、水泥体积稳定性差的水泥。新出厂的水泥不能立即使用，因为新出厂的水泥温度较高，且游离氧化钙等还没有完全消解，稳定性差。水泥熟料如煅烧不充分，会产生较多的游离氧化钙，因为它的水化过程较慢，导致水泥已凝结硬化后继续水化而产生体积膨胀的体积变化不均匀现象，使路面现出龟裂、断板等。为防止水泥安定性不良引起路面裂缝，应加强对水泥的检验，并选用低碱性水泥。
3.1.1.2一般来说，混凝土路面施工从拌料到抹面等全过程的时间往往较长，超过水泥凝结时间的现象屡见不鲜，而水泥的凝结时间问题是影响混凝土路面浇筑质量的重要因素。因此，在路面混凝土施工中要求水泥的初凝时间不得早于1.5h，终凝时间不得迟于10h。
3.1.1.3不同品种水泥不得随意掺合使用，因为不同水泥中混合材质量及掺量都不同，掺合后将使水泥性能发生变化，降低强度等级。
3.1.2 粗、细集料
3.1.2.1集料中针片状石子含量应符合规范要求。若针片状石子含量过高在混凝土中易出现架空现象，空隙率较大，受压易折断，从而影响混凝土强度。
3.1.2.2粗集料中的含泥量、含石粉量不能超出规范要求。在拌制路面混凝土过程中，若粗集料中的含泥量、含石粉量超标，将直接影响水泥浆与集料之间的握裹能力，同时对路面塑性收缩开裂和干缩变形影响很大，从而降低混凝土强度。粗集料加工时，应采用水洗筛分。施工中要采用高压冲水装置，对局部含泥量、含石粉量超标的粗集料进行高压翻洗，以确保干净的粗集料用于混凝土拌合工程中。
3.1.2.3粗集料的最大粒径和级配控制
根据JTG/T F30-2014《公路水泥混凝土路面施工技术细则》规定，应使用分级的粗集料，按最大公称粒径的不同采用2～4个粒级的集料进行掺配，使其应符合规范规定的级配要求。碎石最大公称粒径不应大于31.5mm。
3.2 混凝土配合比控制不严且计量不准确
3.2.1 水灰比
施工中如水灰比偏大，使混凝土密实性降低，但水灰比偏小时，因和易性差，影响施工操作，也难以振捣密实，都会造成混凝土强度降低。路面混凝土施工时应准确掌握粗、细集料含水量，并根据气温和混凝土输送距离等因素适时调整水灰比。
3.2.2 计量不准确
混凝土的配合比是根据混凝土的强度、耐久性、耐磨性、和易性来确定。根据规范规定，混凝土拌合时，各种衡器应经有关计量检定部门检定，且应保持准确。混凝土拌和允许计量误差为：水泥及外掺料±1%，粗细集料±2%，水±1%，外加剂±1%。施工中若计量不准确也影响砂石材料的级配，没有一个良好的集料级配，混凝土的密实性就难以保证。采用自动计量的拌和站可以克服人为因素，解决计量误差。
3.3 施工操作不规范
3.3.1 标高控制不严。施工中若标高控制不严，使混凝土板块厚度达不到设计板厚要求，造成混凝土强度不均，应力集中。在混凝土板块厚度不均界面，在外力作用下及收缩时产生拉应力，易产生裂缝，影响混凝土的使用质量。
3.3.2 振捣不密实。混凝土有足够的弯拉强度是来自于其自身的密实性。从施工现场取芯的芯样上，往往会发现芯样气孔较多，这是混凝土振捣不密实的现象，应适当延长振捣时间，防止漏振。
3.3.3 随意向混凝土中加水。施工中往混凝土中加水现象与水灰比过大的情况类似，随意加水会使混凝土中自由水分增加，随着水分蒸发，使混凝土内孔隙增大。
3.3.4 养护不及时。混凝土的结构和强度的形成及增长有一个过程，并需要有一定的温度和湿度条件。如不及时养护会影响混凝土水化作用的正常进行和水化物的生成，从而影响混凝土的强度。
3.3.5 平整度欠佳。平整度不佳的主要原因是抹面操作人员掌握不好形成的，一般采用铝合金大尺，横跨模板上来回抹平几次，然后转90度再抹平，使平整度得到有效控制。
3.4 施工人员素质和责任心，是确保路面施工质量的根本保证。施工技术人员应具有良好的素质和高度责任心，保证按施工规范和操作规程进行施工，加强施工人员及操作手的质量意识，并贯穿于整个施工过程的始终。
结语
总之，混凝土路面投资大，质量要求高，要完成高质量的混凝土路面，必须严格控制原材料质量，加强试验检测，准确计量，及时对混凝土配合比作出合理设计，且必须规范操作行为，还要不断探索和改进施工工艺，以提高混凝土路面质量。