王宏磊

混凝土施工工藝和質(zhì)量控制對于現(xiàn)代交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)起到重要的作用，本文的目的是為了研究混凝土路面施工工藝與質(zhì)量控制。本文基于筆者多年工作經(jīng)驗，在具體施工案例幫助下展開了混凝土路面施工工藝和工程控制要點相關(guān)問題的研究，并集中探討了混凝土路面未來研究的三個重要的發(fā)展方向，開展重要領(lǐng)域和關(guān)鍵技術(shù)的研究可以確保施工工藝和技術(shù)的科學(xué)、健康、可持續(xù)性發(fā)展。

作為現(xiàn)代交通基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，混凝土路面對于基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展具有重要的筑基和支撐作用，其施工中的設(shè)計水平，施工工藝選擇以及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)都對交通基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)生重要的影響，因此，加強基于施工工藝以及質(zhì)量管控標(biāo)準(zhǔn)的研究，是切實做好現(xiàn)代交通的重要基礎(chǔ)，通過對施工全過程的管控和設(shè)計，可以實現(xiàn)施工質(zhì)量的有效提升和長遠安全與發(fā)展。

本文從混凝土材料的選擇和質(zhì)量要求、道路準(zhǔn)備和基礎(chǔ)工作方面論述了混凝土路面施工工藝；通過案例分析的方式，研究路基工程的施工方法和工藝，重點探究了路基的準(zhǔn)備以及物料選用，路面澆筑以及抹平等方面，并且對于可能出現(xiàn)的質(zhì)量相關(guān)問題進行研究，提出解決的方案，在機制砂高性能化學(xué)外加劑以及混凝土非荷載開裂風(fēng)險評估與全過程分階段技術(shù)，混凝土材料再生循環(huán)利用等三個方向上探究了未來的發(fā)展方向。

一、混凝土路面施工工藝

1.混凝土材料的選擇和質(zhì)量要求

見表1。

表1 混凝土材料選擇與質(zhì)量要求對照表

2.道路準(zhǔn)備和基礎(chǔ)工作

見表2。

表2 道路準(zhǔn)備和基礎(chǔ)工作表

二、混凝土路面施工案例研究

1.工程概況及施工要點

隆陽區(qū)“十四五”農(nóng)村公路建設(shè)項目（一期）涉及新建30戶以上自然村（組）通硬化路建設(shè)737.396km，路面類型為水泥混凝土，路基寬度為4.5m，路面寬度為3.5m，路面結(jié)構(gòu)形式為15cm天然砂礫石基層+18cmC30水泥混凝土面層。涉及村道公路安全生命防護工程建設(shè)1311.769km。項目共涉及隆陽區(qū)下轄的20個鄉(xiāng)鎮(zhèn)（街道），路基工程長737.396km，基本沿用原有路基施工，軟基清淤換填36257m3，擋墻47593m3。路面工程包含天然砂礫石基層（15cm）2531167m2，水泥混凝土面層（18cm）2337890m2，培土路肩223835m3。安全防護工程共計1311.769km,其中波形鋼板護欄（打入式）514.531km，波形鋼板護欄（埋入式）114.574km。

本項目涉及土石方工程，路基工程，路面工程，安全防護工程，工程量大，點多面廣，前期道路現(xiàn)場調(diào)查工作量大，施工前需與業(yè)主，地方政府，地方公路段，村組溝通，溝通協(xié)調(diào)工作量大。項目中道路施工屬于村組道路，道路保通是項目有序?qū)嵤┑闹攸c，施工道路為山區(qū)道路，施工地質(zhì)不穩(wěn)定，邊坡防護是項目安全實施的重點，確保施工安全是本工程的難點。

2.路基工程施工方法及工藝

常規(guī)的道路施工由于采取封閉方式所以確保施工環(huán)境安全并在安全現(xiàn)場的施工過程中進行通道保持有利于多維材料的進場和先進工藝的運用。當(dāng)前由于環(huán)保要求的特殊性，做好植物覆蓋和邊坡整治格外注意，當(dāng)設(shè)計圖紙審核過程中也需要考慮環(huán)保要素，并考慮通向運行車道中的行駛不受限。而運用就近的土石方拉運能在快速調(diào)運前提下第一時間施工，避免庫存缺陷和調(diào)運麻煩。地質(zhì)資料評估上需要注意危害識別預(yù)警。當(dāng)水文地質(zhì)情況發(fā)生變化時需要及時更改設(shè)計并做好土工試驗，特別是在填料的選擇及修筑過程上需要注意大、小樣的差異性，確保填料種類優(yōu)選合格和含水量達標(biāo)。

路基全段以開挖路基為主，開挖利用機械人工相結(jié)合的方式。配置一定數(shù)量的挖掘機、裝載機、自卸車，利用機械開挖至原路面齊平即可，如機械難以開挖處利用人工開挖清理，從而防止了路基的超挖和欠挖，直至挖掘到設(shè)計標(biāo)高位置。

待路基處理符合設(shè)計寬度后，通過人工整平，壓路機碾壓，在碾壓的過程中隨時檢查道路的壓實度是否符合設(shè)計規(guī)范；在壓路機無法碾壓的地方利用平板夯進行夯實整平。待全部完成后進行壓實度的檢測，自檢合格后上報監(jiān)理業(yè)主申請進入下一道工序進行施工。

老路面處置方案：（1）拆除老路面，均應(yīng)測定好設(shè)計的標(biāo)高，以及中樁定位；（2）施工前，先用破碎機對老路面破除點對點的打孔成縫。再對裂開的板塊進行破碎成小塊狀；（3）組織挖掘機，裝載車對拆除后的老路面成塊廢渣進行集中清除，運至指定位置；（4）做回填料填筑的材料，回填碾壓后其彎沉必須達到設(shè)計路基彎沉值；（5）待碾壓完成彎沉檢測合格后方可進行下一步工序。

棄土外運。路基平整、擴寬開挖出的土方、石方按業(yè)主、設(shè)計所指定的棄土場進行外運，并根據(jù)現(xiàn)場情況進行適當(dāng)調(diào)整，運距由業(yè)主方、設(shè)計方、施工方、監(jiān)理方、造價方共同認(rèn)定。

3.路面工程施工方法及工藝

路面工程施工階段要結(jié)合前期路基載荷，在下承層檢查合規(guī)后執(zhí)行壓實強度基層評估，然后在有限長度下（不小于200m）展開結(jié)構(gòu)層論證式鋪筑驗證。而同時對于環(huán)境影響需要實時關(guān)注，現(xiàn)場模擬，確保誤差最小。在實驗數(shù)據(jù)收集階段要以檢驗擬定參數(shù)進行完善性評估，以確定施工工藝流程和施工方法能否達標(biāo)，同時給出后續(xù)工程組織的工作量以及施工機械選型使用情況。

為確保天然砂礫石底基層施工后達到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，主要通過以下幾方面予以質(zhì)量控制：①天然砂礫石一般規(guī)定；②天然砂礫石材料要求；③運輸；④攤鋪、壓實；⑤人工修整。

工藝流程：底層驗收→拌和→運輸→攤鋪→碾壓→檢測→修整。

基層施工時應(yīng)先對路基進行自檢，各項指標(biāo)滿足設(shè)計要求后方可進行天然砂礫石基層施工，天然砂礫石采用自卸汽車運輸，人工攤鋪，壓路機碾壓成型。天然砂礫石厚度15cm，在施工過程中應(yīng)控制厚度、寬度、平整度，部分在施工過程中機械達不到的地方可人工進行施工。施工過程中對影響級配性能的各項指標(biāo)進行隨時的檢測，以提高鋪筑質(zhì)量。

工程施工：測量放樣及安裝模板→架設(shè)傳力桿和拉桿→拌合物的拌合與運輸→攤鋪與成型→表面修整→抗滑構(gòu)造的施工→接縫施工→養(yǎng)生→灌縫。

混凝土必須嚴(yán)格按照試驗室提供的施工配合比拌制，砼中所用水泥、細骨料、粗骨料、外加劑等必須采用保障部或試驗室提供的原材料，切勿使用無合格證或者公司系統(tǒng)未備案的廠家材料，同時材料交底過程也需要嚴(yán)格按照規(guī)程進行交接，避免套牌現(xiàn)象發(fā)生。其次，當(dāng)物理混凝土運輸至目的地后需要進行外觀檢查，杜絕離析、漏漿或者不同程度的泌水、坍落度情況。如果發(fā)生輕微離析現(xiàn)象，可以進行二次攪拌合格后實施澆筑，注意不要擅自加水。拌合物的攤鋪需要嚴(yán)密檢查，核對圖紙所述模板情況（位置、標(biāo)高、潤滑、支撐穩(wěn)固）當(dāng)一切達標(biāo)后在進行無縫隙模板底面維護。最后放置傳力桿、拉桿。當(dāng)基層表面平整、干凈后進行破損檢查并修補縫隙。最后進行清掃以及灑水潤濕，確保攤鋪工作完善。

采用不同功率的振搗棒、平板振動器和振動梁的協(xié)同使用需要在攤鋪均勻后進行有限時間振搗，充分釋放氣泡，并且運用多根振搗棒，然后交換位置進行梅花狀交錯比對，當(dāng)30s攪拌完善后才能進行有限面積的移動。但是，需要注意振搗棒有限移動間距不能大于最大使用半徑的1.5倍。同時如若接近邊緣，需要原理模板、鋼筋、傳力桿和拉桿。防范應(yīng)力磕碰。需要特別強化對邊角位置的檢查，保證振搗角度合規(guī)，通常30°～45°插入深度離基層3～5cm最佳。當(dāng)工序完成后應(yīng)進行隨機抽樣檢查。

工藝：任何材料都需要做好防潮措施，特別是培砂石路肩在任何階段都必須杜絕雨天施工，而施工現(xiàn)場的排水也需要充分準(zhǔn)備。在多重條件預(yù)兆下確保單層填筑過程的斜坡合規(guī)，確保小雨等氣體水分的及時抽排。現(xiàn)場監(jiān)督需要履職盡責(zé)，防范“圍土埂”式施工和其他環(huán)節(jié)質(zhì)量缺失。

三、未來研究和發(fā)展方向

1.機制砂高性能化學(xué)外加劑

這些年的研究表明，機械工藝生產(chǎn)的“機制砂”（即通過除土處理，機械破碎和篩分制成的粒徑小于4.75mm的巖石顆粒）的使用量逐漸增加，已占砂石使用總量的超過50%。相對于天然砂，機制砂具有豐富的原料來源，可利用城市建筑廢料和礦山尾礦制備，這已經(jīng)成為現(xiàn)代混凝土發(fā)展的主要趨勢。然而，機制砂的級配不均勻，顆粒形狀不規(guī)則，石粉含量波動較大（通常較高），同時黏土含量也存在波動，這會導(dǎo)致混凝土的黏性增加，流動性減弱，減水劑用量增加。

其適應(yīng)性較差，減水劑的使用量會隨著機制砂的種類而波動較大，這給應(yīng)用帶來了較大的困難。因此，如何科學(xué)地生產(chǎn)和使用機制砂，以及發(fā)展適用于不同質(zhì)量和成分特點的機制砂高性能化學(xué)外加劑，以有效調(diào)控機制砂混凝土的流動性，以滿足現(xiàn)代混凝土對高流動性、高強度和高耐久性的需求，是未來一段時間內(nèi)需要關(guān)注的關(guān)鍵問題。

2.混凝土非荷載開裂風(fēng)險評估與全過程分階段技術(shù)

隨著時代的進步與技術(shù)的發(fā)展，針對混凝土非荷載開裂的機理研究不斷深入，從而在風(fēng)險評估與全過程分階段產(chǎn)生了基于函數(shù)公式的新辦法?；谧钚滦袠I(yè)經(jīng)驗，針對抗裂性的公關(guān)主要集中在大體積混凝土的結(jié)構(gòu)優(yōu)化。并且在工藝方面進行了精細溫度控制已應(yīng)對材料缺失帶來的工程缺陷。以至于在有限的投入下依靠工序優(yōu)化而產(chǎn)生較好的結(jié)果。設(shè)計方面，相關(guān)方已經(jīng)形成了考慮混凝土收縮引起的非荷載裂縫前提的優(yōu)化設(shè)計方法。并在已有結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中兼顧災(zāi)害受損辯駁。依靠成熟理論模型完善國標(biāo)規(guī)范指南，所以多維因素的綜合考慮必能取得圓滿的解決方案。

技術(shù)構(gòu)型必然需要先進設(shè)備的幫助，裂縫控制與優(yōu)化首先需要設(shè)計階段的主量材料添加。在施工階段更是要確?；炷潦湛s類型確立和收縮量的核算模擬準(zhǔn)確。在時間節(jié)點和參值幅度方面，需要預(yù)設(shè)較小的風(fēng)險系數(shù)并在最大化閾值前提下嚴(yán)格控制裂縫彌補技術(shù)的運用，同時適應(yīng)于多重工況和異常情況的變化。例如：最新修補材料研究中，針對極端干燥、高溫、大溫差等極端惡劣條件，并且涉及超高、超大、超深等條件結(jié)構(gòu)下的抗裂性能。需要改進和完善設(shè)備設(shè)施完善性，以促進施工運行。

3.混凝土材料再生循環(huán)利用

廢棄混凝土的回收再利用，制備新混凝土，是一項有潛力的環(huán)保措施，可以顯著減少對天然集料的開采與消耗，同時解決處理廢棄混凝土對生態(tài)環(huán)境的污染問題。當(dāng)前的研究已經(jīng)集中在再生混凝土的骨料特性和處理工藝、工程與力學(xué)性能以及耐久性能方面，取得了重要的研究進展，已經(jīng)從理論研究逐漸向?qū)嶋H應(yīng)用推廣發(fā)展。然而，現(xiàn)階段的研究大多集中在再生混凝土的材料方面，而缺乏對結(jié)構(gòu)性能的深入研究。

再生混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力和結(jié)構(gòu)耐久性包括對再生混凝土結(jié)構(gòu)在不同環(huán)境條件下的長期性能進行綜合評估，以確定其在實際工程中的可行性。此外，需要研究并制定相關(guān)的設(shè)計規(guī)范和指南，以確保再生混凝土結(jié)構(gòu)的安全性和可持續(xù)性。這些研究將有助于進一步推動再生混凝土的廣泛應(yīng)用，實現(xiàn)可持續(xù)建筑和資源利用的目標(biāo)。

四、結(jié)論

混凝土路面的施工工藝以及質(zhì)量影響因素較多，包括但不限于水泥、水質(zhì)、摻合料、配合比、骨料等要素，面向于施工的設(shè)計，在國家相關(guān)的規(guī)范以及標(biāo)準(zhǔn)框架下，選用優(yōu)質(zhì)的方案有利于工藝的優(yōu)化和質(zhì)量的提升，直接作用于交通基礎(chǔ)設(shè)施而言，就是提高了基礎(chǔ)設(shè)置的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，延展了基礎(chǔ)設(shè)施的使用壽命。根據(jù)隆陽區(qū)“十四五”農(nóng)村公路建設(shè)項目（一期）交通基礎(chǔ)設(shè)施施工質(zhì)量以及工藝的實際情況，再次對于混凝土施工工藝以及質(zhì)量的流程化和標(biāo)準(zhǔn)化進行了歸集和總結(jié)，應(yīng)用和實踐。在面向于長遠的戰(zhàn)略發(fā)展而言，需要加強相關(guān)技術(shù)的和工藝以及材料的科研攻關(guān)和研究，為混凝土路面的施工工藝以及技術(shù)夯實基礎(chǔ)，提供堅強的后盾和助力。