公路水泥混凝土路面施工技术与施工质量探讨
丁苹苹
（锡林浩特市公路养护中心,内蒙古 锡林浩特 026000）
公路水泥混凝土路面是公路路面中应用较为广泛的一种路面类型。它具有强度高、耐久性好和维护成本低等优点[1]。水泥混凝土路面的施工技术包括基础准备工作、路面结构设计、水泥混凝土路面施工工艺和施工材料等方面。其中，基础准备工作包括场地平整、水平标高测量和基础处理等。路面结构设计包括路面厚度、材料选择和路面施工工艺等。水泥混凝土路面施工工艺包括材料搅拌、浇筑、振捣和养护等。同时，在水泥混凝土路面施工过程中，还需要进行质量控制，包括质量检验方法、施工质量控制的重要性、路面质量评估标准，以及常见问题与处理方法等方面。综合考虑，公路水泥混凝土路面的施工技术需要根据不同情况进行综合分析和处理，以确保路面施工质量和安全性。
1.1 基础准备工作
在基础准备工作中需要从多个方面入手。
一是水泥混凝土路面施工前，必须对场地进行平整处理，平整处理时，第一步要清除杂物，即对施工区域内的垃圾、泥土、石子等杂物进行清理。第二步是填平沟槽，即对施工区域内的沟槽、坑洞等进行填平处理。第三步是清除障碍物，即对施工区域内的管线、电缆等障碍物进行清除，以确保施工区域的平整度。
二是进行水平标高测量，这是水泥混凝土路面施工前的必要步骤，目的是确保路面的平整度和坡度符合设计要求，在测量时应该注意以下几个注意事项。在施工区域内要根据设计要求设置测量控制点；
要使用专业的测量仪器进行水平标高测量，包括水平仪、测距仪等；
根据设计要求进行水平标高测量，并记录测量结果，以便后续施工参考。
三是需要进行基础处理。对于基础层内的松软、不均匀的土壤进行加固处理，以确保路面的稳定性；
对于基础层内的石子进行压实处理，以确保基础层的稳定性；
对于基础层内的裂缝、孔洞进行填充和修补处理，以确保基础层的平整度和稳定性。同时，还可以在基础层上进行沥青浇铺，增加路面的稳定性和耐久性[2]。
1.2 路面结构设计
水泥混凝土路面的结构设计是路面施工的重要环节之一，合理的结构设计可以保证路面的耐久性和使用寿命，减少路面损坏和维修次数。
第一是路面厚度设计，这是路面结构设计的重要参数之一，但会受到部分因素的影响，如交通荷载，因此路面厚度的设计应该根据预计的交通量和车辆类型进行合理的确定。路基的稳定性也会影响路面厚度的设计，如果路基不稳定，需要增加路面的厚度来增强路面的承载能力。同时，地理环境因素，如气候条件、水文条件等也会影响路面厚度的设计，在寒冷的气候条件下，需要增加路面的厚度来防止路面因为冻融作用而损坏。
第二是路面结构层次设计，要从多个方面分析。路面表层是水泥混凝土路面结构的最上层，主要用于承载车辆荷载和保护路面底层。路面表层一般采用水泥混凝土进行铺设，厚度通常在15 cm以上。基层位于路面表层下方，其主要作用是分散和承载路面表层荷载，同时保证路面的平整度。基层一般采用碎石、沥青混合料等材料进行铺设。基础层是路面结构的最下层，主要作用是承载整个路面结构的荷载。基础层一般采用土工合成材料或者碎石进行铺设。
1.3 水泥混凝土路面施工工艺
水泥混凝土路面施工工艺是保证路面施工质量的重要保障。其步骤包括：一是进行混凝土配比设计。水泥混凝土路面的混凝土配比设计是水泥混凝土路面施工的重要环节之一，其主要目的是保证混凝土强度、耐久性和抗裂性能。在混凝土配比设计时，应该根据路面厚度、交通荷载、气候条件等因素进行合理设计。二是进行基础处理。在进行水泥混凝土路面施工前，需要对路面基础进行处理[3]。基础处理包括平整、压实、填补坑洞和清除杂物等工作，以保证路面基础的平整度和稳定性。三是进行模板安装。在水泥混凝土路面施工中，需要使用模板来控制路面的几何形状和平整度。模板的安装应该根据路面的设计要求进行合理的布置，并严格控制模板的高度和水平度。四是浇筑混凝土。在模板安装完成后，需要进行混凝土的浇筑，但是在浇筑混凝土时，需要注意以下几个方面：混凝土的浇筑应该分段进行，每一段的长度应该根据混凝土的坍落度和施工工艺进行合理的确定。混凝土的浇筑应该遵循“从低向高、从远到近”的原则，以保证混凝土的均匀性和一致性。混凝土的浇筑应该使用机械振动器进行振捣，以保证混凝土的密实度和均匀性。同时，混凝土浇筑完成后，需要进行养护处理，以保证混凝土的强度和耐久性，比如混凝土浇筑完成后，要对其进行适当的浇水养护，以保持混凝土的湿润度和温度，或者在混凝土养护期间，要对其进行覆盖保护，以防止混凝土被太阳曝晒。
2.1 材料质量控制
水泥混凝土路面的质量与所使用材料的质量密切相关。为了保证路面质量，需要对所使用的材料进行严格的质量控制。水泥是水泥混凝土路面中的主要材料，其质量直接影响路面的强度和耐久性，因此，需要对水泥进行质量检测，包括初凝时间、终凝时间、强度等指标的测试。同时，需要选择符合规定标准的水泥，并严格控制水泥的存储和运输过程中的湿度和温度，以保证水泥的质量。砂石是水泥混凝土路面中的骨料，其质量也直接影响路面的强度和耐久性。需要对砂石进行粒径、含泥量和含水率等方面的测试，同时需要选择符合标准的石料，并控制其质量，以保证路面的质量。在一些特殊工况下，需要在水泥混凝土路面中加入钢筋，以增强路面的强度和耐久性。需要对钢筋进行拉伸和弯曲等方面的测试，并选择符合标准的钢筋，严格控制其存储和运输过程中的湿度和温度，以保证钢筋的质量[4]。此外，水泥混凝土路面的施工还需要使用其他辅助材料，如添加剂、防水材料、膨胀剂等，并要对这些辅料严格进行检测和控制，以确保其质量符合标准和要求。
2.2 施工工艺控制
水泥混凝土路面施工需要遵循一定的工艺流程和施工规范，如混凝土浇筑、压实和养护等。在施工过程中需要严格控制每个环节的质量，确保施工工艺的稳定性和可控性，以避免施工中出现质量问题。其中混凝土浇筑应按照设计要求和技术规范进行，严格控制浇筑厚度和坡度，以保证路面平整度和排水性。在浇筑过程中，应注意控制浇筑速度、均匀度和坍落度，防止混凝土出现裂缝和空洞。另外，混凝土路面压实是保证路面密实度和强度的关键，在压实过程中，应选择合适的压路机型号和压路方式，并根据压路机的振动频率、行驶速度和轮胎气压等参数进行调整，以达到适当的压实效果，还需要控制压路机的行驶轨迹和压路次数，避免对路面造成过度压实或不足压实等问题。混凝土路面养护是保证路面强度和耐久性的重要措施，在混凝土路面施工后，应及时对路面进行养护，保持路面湿润，并在混凝土强度达到设计要求后进行养护剂涂覆和表面处理等措施，以提高路面的耐久性和抗裂性。在混凝土路面施工过程中，应严格执行质量检测程序，对混凝土材料、施工工艺和路面质量进行检测和监控，及时发现和解决质量问题。检测内容包括混凝土材料强度、混凝土坍落度、路面平整度和压实密度等。检测方法包括现场试验和实验室分析等。
2.3 检验测试控制
在施工过程中需要对水泥混凝土路面的质量进行不间断的检验和测试，如混凝土的强度、密实度和平整度等。这些检验和测试可以帮助及时发现质量问题并及时采取措施进行修正，以保证路面质量。第一，制定检验测试计划，在施工前需要制定检验测试计划，明确测试内容、检测方法和检测标准等，确保检测数据的准确性和可比性。同时，要按照计划进行检验测试，及时发现和解决质量问题。第二，进行混凝土强度的检验测试，混凝土强度是影响路面使用寿命和承载能力的重要指标，需要进行定期检验测试，一般采用钢筋插入法、超声波检测法、打击回声法等方法进行检验测试，以确保混凝土的强度符合设计要求。第三，做好路面平整度的检验测试，因为路面平整度是影响车辆行驶平稳度和行驶舒适度的重要指标，需要进行定期检验测试，可以采用静载和动载等方法进行检验测试，以确保路面平整度符合规范要求。第四，做好路面密实度的检验测试，因为路面密实度会影响路面耐久性和承载能力，需要进行定期检验测试，比如采用核密度计和滚筒密实度计等方法进行检验测试，以确保路面密实度符合规范要求。第五，要做好试块质量的检验测试。为了评估混凝土强度和密实度等指标的变化趋势，需要采集试块进行检验测试，对试块的制备、保存和检验测试等都需要严格按照规范要求进行，以保证试块质量的可靠性和准确性。
2.4 养护管理控制
水泥混凝土路面的养护是保证路面质量的重要环节。在路面完工后，需要对其进行养护，以确保其早期强度和耐久性。养护管理包括对路面进行防水、防腐、防冻和防滑等处理，以延长路面的使用寿命。在养护中要做好防水管理，其中水泥混凝土路面的防水是防止雨水或地下水进入路面结构中引起破坏的重要措施，在养护管理阶段需要对路面进行防水处理，可以采用铺设防水卷材或涂刷防水涂料等方式。同时，在养护期间需要注意排水情况，及时清理排水设施，保持路面的干燥。此外，水泥混凝土路面在养护期间容易受到化学腐蚀，如酸碱腐蚀和氯离子侵蚀等，因此，在施工完成后需要对路面进行防腐处理，例如涂刷抗碱涂料、抗氯离子渗透剂等，以减少化学腐蚀对路面的影响[5]。值得注意的是水泥混凝土路面在低温季节易受到冻胀破坏，因此需要在养护期间采取防冻措施。养护管理阶段需要对路面进行保温措施，如覆盖草席和塑料膜等，以减少路面温度的波动。在雨天路面会产生水膜，降低路面的摩擦系数，影响行车安全，所以在养护管理阶段需要对路面进行防滑处理，比如采用喷洒防滑剂等方式增加路面的摩擦系数，提高行车安全性。
该次研究选择某高速公路水泥混凝土路面施工工程，该项目全长50 km，路面宽度为24 m，总面积约为120 000 m2，工程施工采用了水泥混凝土路面，路面厚度为20 cm，施工时间为2021年5月至2022年1月。该案例中，水泥混凝土路面施工质量问题严重，主要表现为路面平整度不达标，出现波浪状、龟裂和开裂等现象，同时还出现了严重的裂缝和鼓包等问题。经过专业人员的检查和评估，主要原因是施工过程中，在基础处理、材料质量控制、施工工艺控制、检验测试控制和养护管理控制等多个环节存在质量控制不足的问题。为了解决这些质量问题，施工方采取了一系列的措施。
3.1 基础处理
在施工前，施工人员对路基进行了清理和整平，确保路基的平整度和强度满足施工要求。同时，对路基进行了湿润处理，以保证混凝土浇筑时的黏附性和密实性。
3.2 材料质量控制
施工人员在选用材料时，对水泥、砂石和钢筋等进行了严格的质量控制，确保它们符合规定的标准和要求，以保证路面的质量。
3.3 施工工艺控制
在施工过程中，施工人员遵循了严格的工艺流程和施工规范，如混凝土浇筑、压实和养护等。在混凝土浇筑时，采用了均匀浇筑的方法，避免出现浇筑不均匀的情况。在压实过程中，采用了振动器进行压实，以确保混凝土的密实度和均匀度。
3.4 检验测试控制
在施工过程中，施工人员对水泥混凝土路面的质量从混凝土的强度、密实度和平整度等方面不间断地进行检验和测试。这些检验和测试可以帮助及时发现质量问题，并及时采取措施进行修正，以保证路面的质量。
3.5 养护管理控制
在路面完工后，施工人员对其进行了养护，采用了喷水保养的方法，以确保其早期强度和耐久性。同时，采用了防水、防腐、防冻和防滑等措施，以延长路面的使用寿命。
通过这些措施的实施，该水泥混凝土路面的施工质量得到了有效的控制和提升，达到了规定的标准和要求，解决了路面质量问题，提高了道路的使用寿命和安全性。
随着城市化进程的加速和交通运输需求的不断增长，公路建设已经成为国家经济建设的重要组成部分。在公路建设中，水泥混凝土路面作为重要的交通设施之一，对于提高道路的承载能力、延长使用寿命和保障行车安全都具有非常重要的意义。因此，在水泥混凝土路面施工过程中，需要完善施工工艺，明确质量控制，全面促进水泥混凝土路面施工质量不断提升，为城市交通建设做出更大的贡献。
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