1、大風、高溫天氣商品混凝土路面施工中的技術管理1前言水泥混凝土路面與瀝青路面不同，它既是結構層又是功能層，要求 在路面混凝土施工中，既要注意做到混凝土路面具有承受各種車輛荷 載要求的結構強度，還要求保證車輛在行使中平安、平穩、舒適、防 滑，并能迅速排水，以及盡可能將噪音降低到最小限度的功能。這兩 種要求雖然有聯系，但又有區別。要同時滿足混凝土路面的結構層具 有這兩種功能，除需要精心設計和施工中認真執行規范要求外，根據 不同的氣候條件，采取必要的施工技術管理措施，也是至關重要的。水泥混凝土路面與其它混凝土結構施工的不同點是無垂直運輸，以 平面作業為主，作業線長、分布面廣，必須措施得當、嚴密組織，除

2、 一般混凝土施工中要求的振搗密實外，還要對其外表進行整平收光和 制作細觀、宏觀抗滑和消聲等構造。因此，有人稱路面混凝土施工是 “面子工程”是有一定道理的。其次，路面混凝土是條形板狀結構， 大面積直接暴露在空氣中，施工中受陽光、大氣等環境的影響比任何 結構都更加嚴重。為此公路水泥混凝土路面施工技術規范(JTGF30-2003)中做了一系列相應的規定，特別是大風、高溫、雨季混凝土外表水的蒸發或氣化條件，是必須有一定飽和蒸氣壓差和足 夠氣化熱補充消耗，以及能迅速吹走水蒸氣，維持原有飽和蒸氣壓差, 才能使蒸發不斷進行下去。氣化熱與氣溫有關，3（rc時的氣化熱量 580.4千卡/公斤（2.43千焦）。如

3、能阻止水氣的擴散，使其得不到足夠 的熱量或使表層中水氣維持在飽和狀態，那么水的蒸發就會停止。以往 在海南等地的公路施工中曾采取用移動遮陽蓬的方法，使之減弱 太陽的輻射，以減少氣化熱的補給，從而降低蒸發速率。遮陽蓬的方 法，在大風作用下難以阻止蒸發水分的擴散，降低蒸發速率的作用是 有限的。本工程的經驗是在混凝土初步攤鋪好后，立即用彩條布覆蓋 并在上面灑水。剛攤鋪好的混凝土路面，因有彩條布的覆蓋及灑水降 溫作用，不僅防止了太陽的直接輻射，阻止了混凝土中水分的自由蒸 發，彩條布上面的水分蒸發，也帶走了大量的氣化熱，從而降低了路 面混凝土的溫度，使路面混凝土保持在一個氣溫較低、無蒸發的人工 小氣候環境

4、中。實測在氣溫3738T的天氣下，混凝土外表溫度僅在 25T上下，外表濕潤凝結硬化正常，再沒有發生表層結殼、開裂、起 粉等現象。適時整平、收光規范表混凝土拌合物出料、運輸、鋪筑完畢，氣溫在3035（時允許最長時間規定不超過一個小時，這對商品混凝土來說 絕對是不夠的。據現場施工中觀察，一般在34小時以后，人踏上去 不會陷下去，用指壓留下35mm凹坑時，才開始整平、收光拉紋等 工作。收光一般要進行34遍，最終完成時間要68小時。這一時 間正好是在混凝土初凝前后或者說是整個收光工作開始于初凝前，結 束于初凝后。混凝土路面要認真養護路面整平、收光及做出細觀的防滑構造后，仍需要彩條布覆蓋24 小時后，具

5、有一定強度后可改用麻袋或棉氈覆蓋并灑水養護，使路面 始終保持潮濕狀態，此灑水養護時間最好不少于三周。養護充分的混 凝土路面顏色青灰色，面層堅硬不起粉，而養護不夠的路面即使是同 一配合比且原材料都不變的混凝土外表也會起粉的，輕擦很快露出黃 砂，混凝土顏色呈灰白色，耐磨性很差?？傊?，在大風、高溫天氣使用商品混凝土鋪筑路面，只要措施得當, 完全能夠作出滿足質量要求的混凝土路面來，且不必停工。4結論(1)JTGF30-2003規范的編制和發布，對公路水泥混凝土路面施工起到很好的指導作用，但其中的某些參數對用于商品混凝土路面 施工，值得商榷。(2)路面施工作業線長，且主要是平面作業，混凝土中水分的蒸發量

6、 大，又有飾面要求等特點，應在原材料選擇、配合比優化、現場制作 試件等各項工作中，加強技術管理。(3)在風速大于六級，氣溫高于30 35。(2時，可采取及時覆蓋灑水 的技術措施，使新鋪的路面處于一個氣溫相對較低、無蒸發的人工小 氣候環境條件下，繼續施工不必停工，可取得滿意的路面施工質量。等氣候條件下，更以專門的章節提出明確要求。指出當風速到達六級 或六級以上（風速為10.8- 13.8m/s）時，必須停止施工；現場氣溫高于 30 ,攤鋪溫度在30 35（時，應避開中午高溫段施工或采取冷水或冰屑水拌制混凝土的技術措施等?！币幏吨械纳鲜鲆螅谝话闱闆r下為確保路面質量是必要的, 應認真執行。但在某

7、些情況下要真的貫徹上述規定是困難的。如在我 國的海南、廣東、福建、浙江等沿海及所屬島嶼上修建水泥混凝土路 面，在夏季不僅氣溫高風速也常在六級以上，采取避開或停工的方法 是不適宜的。因此，怎樣解決在該氣候條件下的正常施工，確?；炷?土路面的施工質量，是值得探討的技術課題。筆者曾于2004年的夏季 在寧波某軍用港區參加1#2#3#三條總長約20公里，抗折強度要求5MPa ,雙向四車道水泥混凝土路面的施工。業主要求在天氣最熱的7、 8、9三個月必須完工。此期間也是大風、臺風頻繁的季節。為確保工程質量，施工采用集中攪拌的商品混凝土，攪拌車運送到現場，攤鋪 機器主要使用三餛軸機組配合插入式振動棒、抹平機

8、、手推餛子等工 具。在大風、高溫季節主要采取下述措施，取得滿意的結果?，F介紹 如下，供討論。2做好混凝土路面結構層，是確保兩個功能的基礎混凝土路面所具有的細觀、宏觀抗滑、消聲、排水構造，是在施工 中對路面結構的外表通過一定的工藝完成的。沒有質量合格的路面結 構層，外表構造做的再精細也是無意義的。因此，混凝土路面結構的 質量是第一位的，是進一步完成外表構造的基本條件。為此，依據現 場的原材料、施工技術條件等優選合理配合比及相應的工藝技術措施 是必須首先要注意到的問題。配合比的設計、優化確定合理的設計參數在配合比設計中，首先要注意到規范中推薦的某些設計參數， 主要是針對現場自拌的低塑性混凝土，斗車

9、運輸的條件下提出的，它 不適應商品混凝土坍落度較大的實際情況。(JTGE30-2003)表4.1.2-4 中規定，當采用三輕軸機組攤鋪時要求出機坍落度3050mm ;攤鋪 坍落度1030mm。這對現場集中攪拌、攪拌車運送的商品混凝土是 行不通的。如此小的坍落度，無論是從攪拌樓卸料或是攪拌車自卸都 是不可能的。根據筆者現場施工經驗是在以三輕軸機組為主攤鋪及在 大風、高溫天氣施工的條件下，商品混凝土路面攤鋪時坍落度以10020mm為宜。坍落度低于80mm ,不僅攪拌車難以自卸，三輕 軸機作業時，也難以到達通過振動餛振搗密實并能甩出少量漿來的要 求。但超過120mm時，坍落度偏大又容易振搗分層，同時

10、強度和耐 磨性會受到影響。應在滿足卸料及振搗、密實要求的前提下，盡可能 降低坍落度。確定合理砂率在配合比設計中，確?；炷恋暮鸵仔砸彩侵匾?。合理的砂率是 和易性好壞的決定性因素之一，據現場施工經驗，砂率為0.340.38 , 使單方混凝土中的砂漿量保持在540560公升，石子用量在 1200kg/m3以下較為理想。選好用附卜加劑路面商品混凝中宜摻用外加劑，選好、用好外加劑降低水膠比是路 面施工技術水平的一個標志。進入21世紀，各種工程中應用高性能混 凝土已提到議事日程上來，如果仍堅持傳統的工藝，認為摻不摻用外 加劑都可進行路面混凝土施工，實際上是一種無視耐久性要求的表現。 眾所周知，混凝土中

11、直接參與水泥水化的水灰比不會超過0.23，但為 滿足商品混凝土施工要求所用的水灰比要大的多，因此任何一種降低 水灰比，提高密實度的措施都對增強抗折強度和耐久性有直接的意義。為此，在配合比設計中，針對工程所選用的原材料，選擇一種滿足夏 季商品混凝土需要，與水泥適應性好的高效緩凝減水劑是一種不可忽 視的重要工作。宜摻用適量的粉煤灰在夏季高溫季節施工，為了提高路面混凝土的綜合性能，在規范許可范圍內，摻用適量的n級以上的粉煤灰，無論對路面的結構、表 面構造都是有益的。有人擔憂粉煤灰在振搗和靜置中會上浮，影響路面的耐磨性，甚至會起粉，這種擔憂是沒有必要的。在坍落度(10020)mm ,粉煤灰摻量415%

12、 ,配合比設計合理的混凝土，粉煤 灰不可能上浮?；谏鲜稣J識，根據所用的原材料選擇五個配合比做 比照分析，如表lo原材料：水泥：湖北黃石市華新水泥廠，堡壘牌P.O42.5 ,活性系數1.18-1.20 ;碎石：5 25mm ,石灰巖，針片狀很少，級配合格；淡化海砂: 中砂，模數2.5 ,級配合格，含泥量1.0% ；摻合料：北侖電廠I級粉煤灰；外加劑：寧波堇B縣化工建材廠生產的高效緩凝減水劑WR300 , 推薦摻量1.5%。表1中不同的配合比的室內試驗結果說明，每方混凝土水泥用量在 300400kg/m3范圍內，R28的彎拉強度都可滿足設計要求，特別 是其中L-1、L-2、L-3三個配合比，R7

13、的彎拉強度也都在5MPa以上。 這對加快施工進度，提前通車十分有利?？紤]到此項工程的特殊性， 以最大彎拉強度為選擇配合比的主要依據，取L-2作為此項工程的主 要配合比。與配合比L-1比照說明，L-2的配合比不僅本錢有所降低， 而且彎拉強度還略有提高。說明路面混凝土摻用適量( 15%)的粉煤灰, 對提高抗壓、抗彎拉強度是有利的。這是因為：適量的粉煤灰，通過 其球形的滾珠效應和微集料效應，混凝土的和易性得到改善，提高了 密實度；粉煤灰后期參與水化反響，起到抑制Ca(0H)2在界面的富集 作用，同時界面結合力得到提高，因而抗壓和彎拉強度提高，是必然 的。有人擔憂，路面混凝土摻用粉煤灰，在振搗和泌水時

14、，會導致粉 煤灰上浮影響耐磨性，是沒有必要的。工程實踐證明，在商品混凝土 路面施工中，只要認真控制好坍落度，不產生過大的泌水，均勻分散 于水泥砂漿中的少量粉煤灰，不可能在振搗中浮上來。施工中見到泌 水外表有微量的漂浮物，是水泥和粉煤灰中的某些輕物質，并非摻于 混凝土中的粉煤灰。粉煤灰的平均密度約為2.2 ,不可能在水面上漂浮。 既使這些微量的漂浮物，也會在抹壓和收光工序中，又重新混在路面 表層的水泥漿中，不會對耐磨性有明顯的影響。因此，經研究選擇L-2 配合比作為三條主通道的施工配合比?；炷两Y構層施工中，要注意適度振搗商品混凝土路面結構層施工與一般低坍落度塑性混凝土的施工相比, 滿足振搗密實

15、比擬容易。但要注意適度振搗，使混凝土不再顯著下沉, 氣泡不再顯著發生，外表有35mm漿體即可，防止振搗過度分層。 在三餛軸機組攤鋪中，不能完全靠振動餛的振搗，在邊角及接頭處， 仍需要插入式振搗器補充配合，防止局部漏振。要重視試件的管理路面結構層的質量是靠混凝土 28天抗折強度數據說話的，現場施 工人員應對施工中現場取樣試塊制作及管理給予足夠重視?；炷谅?面的抗彎試件的尺寸是：150mmxl50mmx550mm的小梁，與立方 體抗壓試塊相比，尺寸重量都較大，現場制作、養護管理難度較大， 應指定專人負責，嚴格按規范要求做。分兩層裝模，每層插搗不少于100次；裝滿后提起一端在地上振動至氣泡不再顯著

16、發生，混凝土充 滿試模，然后初步抹平覆蓋，不得隨意搬動，靜養至初凝后收光覆蓋 養護。試件的拆模不宜過早，拆模前的現場養護時間，在夏季一般不 少于30小時，否那么拆模時強度低，有可能因搬動受內傷。拆模后要及 時送養護室養護。拆模過早或遲后養護，都會直接影響28天強度。依照上述措施，以8月份現場抽樣數26個彎拉強度為例列入表20上述8月份路段作為一檢驗批，需滿足規范以下兩式要求的：fcs0.85fr(2)式中:fcs合格判斷平均彎拉強度fcs=6.16MPafr設計彎拉強度標準值fr=5.0MPaK合格判斷系數、查規范K=0.65Q彎拉強度統計均方差o=0.78MPa代入、(2)式:fcs=6.16MPa5.0+0.65x0.78=5.51MPafmin=4.85MPa0.85x5.0=4.25MPa結果說明：路面結構層的強度合格，施工技術管理水平較好，但強 度的波動較大。分析其原因，這是由于局部試件拆模后，沒有及時養 護導致試件強度偏低有關。3在大風、高溫天氣防止水分蒸發過快，是做好路面結構的關鍵路面混凝土初步攤鋪好后，由于各組成材料間密度懸殊，水泥、砂 石顆粒的沉降，外表泌水是必然的。但另一方面，只要混凝土外表與 空氣存在著飽和蒸氣差，水分蒸發也是必然的。在一般情況下只要蒸 發速率不大于泌水率，這種泌水和蒸發是無害的，不會影響正常的凝 結