畢業(yè)論文：水泥混凝土路面施工的質(zhì)量控制

1、河南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 論 文題目：水泥混凝土路面施工的質(zhì)量控制系 別：專 業(yè)：班 級：姓 名：學(xué) 號： 指導(dǎo)教師：水泥混凝土路面的施工和質(zhì)量控制學(xué) 生：指導(dǎo)教師：專 業(yè)：道路橋梁工程技術(shù)摘要水泥混凝土因其具有施工方便，性能可根據(jù)設(shè)計調(diào)整，抗壓強度高，耐久性好，與鋼筋等材料的協(xié)調(diào)性好等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于土木工程建筑中。在現(xiàn)代道路與橋梁中，水泥混凝土路面是一種常用的路面結(jié)構(gòu)。但是由于施工質(zhì)量,氣候條件,以及隨著重載貨運車輛的快速增長,使許多水泥混凝土路面出現(xiàn)了斷板、局部沉陷等結(jié)構(gòu)性的損壞;因此,水泥混凝土路面病害,一直影響和困擾水泥面的使用和發(fā)展。通過對高蘭線水泥混凝土路面施工中的一些問題

2、進行分析和治理，提出一些看法。關(guān)鍵詞：水凝混凝土路面 施工質(zhì)量 施工控制 路面斷板裂縫目錄摘要3一 前言 5 二 水泥混凝土材料質(zhì)量控制5三 水泥混凝土路面施工73.1水泥混凝土板厚的控制73.2基層控制83.3現(xiàn)場施工103.4施工影響預(yù)防處理措施113.5水泥混凝土路面板強度的控制12四 水泥混凝土路面的養(yǎng)護和維修13五 水泥混凝土路面問題分析145.1斷板和碎板產(chǎn)生的原因分析145.2水泥混凝土的拌合15六 總結(jié)16七 致謝16參考文獻17 一 前言水泥混凝土是一種非均質(zhì)的脆性混合材料,其最大的缺點是韌性差,抗拉強度低(與其抗壓強度比).防止和處置各類路面裂縫現(xiàn)象的發(fā)生和發(fā)展,是維持和保

3、證水泥混凝土路面使用效果與其耐久性的最基本的要求，然而由于施工工藝和質(zhì)量控制等各方面的原因，使一些水泥混凝土路面在施工中會遇到各種各樣的問題，下面結(jié)合本人在實習(xí)親身經(jīng)歷的水泥混凝土面層施工就其遇到的一些問題對水凝混凝土面層施工提出一些探討和分析。二 水泥混凝土材料質(zhì)量控制通常在水泥混凝土路面施工中，一般都比較注重碎石、砂、水等原材料的質(zhì)量，對水泥只要求其強度、安定性。為提高水泥混凝土的抗裂性能，除要求碎石、砂、水等材料的質(zhì)量外，尚應(yīng)對水泥混凝土路面所用水泥、混凝土減水劑及養(yǎng)護劑做出更嚴格的質(zhì)量控制。 材料質(zhì)量控制是工程質(zhì)量控制的基礎(chǔ)，原材料質(zhì)量好，工程質(zhì)量才會有保證。由于我們高蘭線處于山中交通

4、不便的特點，決定了我們項目建設(shè)所使用的筑路材料都是由我們通過當?shù)毓╀N商采購的，采購的材料來自于不同的砂場，每一車運到的材料規(guī)格都有一定的差別，原材料及其不好控制。這些條件造成管理工作難度大。為此，我們實驗室嚴格按配合比設(shè)計中的材料對外購的水泥、砂石等原材料進行必要的試驗檢驗，檢驗合格后方可使用，檢驗不符合產(chǎn)地、不符合規(guī)格的材料不準進場，已經(jīng)進場的要堅決清退，徹底消除來自原材料的質(zhì)量隱患。我們中間曾經(jīng)進過的砂，石料有出現(xiàn)過含泥量過大，壓碎值不夠，級配不合夠等情況，我們都一一進行了處理。集料中的土、泥和石粉含量對混凝土抗彎拉強度影響很大，會使路面塑性收縮開裂的幾率和干縮變形的程度增加。現(xiàn)行國家標準

5、規(guī)定:粗集料混土含量1%,砂的泥土含量3%。實際中，由于集料生產(chǎn)單位的加工過程、原料產(chǎn)地和環(huán)境的差異，采運用于工程的集料的質(zhì)量很難控制，含泥量往往超標。因此對集料含泥土量的控制要重視料源管理，加強施工篩分，去除石粉、泥土，并禁止在雨季加工碎石，以免石粉和泥土粘附于石子表面并混入集料堆；同時硬化處理砂石料的場地，并應(yīng)采取篷布遮蓋措施，積極防止集料的2次污染；是要求對用于工程中的中砂，全部過篩(8mm)水洗使用，徹底篩除砂中的土、石塊。集料(砂、石)級配及技術(shù)要求:集料(砂、石)應(yīng)選擇含泥量、有機質(zhì)含量在規(guī)范規(guī)定允許范圍內(nèi)的材料,粗集料粒徑如較大則砼的抗折強度不高,且強度均方差較大,選用礫石最大粒

6、徑不宜大于19mm,碎礫石最大粒徑不得大于26.5mm,碎石最大粒徑不得大于31.5mm,超徑含量不得大于5%,遜徑含量不得大于10%,碎礫石或碎石粒徑小于75mm的石粉含量不應(yīng)大于1%。細集料采用連續(xù)級配,細模數(shù)為2.53.2的中偏粗砂。水泥質(zhì)量:水泥是砼的膠結(jié)材料,砼的性能很大程度上取決于水泥的質(zhì)量。農(nóng)村公路可采用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥,建議交通量大的縣鄉(xiāng)公路采用42.5級水泥,對于交通量較小的村級道路可采用32.5級水泥。水泥進場時,每批量應(yīng)附有齊全的化學(xué)成分和物理力學(xué)指標合格的質(zhì)量檢驗證明書。水泥出磨必須安定,且水泥存放期不得超過3個月,不同品種、牌號、強度等級、廠家的水泥不能混裝

7、和混合使用。三 水泥混凝土路面施工1 水泥混凝土板厚的控制混凝土板厚是保證使用壽命的基本指標，所以厚度應(yīng)有較多的安全儲備，不能因為基層較厚，強度較高，就隨意減薄面層。實際上，提高基層的強度和剛度對于降低面層的應(yīng)力或者減薄面層的厚度影響很小。而且路面的使用年限與水泥砼面層厚度的5次方成正比，面層厚度的微小變化，對路面的使用壽命有明顯影響，如20cm厚面層，減薄1cm，使用壽命將縮短23%，減薄2cm，縮短41%。因此，要加強對板厚的控制。(1)水泥混凝土澆筑前要對模板進行檢查。首先檢查模板尺寸，其高度必須與混凝土板設(shè)計厚度一致；其次檢查模板剛度，模板宜采用鋼模，禁止使用變形大、頂面不平順的鋼模；

8、然后檢查模板的安全質(zhì)量，保證穩(wěn)固、順直、平整，樁間無起伏，對相鄰模板高差大于3mm，有錯位及不平整的模板要重新安裝，在振搗時不下沉、不變形、不位移；最后檢測立模后的模板高度，通常用拉線法檢測,每5m縱向檢測一處，每處用小鋼尺量測3點橫向，一旦發(fā)現(xiàn)模板高度不合格，應(yīng)及時對基層表面進行處理，或調(diào)整鋼模直到合格為止。(2)控制好基層的頂面標高和橫坡，按直線段每20m,曲線段每10m設(shè)定中心樁，每隔150m左右設(shè)置一個臨時水準點，以便檢查復(fù)核。同時應(yīng)拉線檢查砼的澆筑厚度(線與基層頂面的距離)，厚度不足的位置用人工或機械鑿除部分基層，以確保砼路面的厚度，嚴禁挖槽嵌模。在砼澆筑時，監(jiān)理和質(zhì)檢人員應(yīng)該在現(xiàn)場

9、檢查監(jiān)督。2基層控制水泥混凝土路面施工過程中要對基層的質(zhì)量關(guān)，依照規(guī)范進行檢測試驗。達到基層平整、密實、穩(wěn)定，基層標高控制在設(shè)計要求內(nèi)。避免因基層標高偏差大造成的水泥混凝土板厚度不均勻，導(dǎo)致在行車荷載作用下對較薄的部分產(chǎn)生斷裂，在澆筑水泥混凝土前，工作面要灑水達到趨于飽和狀態(tài)，防止基層吸濕水泥混凝土中的水分，使水泥混凝土發(fā)生塑性收縮。（1）基層壓實度由于山區(qū)公路的特點，為了充分就近利用建筑材料，目前高蘭線水泥混凝土路面基層基本上采用砂礫石基層結(jié)構(gòu)。在施工過程中，如果混合料拌和不均勻，易產(chǎn)生粗細顆粒離析現(xiàn)象，碾壓機具或碾壓工藝不當，必然影響基層的壓實效果。所以，要求施工單位采用必須采用集中拌和的

10、方法進行拌料，由于受到條件的限制，攤鋪一般為人工攤鋪，經(jīng)攤鋪及整型的混合料應(yīng)立即在全寬范圍內(nèi)壓實，應(yīng)使用12t以上三輪壓路機碾壓，每層的壓厚度不應(yīng)超過1518cm，并在混合料含水量等于或大于最佳含水量1%左右時立即碾壓；直線和不設(shè)超高的平曲線段，由邊向中碾壓，在設(shè)超高的平曲線段，由內(nèi)向外碾壓，碾壓時均按照先輕后重，先慢后快的原則，一搬碾壓68遍，使表面無明顯輪跡，路面的兩側(cè)應(yīng)多壓23遍，直到規(guī)范規(guī)定要求的壓實度為止。（2）基層表面平整度基層平整度直接影響到面層厚度，也是預(yù)防混凝土路面面板斷裂的一個重要因素?；鶎颖砻姘纪共黄?，不僅會使面板與基層間的摩擦力增大，而且使面板下面的摩阻力形成不均勻的片

11、狀區(qū)，這樣在不均勻片狀區(qū)的邊緣部位和摩阻力集中的區(qū)域就容易形成斷板；另一方面，當基層標高低時，澆筑的混凝土面板就偏厚，而切縫深度又是按正常板厚實施的，這樣在混凝土凝固過程中產(chǎn)生的拉應(yīng)力的作用下，就會在面板相對較薄的部分產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。因此，要控制好基層的標高，使基層平整度控制在允許偏差規(guī)定值范圍內(nèi)3 現(xiàn)場施工 水泥混凝土經(jīng)過拌合運輸?shù)浆F(xiàn)場倒料后需進行攤平振搗，整平主要靠自排式振搗器和三軸提漿整平機完成，排式振搗器主要由一排間距為40，功率為1.1kw振動棒（可機械升降）所構(gòu)成，以機械自動推移前進。由于是機械自動操作，從而避免了以往水泥混凝土施工漏振，欠振等人為因素的影響，使振搗效果得到有效的改

12、進和保證。振搗時根據(jù)情況人工進行余料處理或補料，確保振搗后水泥混凝土表面平整，并略高于模板頂，由于施工板寬一般為7.5m或8.5m，按設(shè)計必須設(shè)縱向拉桿，為此在排式振搗器桁架上對應(yīng)縱縫位置設(shè)置一個拉桿安裝機，在排式振搗器行進的同時可準確地埋設(shè)縱向拉桿。振搗之后，是三軸整平機提漿整平工序。三軸整平機有與以往人工施工配備的振動梁和人工拖動的滾筒式提漿棍等設(shè)備，它主要由三個軸組成，首軸為振動軸，起碾壓、振搗及提漿作用，后兩軸則主要起滾壓、整平作用。它一次攤鋪速度每小時15-30m，一般一天可攤鋪200m左右。具體操作時三軸整平機應(yīng)來回滾壓3-4遍，期間人工鏟原漿進行補平，再進行三軸整平。從現(xiàn)場使用的

13、情況來看，提漿整平的效果較為良好。但僅經(jīng)三軸整平機整平，還不能達到規(guī)范所規(guī)定的平整度要求，它只是為了精平工序創(chuàng)造了一個較好的基礎(chǔ)條件。其后還要使用大抹板（一般為寬體弧形鋁合金板）多次抹面至水泥混凝土表面無水后，再采用三米和四米刮尺進行2-3次來回精平，經(jīng)三米直尺精平后，立即進行人工用塑料板批抹面，清除表面氣孔、浮沙、刮尺痕跡等，并按要求抹出一定的粗糙度，且大面平整，避免尖棱突出。最后，可以適當?shù)剡M行人工收漿抹面，人工抹面和用3m直尺檢查時，人均不能踩在水泥混凝土表面上，而應(yīng)站在可移動工作橋上操作，以免對平整度及外觀造成影響，經(jīng)此處理后，使用顛頗儀檢測平整度一般在1左右，水泥混凝土路面平整度合格

14、率基本在90-95以上。4 施工影響預(yù)防處理措施(1)選用二灰碎石或貧混凝土做墊層會緩解水泥混凝土路面裂縫的發(fā)展。二灰碎石拌和攤鋪后有一定孔隙，水穩(wěn)定性好，少量水灌入時可吸納，板底面與二灰碎石界面不存水，唧漿病害就不會發(fā)生。20cm厚的二灰碎石墊層,即使有水灌入，板底界面縫隙小，上下層剛度都較高，即使有少量存水也無漿可唧。(2)為防止板邊裂縫,混凝土板縱、橫向自由邊緣部分增加補強鋼筋。一般選用2根1216的鋼筋,布置在板的下部，跑板底一般為板厚的1/4，并不小于5cm,間距一般10cm，鋼筋兩端應(yīng)向下彎起，鋼筋保護層應(yīng)不小于5cm。(3)為防止水泥混凝土板塊的盆狀變形，路面切縫要盡量在4m5m

15、之間分格，以減輕溫度應(yīng)力對板塊的影響。(4)防止板角斷裂，進行角隅補強，可選用2根直徑1214的螺紋鋼筋布置在板的上部，距板頂不應(yīng)小于5cm，距板邊一般為10cm。(5)路橋接頭部位路基，采用透水材料回填，按規(guī)定松鋪每層厚度并達到要求的壓實度。臺背回填時宜設(shè)排水管和土工格柵。排水管間距不大于2m，土工格柵層距為5080cm。5 水泥混凝土路面板強度的控制水泥混凝土強度考核指標是用抗彎拉強度來保證的。主要應(yīng)控制好以下方面:(1)集料(砂、石)級配及技術(shù)要求:集料(砂、石)應(yīng)選擇含泥量、有機質(zhì)含量在規(guī)范規(guī)定允許范圍內(nèi)的材料,粗集料粒徑如較大則砼的抗折強度不高,且強度均方差較大,選用礫石最大粒徑不宜

16、大于19mm,碎礫石最大粒徑不得大于26.5mm,碎石最大粒徑不得大于31.5mm,超徑含量不得大于5%,遜徑含量不得大于10%,碎礫石或碎石粒徑小于75mm的石粉含量不應(yīng)大于1%。細集料采用連續(xù)級配,細模數(shù)為2.53.2的中偏粗砂。(2)水泥質(zhì)量:水泥是砼的膠結(jié)材料,砼的性能很大程度上取決于水泥的質(zhì)量。農(nóng)村公路可采用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥,建議交通量大的縣鄉(xiāng)公路采用42.5級水泥,對于交通量較小的村級道路可采用32.5級水泥。水泥進場時,每批量應(yīng)附有齊全的化學(xué)成分和物理力學(xué)指標合格的質(zhì)量檢驗證明書。水泥出磨必須安定,且水泥存放期不得超過3個月,不同品種、牌號、強度等級、廠家的水泥不能混裝

17、和混合使用。(3)配合比:配合比是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵,只有配合比做好了,工程質(zhì)量才會有保障。根據(jù)近幾年來農(nóng)村公路水泥砼路面施工經(jīng)驗,建議砼的粗集料參考表1所推薦的配合比,含砂率28%34%,水泥用量305350kg/m3,水灰質(zhì)量比采用0.40.55。施工單位必須按要求做好配合比設(shè)計,并把配合比公布在拌和機旁,讓所有的施工人員都清楚。若原材料發(fā)生變化,則應(yīng)及時調(diào)整配合比,不能千篇一律使用一個配合比。四 水泥混凝土路面的養(yǎng)護和維修 (1)對水泥混凝土路面接縫料脫落的維修。先清除縮縫間的填料和其他雜物，用鋼絲刷清理縫壁，再用吹風(fēng)器將縫內(nèi)灰土吹干凈，用稀釋瀝青涂刷縫壁，用配制好的接縫料進行填縫，縮縫

18、或橫向已拉開的縱縫，縫隙較寬時，在縫的下部可填2530mm的泡沫嵌縫條。用于填縫的材料，大多使用聚氨酯或瀝青膠泥。(2)對水泥混凝土路面板裂縫寬度小于3mm的非擴散裂縫的斷板可直接灌入粘合劑，方法同接縫料脫落的修補相同。擴展性裂縫可暫時用瀝青砂類的填充料進行填縫，避免雨水滲入而加重損壞。當裂縫不再擴展時，鑿開裂縫，填入灌縫材料。鑿縫時，為了增大填縫料與板縫的粘接面積，擴散溫度應(yīng)力，將接縫和裂縫鑿成三角形斷面，深和寬約為板厚的1/6，高彈性材料易作為填縫料，灌注的填縫料頂面應(yīng)略高于路面且寬度要大于鑿口寬度2cm。(3)水泥混凝土路面板中等斷裂，由于裂縫較寬(一般為325mm)伴有輕微剝落，這種斷

19、裂應(yīng)按裂縫兩側(cè)至不少于20cm的寬度放樣，鑿除全部縫邊緣損壞的混凝土成凹槽，鑿縫邊要整齊、規(guī)范，深度至板厚的2/3。槽應(yīng)與路中線垂直，用水沖刷后，使用強度與原路面相同等級的混凝土澆筑，標高與原路面相同。澆筑的同時，在板厚的1/3處，放置20cm長的直徑為10mm的20cm30cm鋼筋網(wǎng)，澆筑的混凝土中要加入一定比例的外加劑。最徹底的辦法是將凹槽鑿至貫通板厚，即全深度板塊維修。五 水泥混凝土路面問題分析1斷板和碎板產(chǎn)生的原因分析(1)水泥混凝土路面的縱向和橫向斷裂?？v向斷裂是指水泥混凝土板，平行于路線方向產(chǎn)生的貫穿板厚裂縫；橫向斷裂是指水泥混凝土板垂直于路線產(chǎn)生的貫穿板厚的裂縫。兩種裂縫成因大體

20、相同，也存有差異，水泥混凝土的技術(shù)性能，環(huán)境溫度，行載車輛的作用和路基基礎(chǔ)、路面基層強度是共同的主要原因。路基變形是造成縱向斷裂的主要原因，路基的不均勻沉降、強度不足或基層穩(wěn)定性差造成垂直沉降、側(cè)向滑移，使路基變形扭曲。(2)水泥混凝土路面表層斷裂。表層斷裂是通常所說的龜裂。水泥混凝土路面板表層出現(xiàn)不規(guī)則短而小的裂痕，裂痕深度沒有貫穿到板底，這種裂痕在行車過程中會繼續(xù)加重以至貫穿板底。表層斷裂是由于水泥混凝土的收縮變形造成的，混凝土的收縮能使混凝土產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，并在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生微裂縫，破壞混凝土的微結(jié)構(gòu)，降低混凝土的耐久性。2 水泥混凝土的拌合認真控制混凝土拌和料的水灰比、集漿比和砂率。如果水灰比不一致，攤鋪后會形成不同水灰比的板塊。在其結(jié)合交叉部位，會因凝固收縮率和受熱膨脹率不同形成裂縫或者斷板。水泥漿在混凝土中，既是填充集料間