吳生才

（中建新疆建工路橋工程有限公司，新疆 烏魯木齊 830054）

我國新疆寒冷地區(qū)的地質(zhì)情況較為復(fù)雜，氣候條件比較惡劣，低溫時(shí)間較長，晝夜溫差也較大。在這樣特殊的條件下進(jìn)行公路水泥混凝土路面的施工，對(duì)施工技術(shù)及養(yǎng)護(hù)技術(shù)要求都非常高。哈巴克至神仙灣邊防公路改建工程中，改建公路路線正處在比較典型的高海拔、高寒地帶，因此，施工時(shí)需要針對(duì)該地區(qū)的地質(zhì)條件和氣候特征，結(jié)合施工的實(shí)際情況，采取先進(jìn)、科學(xué)的施工處理技術(shù)，從根本上提高水泥混凝土路面的施工質(zhì)量，避免各種凍脹病害問題的產(chǎn)生。

1 工程概況

哈巴克至神仙灣邊防公路改建工程，起點(diǎn)K0＋000.00，終點(diǎn)K119＋895.05，全長118.86km。本項(xiàng)目所在地區(qū)位于西昆侖高山區(qū)，具極端的荒漠性特征，區(qū)域內(nèi)地形起伏較大，地貌類型較為復(fù)雜，沿路線前進(jìn)方向，分別為越嶺線段、高原平臺(tái)段、延溪線段，除越嶺線段外，整體高差不大，海波最高達(dá)5 250m，最低為3 820m，屬高原亞寒帶干旱氣候，晝夜溫差大。短期觀測(cè)取得的天文點(diǎn)（5 100m）及神仙灣（5 370m）年降水量依次為54.6mm和67.7mm，推算沿線年降水量60～80mm。獅泉河（4 278.8m）年平均氣溫僅0.4℃，極端最低氣溫為－34.6℃，年平均地溫為5℃，最低地溫為－7.2℃，甜水海附近年平均氣溫為－4.42℃，年平均地溫為－3.5℃。沿線年平均相對(duì)濕度＜40%，年蒸發(fā)量約2000～2500mm，具備凍土生成的水熱條件。

2 水泥混凝土材料要求

由于本工程地處寒冷地區(qū)，所以為了適應(yīng)寒冷地區(qū)的氣候特征，應(yīng)該盡量選擇符合寒冷地區(qū)施工要求的原材料，進(jìn)而提高混凝土路面的抗凍及耐久性。

2.1 水泥的選擇

在高寒地區(qū)水泥混凝土路面應(yīng)該具有一定的保濕、保溫性能，所以選擇的水泥水化熱應(yīng)該較高，早期的強(qiáng)度也要盡量高，即應(yīng)該選擇高熱早強(qiáng)的水泥品種，可優(yōu)先考慮采用R型的硅酸鹽水泥或R型的普通水泥；應(yīng)該適當(dāng)加大水泥的用量，根據(jù)抗凍要求，水泥的最低用量不能低于310kg／m3。

2.2 砂、石料的選擇

砂石料在堆放時(shí)需要進(jìn)行覆蓋。其中不能夾帶冰、雪等物質(zhì)。施工時(shí)要控制好砂石料的含泥量、軟弱顆粒含量及含土量。粗集料不能選擇容易被凍裂或凍酥的材料；碎石的最大顆粒含量要小于30mm；卵石的最大粒徑應(yīng)該在20mm之內(nèi)；砂的細(xì)度模數(shù)要適中，偏細(xì)的砂不利于提高混凝土的彎拉強(qiáng)度，也不利于提高混凝土表面的抗滑性，而偏粗砂平整度、蓄熱抗凍能力又較差，因此應(yīng)該選擇2.6左右細(xì)度模數(shù)的砂。

2.3 外加劑的選擇

外加劑的摻入可以有效提高寒冷地區(qū)水泥混凝土路面的抗凍性和抗彎拉強(qiáng)度，從而滿足凍水地區(qū)水泥混凝土路面的隔熱性等技術(shù)要求。通常情況下可采用皂角素、松香皂等冷水可溶解的引氣劑；減水劑可采用質(zhì)量穩(wěn)定的萘磺酸鹽類、脂肪族類，減水率在15%以上的高效減水劑。此類減水劑不僅可以提高混凝土的使用性能，也可有效提高混凝土的抗凍性和彎拉強(qiáng)度；如果有必要可以加入適當(dāng)?shù)脑鐝?qiáng)劑和防凍劑，但不能摻入緩凝劑。

2.4 拌和用水的選擇

在寒冷地區(qū)水泥混凝土路面施工時(shí)，如果氣溫低于10℃，應(yīng)該采用熱水進(jìn)行拌和，當(dāng)大氣溫度在0～5℃時(shí)，拌和用水的溫度應(yīng)該大于80℃；當(dāng)氣溫在5～10℃時(shí)，可采用60℃的熱水拌和；而當(dāng)氣溫在零下時(shí)，則不允許進(jìn)行混凝土施工。施工時(shí)混凝土拌和站應(yīng)該準(zhǔn)備足夠拌和用的熱水。

3 水泥混凝土路面的施工技術(shù)

3.1 基層處理

基層的質(zhì)量對(duì)水泥混凝土路面施工質(zhì)量影響較大，在水泥混凝土路面施工之前，需要將基層存在擠碎、隆起或空鼓的部位清除，然后采用相同的基層料進(jìn)行重鋪，并采用脹縫板橫向隔開；采用熱瀝青對(duì)基層出現(xiàn)的溫度裂縫及干縮裂縫進(jìn)行灌縫密封處理；對(duì)于產(chǎn)生的縱向擴(kuò)展裂縫，經(jīng)分析如果是路基問題，可采用挖除換填、反壓護(hù)道、鋪土工布等措施來處理。

3.2 混凝土拌和

水泥混凝土的拌和質(zhì)量對(duì)混凝土使用性能影響較大。拌和時(shí)要注意觀察混凝土的坍落度。通常情況下影響混凝土坍落度的主要原因是混凝土的級(jí)配變化，其中水和水泥用量、骨料對(duì)坍落度影響較大。所以在混凝土攪拌過程中，向骨料倉上料時(shí)，應(yīng)該盡量控制好各骨料級(jí)配的穩(wěn)定性，進(jìn)而保證混凝土整體級(jí)配的穩(wěn)定性。

3.3 混凝土攤鋪

水泥混凝土路面的攤鋪施工是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵，其技術(shù)要求較高。攤鋪之前需要對(duì)基底進(jìn)行灑水處理，灑水要適量，灑水時(shí)應(yīng)該綜合考慮基層材料、空氣溫度、大氣濕度以及風(fēng)速等眾多影響因素來確定灑水量，在混凝土攤鋪前應(yīng)該保證基層濕潤?；鶎訛⑺鶆颍荒艽嬖诜e水現(xiàn)象；攤鋪過程中，應(yīng)該盡量加快施工速度，避免混凝土的熱量損失過快，但攤鋪的速度也不能太快，應(yīng)該以0.5～1m／s為宜；如果水泥混凝土中的膠凝材料比較多，混凝土比較粘稠，應(yīng)該適當(dāng)提高振搗的頻率；在每次攤鋪中斷時(shí)間較長時(shí)，應(yīng)該設(shè)置相應(yīng)的施工縫。

3.4 鋼筋的設(shè)置

設(shè)置傳力桿時(shí)，其精度要符合要求，要嚴(yán)格控制好拉桿深度以及偏移量。拉桿的深度及偏移量如果設(shè)置不好，將有可能引起路面縱向斷裂現(xiàn)象，也有可能帶給拉桿端較大的橫向彎應(yīng)力，最終導(dǎo)致在行車道輪跡部位發(fā)生斷裂。

3.5 切縫處理

由于寒冷地區(qū)的晝夜溫差較大，且高海拔地區(qū)的風(fēng)速也較大，所以剛攤鋪完成的水泥混凝土路面很容易出現(xiàn)早期的收縮裂縫。所以要及時(shí)進(jìn)行切縫處理，切縫的時(shí)間不能超過20h，應(yīng)該低于普通的水泥混凝土路面切縫時(shí)長。切縫時(shí)可考慮適當(dāng)減小面板的尺寸，切縫時(shí)應(yīng)該保證不啃邊角。可采用低溫聚胺脂或改性瀝青作為填縫材料；控制好縫槽的尺寸，其寬度可控制在6～8mm，其深度比可在1.5左右。

3.6 混凝土養(yǎng)護(hù)

由于本工程處于高寒、高海拔地區(qū)，氣候環(huán)境比較特殊，因此在寒冷地區(qū)修建水泥混凝土路面時(shí)，應(yīng)該采用蓄熱保溫、保濕的方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)時(shí)需要在混凝土表面適量噴灑能夠加速硬化的水玻璃基養(yǎng)生劑，以預(yù)防路面發(fā)生塑性收縮開裂，提高其硬化速度；當(dāng)混凝土表面不會(huì)出現(xiàn)按壓印記時(shí)，及時(shí)進(jìn)行保濕、保溫覆蓋養(yǎng)生；進(jìn)行保濕、保溫養(yǎng)護(hù)時(shí)，混凝土上下兩面都要覆蓋一層塑料薄膜，中間鋪設(shè)一層足夠厚的保溫材料。塑料薄膜能夠有效防止風(fēng)雪、冰雹等浸透保濕層，并保持混凝土表面的濕度；蓄熱保濕、保溫養(yǎng)護(hù)的時(shí)間，應(yīng)該以混凝土路面彎拉強(qiáng)度達(dá)到4.0MPa為宜，通常養(yǎng)護(hù)時(shí)間不能小于14d；在水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)期間，混凝土受凍時(shí)的彎拉強(qiáng)度應(yīng)該高于1.0MPa的抗凍臨界值，抗凍臨界抗壓強(qiáng)度則應(yīng)該≥5MPa。

4 結(jié)語

寒冷、高海拔地區(qū)與一般地區(qū)不同，寒冷地區(qū)的氣候、環(huán)境條件很容易影響到公路工程的質(zhì)量。在哈巴克至神仙灣邊防公路改建工程中，水泥混凝土路面工程的施工質(zhì)量受到了嚴(yán)格控制，本工程充分考慮了寒冷地區(qū)混凝土路面的質(zhì)量影響因素，采取了一系列有效的措施提高了混凝土路面的抗凍性能。

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