公路工程水泥混凝土路面施工技术探讨

摘要：公路是交通体系中重要的建设形式，在我国宏观经济增长速度不断提升的背景下，公路工程的建设规模和数量也在不断增加。水泥混凝土路面施工技术直接决定了公路工程的成本、质量，在一定程度上代表了我国公路交通发展水平。文章从最基础的材料出发展开研究，探讨了公路工程前、中、后期水泥混凝土路面施工技术的应用及注意事项。

关键词：公路工程；水泥混凝土；路面施工；施工技术；交通运输 文献标识码：A

中图分类号：U416 文章编号：1009-2374（2017）01-0093-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.01.046

中国从改革开放以来日渐提高了对公路交通建设的力度，“要致富、先修路”这一观点中的“路”，事实上就是指的公路形式。相比其他类型的交通而言，公路工程类型多、层次分明、覆盖范围广泛，几乎可以延伸到任何一个角落，对区域经济发展起到了重要的推动作用，直接刺激了物流、资金、信息、人力等资源的快速流通，实现人民群众经济收入的增加。综合考虑，公路工程施工中采取水泥混凝土路面施工技术具有成本低、稳定性好、运行寿命长等优势，尤其对于后期的维护工作而言，在设备、资金和人员三方面的需求上十分节约，因此得到了广泛的发展。

1 水泥混凝土路面及原材料概述

1.1 水泥混凝土路面概述

水泥混凝土路面是当前我国公路路面中的一种常见形式，尤其在地方公路体系中发挥着重要的作用，综合评定现实，它不仅具有很高的稳定性，而且还有承压能力大、施工便捷和成本低廉的优势。“水泥混凝土路面”所包含的范围较广，目前来说，学术界并没有给出一个统一的定位。狭义地从公路工程层面去分析，水泥混凝土路面主要是指钢筋混凝土、素混凝土、纤维混凝土等面层板和基层所建设的公路路面。很显然，水泥混凝土是使用量最大的原材料，在发挥交通效果的过程中，也呈现出典型的“刚性路面”特点。

其中，素混凝土路面是所有形式中施工频率最高的一种，鉴于施工材料的特点，非常便于机械化作业开展。如果按照水泥混凝土路面的不同规格类型进行划分，主要包括了碾压路面、接缝钢筋路面、常规路面等。碾压混凝土路面在使用空间上具有一定的限制，主要用来承受较大的压力，如重型交通设备、施工设备的停放场所。而接缝钢筋混凝土可以很好地应对天气变化、地质环境变化等，在接缝之间存在一定的空隙，但空隙设置不能过多，否则会破坏整个公路交通的稳定性和完整性。常规混凝土路面也就是公路工程中常見的形式，它用来应对一般机动车辆的碾压冲击，出现裂痕的可能性较小，在外部温差变化较大的情况下也可以维持自身稳定性。

1.2 水泥混凝土路面原材料

虽然水泥混凝土路面在施工方面存在很大的优势，后期维护费用也比较低，但它依然存在局限性。从原材料角度上说，需要消耗大量的水泥、水以及辅料等，由此导致传统建材产业的转型困难。根据《公路水泥混凝土路面施工技术细则（JTGTF30-2014）》的相关要求，常规规格下每前进一公里就要消耗掉400～500吨水泥、250～300吨水，同时施工的过程中必须做好路面养护，否则会出现大量的裂缝，对后期的维护造成困扰。根据笔者的实践经验，主要的原材料包括以下方面：

第一，水泥。水泥是最基本的原材料，也是构成水泥混凝土路面的主要主要成分，因此水泥好坏直接决定公路工程的质量高低。水泥进入公路施工现场之前必须通过严格的质量检查，根据施工现场的地质环境、气候特点、水质等综合考虑，同时要符合国家要求的标准，企业可以自行对产品的合格证、批次号、信用、出厂证明等进行核验，全方位地减少水泥原料的负面影响。在水泥管理的过程中必须注意，要杜绝不同型号的水泥混合堆放。

第二，砂。砂属于混凝土的调和剂，主要用来增加混凝土结合度，提高密实系数以及刚性强度，在混凝土路面中所使用的砂需要按照国家标准进行活筛选。如规定级配的2.5以上的细度模数，在质量方面，要观察砂的耐磨性、强度等，肉眼观察中要排除过于光滑的砂成分。此外，砂必须经过处理才能使用，预防杂质或有毒物质对混凝土路面的破坏。如表1所示各种天然砂的级配范围。

第三，碎石。碎石在混凝土路面原材料的应用价值在于较高的强度和长期耐磨性，同样，进行施工之前必须对原材料进行确定级配、清理、筛选，按照《公路水泥混凝土路面施工技术细则（JTGTF30-2014）》的相关要求，如果碎石粒径超过40mm，就应该去除掉；同时在随时选择的过程中，以正立方体碎石最佳，筛除的目的是去掉片状、针状、球状等碎石颗粒。

第四，外加剂。所谓外加剂主要是由化学成分构成的一类产品，用来应对混凝土路面原材料生成过程中的特殊情况，如含水性、硬度等，以此来提高混凝土材料的性能。主要的外加剂产品包括硫化机、凝结剂、减水剂等，在使用的过程中要根据具体的自然、地质和气候情况。

2 公路工程水泥混凝土路面施工准备工作

“磨刀不误砍柴工”，公路工程水泥混凝土路面施工是一个系统化的工程，在开展相关施工技术应用的过程中，前期准备工作越充分、后期保障越有力。根据笔者多年来的实践经验，在施工准备工作方面可分为两个层次。

2.1 环境勘探及流程模拟

前文中已经阐明了，公路交通覆盖的范围很广泛，这也意味着在公路工程水泥混凝土路面施工过程中遇到的各种问题越来较多，所以施工之前的环境勘探工作是十分必要的。环境勘探工作的本质是对施工计划中存在的障碍因素进行剔除，其中又以现实环境中存在的障碍问题为主，如水文、地质、岩层、土壤沉降等，通过环境勘探之后制定相应的规避计划，能够保障施工的顺利进行。相应地，在做好环境勘探之后，以此为依据进行施工计划的综合评估，要考虑其中存在的不合理的地方，因为后期工作中基本依赖施工计划展开，如果计划中存在失误、错误，必然会造成安全问题、质量问题、经济成本问题等。

2.2 材料、设备、人员等资源准备

材料准备工作要秉承“合理性”和“适用性”原则，尤其是水泥产品的选择，既不用太好、又要保障符合标准需求，如果选择过好的混凝土材料，在性价比上并没有优势，只会造成大量的经济成本浪费。同时要严禁以次充好的现象发生，所选购的材料都要经过抽样检查以确保符合标准。相应地，现代公路工程的施工越来越重视机械设备的应用，机械设备的有效性直接决定了建设效率和建设质量，因此必须做好设备检修和维护工作。施工人员来源于施工企业，对于施工企业而言，其作用越来越多地发挥着管理职能，并按照工作量进行薪酬统计。人员作为施工中的唯一主动性要素，在管理过程中要侧重责任意识、质量意识和安全意识提高，尤其是施工安全方面的教育。

3 公路工程水泥混凝土路面施工技术应用

公路工程水泥混凝土路面施工技术应用所包括的因素主要有以下方面：

3.1 模板安装

公路工程路面必然要求一定的平整度，它不仅是为了确保美观，更是以行车安全、使用寿命等进行考虑。由于混凝土材料具有一定的流动性特点，本身并非固态，所以在施工中需要广泛地应用模板，在验收环节要做到厚度均匀、边线整齐、外观完整，并符合一定的审美观要求。

公路工程水泥混凝土路面的施工过程中，模板安装施工技术看似简单，但却是“吃功夫”的一项操作，首先要确保模板选择的正确性，在不同施工环境下选择何种规格的模板至关重要；其次要注意安装、铺设过程中的接头平顺，确保水泥混凝土路面的支架稳定，只有这样才能实现施工完成后的整体性要求，不至于出现变形、裂缝、扭曲等问题。

除此之外，模板安装还有利于避免发生漏浆的问题，这也是混凝土路面施工中需要关注的现象，一旦发生漏浆不仅造成材料浪费，也破坏了该区域水泥混凝土材料的完整性。原则上说，模板安装高度要高于路面，根据目前的要求，一般高出2cm左右。

3.2 混凝土配置及运输

顾名思义，“混凝土”是一种混合型材料，原料的多样性情况下，要充分发挥它的功能就必须确保配置顺序、比例、条件等合理性，一般都要求具有一定专业性水平。按照《公路水泥混凝土路面施工技术细则（JTGTF30-2014）》的相關要求，混凝土配置中要按照“砂→水泥→碎石→水泥→砂”的顺序展开，以含水量作为重要参照标准；混凝土材料的搅拌时间要维持90秒以上，同时搅拌的过程中要不断地清理其中存在的杂质、垃圾等，保证原材料的“纯度”，进而实现最佳的建筑效果。实践证明，在混凝土材料的含水量维持在1%～1.5%之间，可以发挥水泥材料的最佳凝结效果和混凝土路面的最佳刚性效果，因此在运输的过程中要注意水分保持。相应地，混凝土配置检测项目及频率如表2所示。

运输混凝土的方法在不断改进，目前在商砼的配置上已经达到了成熟技术标准，但考虑到一些公路工程的施工范围大、运输距离远等问题，时间过长必然会降低混凝土材料的效果。所以，一方面要加强失水控制；另一方面要缩短运输距离，可以在距离公路施工附近的位置开辟材料准备空间。相应地，混凝土拌合站的最小生产力配置如表3所示：

3.3 碾压

水泥混凝土路面施工技术越来越先进，并非所有的公路工程中都涉及到碾压，碾压工艺主要应用于二、三、四级公路的混凝土路面施工以及一级公路、高速公路“复合式”路面碾压混凝土下层施工，常规施工中选择沥青混凝土摊铺机，密实度要维持在85%以上。这一过程中，最关键的影响是石料粒径，粒径大小维持在2cm左右；相应地，一些公路可能进行两次或更多的铺设，那么碾压时对粒径的要求也会适当放宽，由于碾压操作并不复杂，并且可以随时、多次展开，因此在控制方面十分便利。

4 结语

总体上来说，我国在公路工程的水泥混凝土施工技术方面已经取得了较大突破，并通过多年来的实践加以完善，在综合施工、作业配合等方面有很好的机制。但依然不能忽略其中存在的问题，一些注意事项主要是人为因素构成的，如材料把关不严、施工要求不明确等，造成公路工程的使用寿命降低，容易造成安全事故，对人民群众的生命财产安全都是很大的威胁。因此笔者认为在水泥混凝土路面施工技术不断深入研究的同时，还应该从人员、设备的管理方面入手，从不同的层面加以促进，以确保公路工程路面施工的顺利开展。

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作者简介：焦会昌（1986-），男，河北石家庄人，藁城区交通运输局公路路政管理站助理工程师，研究方向：道路桥梁建设。

（责任编辑：王 波）