混凝土路面施工工藝與質量控制研究

王宏磊

混凝土施工工藝和質量控制對于現代交通基礎設施建設起到重要的作用，本文的目的是為了研究混凝土路面施工工藝與質量控制。本文基于筆者多年工作經驗，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展方向，開展重要領域和關鍵技術的研究可以確保施工工藝和技術的科學、健康、可持續性發展。

作為現代交通基礎設施的關鍵環節，混凝土路面對于基礎設施的發展具有重要的筑基和支撐作用，其施工中的設計水平，施工工藝選擇以及質量標準都對交通基礎設施產生重要的影響，因此，加強基于施工工藝以及質量管控標準的研究，是切實做好現代交通的重要基礎，通過對施工全過程的管控和設計，可以實現施工質量的有效提升和長遠安全與發展。

本文從混凝土材料的選擇和質量要求、道路準備和基礎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，并且對于可能出現的質量相關問題進行研究，提出解決的方案，在機制砂高性能化學外加劑以及混凝土非荷載開裂風險評估與全過程分階段技術，混凝土材料再生循環利用等三個方向上探究了未來的發展方向。

一、混凝土路面施工工藝

1.混凝土材料的選擇和質量要求

見表1。

表1 混凝土材料選擇與質量要求對照表

2.道路準備和基礎工作

見表2。

表2 道路準備和基礎工作表

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“十四五”農村公路建設項目（一期）涉及新建30戶以上自然村（組）通硬化路建設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，路面結構形式為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1311.769km。項目共涉及隆陽區下轄的20個鄉鎮（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，前期道路現場調查工作量大，施工前需與業主，地方政府，地方公路段，村組溝通，溝通協調工作量大。項目中道路施工屬于村組道路，道路保通是項目有序實施的重點，施工道路為山區道路，施工地質不穩定，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

常規的道路施工由于采取封閉方式所以確保施工環境安全并在安全現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。當前由于環保要求的特殊性，做好植物覆蓋和邊坡整治格外注意，當設計圖紙審核過程中也需要考慮環保要素，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運前提下第一時間施工，避免庫存缺陷和調運麻煩。地質資料評估上需要注意危害識別預警。當水文地質情況發生變化時需要及時更改設計并做好土工試驗，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，確保填料種類優選合格和含水量達標。

路基全段以開挖路基為主，開挖利用機械人工相結合的方式。配置一定數量的挖掘機、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，直至挖掘到設計標高位置。

待路基處理符合設計寬度后，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計規范；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，自檢合格后上報監理業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，均應測定好設計的標高，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、石方按業主、設計所指定的棄土場進行外運，并根據現場情況進行適當調整，運距由業主方、設計方、施工方、監理方、造價方共同認定。

3.路面工程施工方法及工藝

路面工程施工階段要結合前期路基載荷，在下承層檢查合規后執行壓實強度基層評估，然后在有限長度下（不小于200m）展開結構層論證式鋪筑驗證。而同時對于環境影響需要實時關注，現場模擬，確保誤差最小。在實驗數據收集階段要以檢驗擬定參數進行完善性評估，以確定施工工藝流程和施工方法能否達標，同時給出后續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計標準，主要通過以下幾方面予以質量控制：①天然砂礫石一般規定；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。

基層施工時應先對路基進行自檢，各項指標滿足設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進行隨時的檢測，以提高鋪筑質量。

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

混凝土必須嚴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未備案的廠家材料，同時材料交底過程也需要嚴格按照規程進行交接，避免套牌現象發生。其次，當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。如果發生輕微離析現象，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密檢查，核對圖紙所述模板情況（位置、標高、潤滑、支撐穩固）當一切達標后在進行無縫隙模板底面維護。最后放置傳力桿、拉桿。當基層表面平整、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，通常30°～45°插入深度離基層3～5cm最佳。當工序完成后應進行隨機抽樣檢查。

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，而施工現場的排水也需要充分準備。在多重條件預兆下確保單層填筑過程的斜坡合規，確保小雨等氣體水分的及時抽排?，F場監督需要履職盡責，防范“圍土埂”式施工和其他環節質量缺失。

三、未來研究和發展方向

1.機制砂高性能化學外加劑

這些年的研究表明，機械工藝生產的“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，這已經成為現代混凝土發展的主要趨勢。然而，機制砂的級配不均勻，顆粒形狀不規則，石粉含量波動較大（通常較高），同時黏土含量也存在波動，這會導致混凝土的黏性增加，流動性減弱，減水劑用量增加。

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

2.混凝土非荷載開裂風險評估與全過程分階段技術

隨著時代的進步與技術的發展，針對混凝土非荷載開裂的機理研究不斷深入，從而在風險評估與全過程分階段產生了基于函數公式的新辦法?；谧钚滦袠I經驗，針對抗裂性的公關主要集中在大體積混凝土的結構優化。并且在工藝方面進行了精細溫度控制已應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化而產生較好的結果。設計方面，相關方已經形成了考慮混凝土收縮引起的非荷載裂縫前提的優化設計方法。并在已有結構設計規范中兼顧災害受損辯駁。依靠成熟理論模型完善國標規范指南，所以多維因素的綜合考慮必能取得圓滿的解決方案。

技術構型必然需要先進設備的幫助，裂縫控制與優化首先需要設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確。在時間節點和參值幅度方面，需要預設較小的風險系數并在最大化閾值前提下嚴格控制裂縫彌補技術的運用，同時適應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、超深等條件結構下的抗裂性能。需要改進和完善設備設施完善性，以促進施工運行。

3.混凝土材料再生循環利用

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環境的污染問題。當前的研究已經集中在再生混凝土的骨料特性和處理工藝、工程與力學性能以及耐久性能方面，取得了重要的研究進展，已經從理論研究逐漸向實際應用推廣發展。然而，現階段的研究大多集中在再生混凝土的材料方面，而缺乏對結構性能的深入研究。

再生混凝土結構構件的承載能力和結構耐久性包括對再生混凝土結構在不同環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的設計規范和指南，以確保再生混凝土結構的安全性和可持續性。這些研究將有助于進一步推動再生混凝土的廣泛應用，實現可持續建筑和資源利用的目標。

四、結論

混凝土路面的施工工藝以及質量影響因素較多，包括但不限于水泥、水質、摻合料、配合比、骨料等要素，面向于施工的設計，在國家相關的規范以及標準框架下，選用優質的方案有利于工藝的優化和質量的提升，直接作用于交通基礎設施而言，就是提高了基礎設置的質量標準，延展了基礎設施的使用壽命。根據隆陽區“十四五”農村公路建設項目（一期）交通基礎設施施工質量以及工藝的實際情況，再次對于混凝土施工工藝以及質量的流程化和標準化進行了歸集和總結，應用和實踐。在面向于長遠的戰略發展而言，需要加強相關技術的和工藝以及材料的科研攻關和研究，為混凝土路面的施工工藝以及技術夯實基礎，提供堅強的后盾和助力。