高等级公路混凝土路面施工质量管理和监控

作者：广西地矿局 殷关虎

欢迎访问e展厅 展厅 6 沥青/混凝土机械展厅 搅拌车, 搅拌机、搅拌站, 布料机, 水泥发泡机, 翻斗车, ... 摘要：通过对钦—陆一级公路施工实践，论述了高等级公路施工中首先需建立 完善的质量管理和质量信息反馈体系，做到层层把关、层层负责，加强质量管理和监控。严 格监控原材料的质量和配合比，以及各施工工序的质量。 关键词：高等级公路；混凝土路面；质量监控 高等级公路混凝土路面由垫层、基层和面层3部分组成，在我国南方往往采用如下结 构 （从下而上)：垫层为级配砂砾，厚15 cm左右；基层为二灰稳定碎石，厚15～18 cm；面层 为水泥混凝土，厚20～24 cm。 由广西地矿建设工程发展中心总承包承建的钦州—灵山陆屋一级公路，全长50.263 km，共 完成级配砂砾垫层500960 m2，二灰稳定碎石基层475920 m2，混凝土面层450860 m2 。 该工程消耗水泥42501 t、级配碎石211605.37 m3、砂51200 m3、 天然砂砾98648 m3、钢筋356.7 t。 现把施工过程中的质量管理和监控介绍如下，供地矿系统兄弟单位在承接类似的工 程时参考。 1　质量保证体系的建立 工程指挥部设立以总工程师为首的质量管理与监控体系；项目经理部设技术负责和第二技术 负责 各1人，具体负责项目质量管理与监控制度的制定，并在施工过程中对规定制度的实施情况 进行不定期的随机抽查；各工程处设技术负责，具体负责本工程处各工序的质量管理和 监控制度的实施，并落实到每个岗位、每个人。同时明确，项目经理和各工程处主任是质量 的第一负责人，两级技术负责分别向项目经理和工程处主任负责。 指挥部的质量管理人员经常深入工地检查施工质量；项目经理部的质量管理人员常驻工地， 每天到工地进行质量监控；工程处的质量管理人员时时处处对工程进行质量监控。工程处 技术负责必须每天向项目技术负责汇报当天的质量情况；项目经理部每周向指挥部总工办 汇报，有重大质量问题，及时汇报。指挥部和项目经理部经常与监理工程师交流施工中的质 量情况，及时掌握工程施工中的质量动态；各工程处经常与驻地的监理人员对工程质量交换 意见，及时整改一些不规范的施工工艺。从而形成了质量管理体系和质量信息反馈体系。 2　对主要原材料的质量监控 混凝土路面施工的主要原材料有水泥、粗集料（级配碎石）、集料（砂）、水、钢筋。二灰 层施工中还有石灰、煤灰和碎石等。 2．1　水泥 常采用普通硅酸盐水泥。对拟定采用的水泥都要进行物理性能和化学成分试验和分析，除厂 家分批提供的产品质量检验单外，项目的专用实验室要不定期对运到拌合现场的水泥进 行质量抽检。以下几种水泥不准使用：没有出标，即出炉不足3天的；出厂时 间超过3个月的；经试验初终凝时间不稳定的；标号不稳定的； 出厂时间虽不足 3个月，但已产生结块的。 2.2　粗集料(级配碎石) 应采用质量坚硬、耐久、洁净、符合规定级配、最大粒径≤40 mm、含泥量≤1%、针片状颗 粒含量≤1.5%、硫化物及硫酸盐含量≤1%、石料强度≥3级的碎石。特别要强调的是片状碎 石含量应 严格控制，因为它减小了与水泥的粘结力，从而减小了混凝土的强度和寿命。对于不同采石 场的碎石，均应进行上述物化性能、成分分析，从而确定能否使用，以便从源头上把好质量 关。在拌合现场，验方员要对拉到工地的每一车碎石把关，杜绝不合格碎石进入拌合现场； 实验室对已进入现场的碎石进行不定期的抽检。 2.3　细集料（砂） 应采用质量坚硬、耐久、洁净、细度模数宜在2．5以上、含泥量≤3％、硫化物及硫酸盐 含量≤1％的天然中砂。开工前应对沿线砂场进行颗粒级配、含泥量、硫化物及硫酸盐含量 、有机物含量等指标进行试验分析，根据分析结果确定供砂砂场，杜绝不合格砂进入施工现 场，实验室不定期对已运到施工现场的砂进行质量抽检。 2.4　水 清洗集料、拌合混凝土及养生用水，不应含有影响混凝土质量的油、酸、碱、盐、有机物等 ，饮用水一般适用于混凝土施工；非饮用水，特别是在海边，应符合下列要求：(1)硫酸盐含量(按SO42-计)＜2.7 mg/cm3；(2)含盐量≯5 mg/cm3；(3)pH值＞4。因此，混浊的河沟水和受海水或盐碱地侵蚀的咸水不能使用。 2.5　钢筋 钢材供应商必须对每批各种类型的钢筋提供相应的测试化验单，对已进入施工现场 的钢筋，在使用前实验室首先应进行抽检，然后再进行不定期的抽检，不合格的严禁使用。 2.6　石灰 应符合Ⅲ级消石灰或Ⅲ级生石灰的技术标准，含水量≯4%，细度（ 0.71 mm方孔筛的筛余 量 ）≯1％。由于南方多雨而且空气湿度大，所以应尽量缩短石灰的存放时间，存放时间稍长 时，应采取覆盖等措施妥善保管。 2.7　粉煤灰 粉煤灰中的SiO2、Al2O3和Fe2O3总含量＞70%，其烧失量≯20%，比面积＞250 cm 2/g，干、湿粉煤灰均可使用，但当干粉煤灰堆在空地上时，应洒水，防止飞扬造成污染 ；湿粉煤灰的含水量≯35%。使用时应将已凝固的粉煤灰块打碎或过筛，同时消除有害物 质及杂物。 2．8　二灰层集料（碎石） 最大粒径≯40 mm，集料质量在二层总质量中占的比例宜在80％以上；碎石的压碎值≯35 ％。 3　配合比的控制及监测 3.1　二灰稳定碎石基层的配合比 经过反复试验，二灰稳定碎石基层的配合比(质量比)为碎石∶煤灰∶石灰=80∶15∶5；石 灰∶煤灰(体积比)=1∶(2.0～2.5)，二灰∶碎石(体积比)=1∶(2.5～3.0)。由于二 灰层除广西以外的地区较少使用，因此配合比的控制和监测略。 3．2　混凝土路面的配合比及监控 3.2.1　配合比 混凝土路面的配合比(质量比)为水泥∶砂∶碎石∶水=1∶1 .59∶3.39∶0.46，每立方混凝土 水泥用量为380 kg。经外检测试，28天的抗折强度为4.95 MPa，超过了4.5 MPa的设计强 度要求。 3．2．2　配合比的监控 在实际施工中，由于搅拌站采用双轴强制卧式500L型搅拌机，为此，确定每盘的投料 量：水泥、砂、碎石、水分别为125、199、425、58 kg，水的投入量还应根据集料的含水量 、天气状况配合塌落度试验在现场进行必要的调整，而碎石和砂必须过秤；用容器或斗车来 量的，也要经常校正容器或斗车的容量，并相应调整投放量。确保砂和碎石的投放误差分别 控制在±2％和±3％以内。 在日常施工中，每天至少要进行2次粗细集料的含水量分析，并同步进行塌落度试验，以调 节水量的投放。每个搅拌站每个工班或每200 m3混合料至少做2组试件，试件按规定养护 达规定天数后送实验室试验，实验室应把测试结果及时通知项目经理部和工程处。 4　工序质量管理和监控 4．1　路槽开挖和整平中的质量监控 根据设计部门提供的水准点，配合路基施工中使用过的水准点进行闭合，消除误差建立路面 工程适用的水准点网，并以此来对路基高程进行复测。该工序主要防止超挖和欠挖，质量管 理 人员要随时指挥操作人员控制好高程、宽度、平整度和横坡度，碾压要达到密实度所要求的 控制指标。在此基础上，工程处进行自检并做出详细的技术资料，交付现场监理工程师，并 请求进行弯沉测试（强度试验）。 4．2　砂砾垫层施工中的质量监控 在路槽各项指标均符合设计规范要求后，在现场监理许可的情况下，可以进行砂砾垫层的摊 铺施工。其质量监控主要包括：（1）对材料质量的监控，主要检验材料的物化性质、颗粒级配和液塑限指数，只有以上指 标均达标才能使用；（2）施工中主要控制摊铺宽度、厚度、高程、平整度、横坡度，并控 制碾压时的最佳含水 量，以便使碾压达到最佳效果，密实度达到设计要求。 在摊铺碾压完毕后，工程处进行质量自检并整理有关资料，自检合格后请监理进一步检查并 请求进行弯沉测试，在监理认为各方面合格后申请下一工序的施工。 4．3　二灰稳定碎石基层与施工中的质量监控 （1）首先是对材料进行检验，杜绝不合格材料进入拌合现场；（2）严格控制配合比，每天进行2次碎石含水量分析，以便确定拌合水的最佳用量；（3）彻底清除垫层表面的浮砂、浮土和杂物，如局部地段垫层损坏，则清理干净后用二 灰混合料填补并碾压，经洒水后再正式摊铺二灰层；（4）对拌好的混合料进行压实试验，以便确定压缩系数或松散系数，以此确定每个断面的 松铺厚度，由于配合比和材料的差异，每天应首先做松散系数的试验，然后再进行大面积摊 铺；(5)摊铺时对宽度、高度、平整度和横坡度进行质量监控；（6）采用饱和洒水碾压，25 t (250 kN)振动压路机第一天压6～8遍，第二天再压4～6遍， 二灰稳定碎石基层即成型；（7）通过7天的湿式养生后，工程处进行质量自检，整理有关技术资料，请监理进行检查并 请求弯沉测试。在监理认可的情况下，可以申请下一工序的施工。 4．4　混凝土面层施工中的质量监控 对材料的质量监控和对配合比的监控前面已论述，此处不再重复。下面主要论述施工过程中 的质量监控。 4.4.1　模板安装的质量监控 首先对中、边桩进行测量放样，按照设计 高程安装模板，安装完毕后再对模板进行实地复测，对有偏差的立即调整，使高程、中线、 边线、顺直度、稳固程度等均符合要求，确认无误后对模板底部空隙用砂浆封堵。第二步是 对浇注厚度进行检查，以每10 m为一个断面，每个断面随机检查3个点，如浇注厚度达不到 设计要求，则要把二灰基层凿低，以满足混凝土浇注厚度要求。最后在模板内侧涂上脱模剂 。 该工序中最应注意如下2个方面：(1)模板外侧一定要有多个支撑环，以便能用它来支稳模板。避免在振捣时挤歪甚至挤垮模 板，从而影响混凝土的宽度和平直度；(2)应尽量选用高度与混凝土面板厚度一致的模板，如模板高度比混凝土面板厚度稍小时， 应用砂浆认真封堵模板底部空隙，待砂浆有一定强度后才能浇注混凝土，不然在振捣时会严 重漏浆，从而降低混凝土面板的标号。 4.4．2　现场清理 模板安装结束后，应认真清理浇注现场内的泥砂、浮 石和杂物，并且洒一次透水，再请现场监理工程师对模板安装、浇注厚度、材料、设备和 施工准备等情况进行检查，检查合格并在检查表上签字后方可进行混凝土浇注。 4.4.3　拌合 在混凝土拌合现场必须有质量监控人员跟班，其职责除严 格控制材料按配合比投放外，还要控制搅拌时间，防止结块水泥袋碎屑、树皮、草根、泥块 等杂物进入料斗，以及负责测试粗细集料的含水量和不定期校正手推车容量，负责做塌落度 试验和做试块等工作。可以讲它是除材料测试以外的第二道关口。 4.4.4　混凝土浇注过程中的质量监控 (1)摊铺与振捣：由于每5～7 km才设一个搅拌站，所以混合料在运输过程中多少会出现类似 离 析的不均匀现象，因此，简单的摊平振捣，在靠近模板处往往会出现蜂窝现象。而模板旁采 用人工用铁铲送料并且翻铲拍紧，使模板旁充分填满混合料，再经振捣后就没有蜂窝现象了 。 采用1．1 kW的插入式振捣器振捣时要尽量均匀，不能局部漏振，不能碰到模板和传力杆 ， 并且不断摸索，掌握在不同气温、不同水泥品种、不同水灰比情况下的不同振捣时间。它是 确保混凝土质量的关键工序之一。 （2）提浆与整平：首先使用2．2～2.8 kW的平板振捣器，以及电动磨盘进行提浆，然后用 1 ．1 kW的振捣梁和滚筒进行整平，在最后整平时采用拉动滚筒使其滑行的办法，这种整平效 果较好。它是混凝土表面“美容”的第一道工序。 （3）钢筋安装及检查：纵缝拉杆及施工缝传力杆都必须严格控制其直径、长度和安放间距 ，拉杆应与路中心线垂直，使传力杆与路中心线平行，拉杆与传力杆必须安置水平，振捣时 尽量避免碰撞，以免变位而影响其发挥应有的作用。 （4）胀缝角隅及边缘钢筋补强：主筋、结构钢筋的材质、直径、数量、各部位尺寸、弯折 捆扎均要符合设计要求，安装时要留有足够的保护层，安装完毕立即请现场监理工程师检查 ，当场填写钢筋安装检查表，双方签字确认后才能进行混凝土浇注。是防止胀缝两侧 产生裂缝的关键工序之一。 （5）涵洞顶补强钢筋和由于二灰弯沉不合要求而需设钢筋网进行补强的，按监理工程师专 门下的通知进行。 （6）表面整修与防滑；掌握好表面抹平和抓毛的时间；一般应在混凝土终凝前、表面基本 干水后用长45 cm、宽20 cm的木抹反复抹平抛光。在表面抹平的基础上，用手试压混凝土表 面，认为已达到比较理想的凝结效果后再用抓毛器在混凝土表面拉出深2～3 mm、间隔1.5 ～2 cm的横向防滑槽。这是混凝土表面“美容”的最后一道工序。 （7）养生：湿式养生以铺草袋最好，由于钦—陆公路两边均为稻田，因此全路段均采用 稻草覆盖湿式养生。在抹平拉毛后2 h马上洒水，并随后覆盖稻草，再均匀洒水，每日 的洒水次数随天气变化而变化。总之要保持混凝土湿润，保证水泥的水化反应，按规定应连 续养生14天，期间严禁各种车辆通行，它是确保混凝土路面达到规定强度的关键工序之 一 。 （8）切缝：一般应在浇注完后的第二、三天进行，总之应控制在混凝土终凝后 36～48 h内 进行，这时混凝土强度已达到30％以上，切缝时不会破环其结构和影响其强度，如拖的时间 太长，一方面可能由于水泥收缩而产生细的裂缝，另一方面混凝土强度过高切缝困难。切割 采用金刚石锯片，切缝间距一般为4～6 m，切缝深度一般为混凝土 板厚度的1/5～1/4，缝宽3～5 mm。 胀缝部位的切割是确保混凝土面板质量的关键工序之一，因为一旦切缝与胀缝稍有偏差，在 行车和热胀冷缩的作用下，局部混凝土面板会被挤裂、挤碎，因此，在施工中胀缝两头应作 好记号，以便切缝和胀缝完全对齐，使胀缝真正起到作用。 （9）拆模：当混凝土达到一定强度后即可拆模，大体的控制时间是：当气温高于25℃时， 为36～48 h；温度在10～25℃时，要超过48 h；温度低于10℃时，要超过60 h。拆模要按顺 序进行，不能强撬硬顶，以防损坏混凝土面板的边和角，拆下后的模板要放平，以防变形。 （10）填缝：应在混凝土初步结硬后及时进行，首先用小扁钩认真清理切缝中的泥土和石屑 等杂物，并用水清洗干净，待切缝干后浇填缝料，填缝料品种由监理工程师指定，一般是沥 青砂或沥青麻筋。 （11）路肩：为了保护水泥路面，两边应按监理的规定培路肩，其种类有沥青碎石肩、土路 肩等，路肩高度与面板高度相同，土路肩还要按规定压实并达到密实度要求。 （12）收缩裂缝的处理：在施工期间，由于气温的骤变、刮大风或切缝不及时等原因，均有 可能产生横向细小裂缝的轻度病害，处理的办法是在裂缝中灌沥青砂。另一办法是在裂隙两 侧割深10～12 cm、宽20～30 cm、垂直于路中心线的平行割缝，凿去中间部分后，放置主筋 为φ10 mm的螺纹钢、水平钢筋为φ6 mm圆钢、间距为10 cm×10 cm的钢筋网补强，然后重 新浇注混凝土。 5　混凝土面层质量自检 在每道工序进行质量监控的情况下，还应对已完工的路面外观进行检查，测量几何尺寸与设 计文件进行核对。检查外观在养生达到设计强度后进行，检查项目及允许偏差为：(1)路拱横坡度每隔50 m量测一次，允许偏差为±0.15%；(2)路面平整度用3 m直尺量测，每隔100 m测一次，最大离地间隙≯5 mm；(3)路面标高每100 m测一次，允许偏差为±2 mm；(4)相邻两块面板高低差≯3 mm；(5)路面宽度和厚度，每隔50 m量测一次，允许偏差宽度为±3～5 cm，厚度为+10～ -5 mm；(6)纵坡应无波浪，允许偏差为±0.2%；(7)28天试块强度偏差，抗压强度不得低于设计强度的95%，抗折强度不得低于设计要求；(8)钢筋安装位置偏差≯1 cm，传力杆间距和高低偏差≯1 cm而且必须与面板平行。 在自检打分合格的基础上，整理出竣工资料，即可请交通部门的质检站会同业主和监理组进 行试验收或正式验收。 6　结语 我们地矿队伍以前从未涉足过高等级公路混凝土路面施工，是名副其实的外行。但是，只要 我们虚心向内行学习，认真贯彻执行公路施工的各种规程规范，坚持开展全员、全过程的质 量管理，切实把好质量管理这一关，我们就能逐步由外行变成内行，就一定能抓出成效来。 钦—陆一级公路路面工程竣工后，经权威部门广西壮族自治区交通工程质量监督站 鉴定，整个工程被评为优良工程，成为广西地方高等级公路中唯一一个优良工程。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (1/25/2005)