关于公路工程混凝土施工的分析

摘要：本文作者对混凝土路基、路面的通病进行了研究，同时提出了具体的改善措施。

关键词：公路工程；混凝土施工；分析

1 公路工程常见通病及主要原因

随着经济社会的发展，交通量的不断增加，对混凝土路基、路面的要求也越来越高。目前，我国公路在使用过程中，经常出现混凝土路基和路面横向裂缝、纵向裂缝、纵向拉宽、接缝碎裂、表面细小开裂、表皮脱落、断角、车辙等路面问题。调查显示，路面一旦发生这些病害，使用寿命就会受影响，一般不会超过设计使用年限的1/3，而目前的大多数路面的使用期仅1-3年，属于早期破坏。

造成路面出现以上问题的原因有很多，与混凝土路面的使用年限、越来越严重的重载和超载现象对路面的损害都有关系，但研究发现，这些并不是主要原因，其关键的病害原因有：

1.1 公路建设过程中选址设计不充分。所选的路基不稳定，承受不了较大的压力和强度，或者是土基不均匀，这样的路基一旦投入使用就容易导致路面板开裂。

1.2 混凝土路面切缝不及时。切缝时间对路面质量有着严重的影响，如果切的太早，混凝土中骨料容易暴露，强度就达不到，造成啃边；若果切缝过，就会导致拉应力和温度应力集中，从而超过混凝土路面的拉应力，使路面产生横向裂缝。

1.3 水泥的不合理使用。水泥材质和使用方式对路面板问题有着重要影响，主要表现有：安定性不合格、水化热偏大、水灰配比过大、混用了不同品种的水泥，或者用干水泥抹面。这些都会引起路面板出现细小裂缝和表面脱落等现象。

1.4 混凝土的配比不合理。在公路建设工程中，对混凝土的物料配比以及级别配比有着严格的控制标准，如果没有合理的控制混凝土的材料、配比、水灰比等，将会对路面的强度及和易性造成严重的影响。目前，施工过程中往往会出现骨料偏粗、级配较差、用水量控制不严格、真空吸水作用时两块吸垫间未保持足够的搭接长等现象，都会导致路面产生裂缝。

1.5 环境条件的影响。在公路建设过程中无法避免的一个难题是季节因素，温差过大是导致路面早期开裂的另一个重要原因。如果在路面施工过程中，气温过高，风速过大，就会加快混凝土表面水分的蒸发。同时，由于混凝土传热速度慢，气温的突然变化会使路面板板顶、板底会产生温度梯度，增大路面的翘曲应力。

1.6 基层养护不够，层厚偏薄。在较高等级的公路中路面对水泥混凝土的要求也较高，一般采用如二灰碎石、水泥稳定砂砾等半刚性的基层结构，这些结构在初期必须有良好的养护。但实际的施工中，为了缩短工期节约成本，建造方往往在养护龄期到来之前就在面板上浇筑水泥混凝土，致使路基层收缩产生裂缝。而引起路面板损坏的另一个原因，是基层的厚度和平整性。

1.7 忽视封缝处理。封缝质量对水泥路面板的断裂有着直接的影响，特别是多雨的季节和地区。在路面基层的顶面目前还没有设置排水构造，地面没有及时排除的水容易沿着无填料的缝隙渗入基层、垫层最后到土基，泡软路基，导致承载力下降。基层含水量在影响路基强度的同时，还有可能引起唧泥。

1.8 沙害的影响。在风沙地区，沙害对公路路基的主要影响形式是风蚀，由于沙区的路基主要有风沙土修筑而成，一经风力侵蚀，就容易使路肩和路基上部被掏空，形成塌陷。目前较有效的固沙方式是植物固沙，在施工时应严格按照设计要求，将树苗或灌木结合当地实际进行载种，同时要注意保护，防止人牲的蓄意破坏。

2 公路工程病害的防治措施

混凝土路面损害的产生是由以上多种原因综合作用的结果，所以对其防治需要结合设计、选材、施工和维护等多方面因素，加强对混凝土路面的建设管理。建议采取以下防治措施。

2.1 合理的设计、构造和选材

2.1.1 在公路建设之前，一定要结合道路等级、工程地质、道路路基和施工季节等综合因素，来确定合理的设计方案。例如，设计最优的沥青混合料级配，以提高路面的抗滑力和抗辙力；使用土体固结剂，增强整体路基的刚度和抗拉强度；使用嵌缝料，采用具有优良耐腐蚀性和防水密封性的嵌缝料，预防路面的水腐蚀、油腐蚀、大气老化腐蚀等，从而有效地防止出现反射裂缝。

2.1.2 选择高品质的水泥材料。水泥的细度、矿物质的成分决定了水泥早期的水化速度，是影响混凝土收缩的主要因素。在选用水泥过程中，要从C3A含量的角度考虑其干缩性，因为C3A的发热量大，放热早，对混凝土的收缩有很大影响。如果水泥的C3A含量高，混凝土的温度上升就加快，从而更大更早的引起路面热胀冷缩。因此，在道路修建中要严格控制水泥中C3A的含量，选择干缩小的水泥。我国的水泥标准规定，水泥中SO3的含量应不大于3.5%。水泥干缩性由小到大的顺序是：粉煤灰水泥

2.1.3 采用最小配合比的水灰比。如果混凝土的水灰比过大，强度就会降低，弹性模量就会相应减小，从而影响混凝土的干缩性和徐变性。在施工时应先通过实验来筛选添加外加剂减水剂，从而降低使用水泥的水灰比，减小干缩性。

2.1.4 骨料的选择要遵循石子宜细不宜粗的原则。骨料的级配、最大粒径、甚至是其表面形状都会对混凝土的工作性能产生影响，同时也会影响到骨料的用量、混凝土的用水量，从而影响混凝土的干缩。所以选择的骨料要尽可能的减少石子表面含泥量，同时具备良好的级配。

2.1.5 加强工程防沙。在沙区公路建设上，常用的防沙措施有固沙、阻沙、疏沙和导沙四种类型，主要目的就是稳定沙地表面，抑制流沙活动，使流沙直接吹过路基而不产生堆积，保护路基不被损坏。从而增强在沙区里公路建设的质量。

2.2 施工及养护

由于温差对混凝土路面的影响，在施工时要尽量地避开高温，减少混凝土的入模温度。可以采取夜间施工的方式，降低混凝土入模温度，减小温差，这样水化速度就减小了，热时间拉长，从而防止混凝土路面的早期开裂。

2.2.1 及时切缝、精心施工。在混凝土路面建设过程中，合理控制切缝时机，能够有效避免不规则裂缝的出现。切缝过早，容易造成啃边；切缝过晚就导致混凝土开裂。因此，切缝要在保证不啃边的前提下越早越好。

2.2.2 保证路基和基层的施工质量。在施工过程中，必须要严格按照设计要求，对质量层层把关，才能有效地防止混凝土路面发生早期开裂等病害。

①在放样树模板时，必须保证模板的顺直、稳定。

②拌和混凝土的原材料，必须严格检验，保证材料达到合格标准。同时要在现场称量，记录拌和时间，测试坍落度，确保配料的准确。

③在进行摊铺工作时，要保证翻抖均匀，防止骨料发生离析。

④真空脱水时的真空度必须是逐步加大的，要保证每次吸垫重复约20cm，且每次脱水时间一致。

⑤在对防面板进行精抹或找补时，禁止撒铺干水泥和另拌砂浆，必须用原浆。

2.3 加强施工期间的养护。环境湿度对混凝土的收缩度有着很大的影响，一般湿度大于94%时混凝土的硬化是膨胀的，低于94%时混凝土硬化是收缩的。而施工期间，浇筑后环境的温度相对较低，混凝土通常就会发生收缩。混凝土的用水量比水泥水化的需水量要大，必须要加以合理养护，防止水分蒸发，同时能为混凝土强度增长提供充足的水分，从而避免混凝土因抵抗失水收缩而开裂。

参考文献：

[1] 王长军.混凝土质量通病防治的措施[J].山西建筑，2012，（06）.

[2] 崔行周.浅谈混凝土质量通病治理[J].生活与科技，2011，（11）.