水泥混凝土路面施工常见问题及处理办法毕业论文.doc

2007届毕业生毕业设计（论文）水泥混凝土路面施工常见问题及处理办法Cement the concrete road construction andthe common problems系 别： 土木工程系 专 业： 道路桥梁工程专业 班 级： 07-4 班 学 号： * 姓 名： 某某某 指导教师： 某某某 完成日期： 2010.5.20 河北交通职业技术学院河北交通职业技术学院毕业设计（论文）成绩评议表姓名某某某学号*班级道路07-4班题 目水泥混凝土路面施工常见问题及处理办法指 导教 师评 议意 见 成绩评定： 指导教师： 年 月 日答辩小组意 见成绩评定： 答辩小组负责人： 年 月 日总成绩 答辩委员会主任签字： 年 月 日 河北交通职业技术院毕业设计（论文）任务书本任务书下达给： 道路桥梁工程技术 专业 道路07-4 班学生 某某某 设计（论文）题目：水泥混凝土路面施工常见问题及处理办法一、设计（论文）内容：1、质量通病的种类及产生原因2、防止病害的技术措施二、基本要求： 论文字数在5000字以上严格按毕业论文指导书要求的格式书写三、重点研究的问题： 1、质量通病的种类2、质量通病产生原因3、防止病害的技术措施四、主要技术指标：病害产生原因分析，防治措施，对于施工时现场条件，施工工艺的改善，对原材料的质量要求和施工要求。五、其他要说明的问题： 由于时间仓促，查阅资料有限，论文尚有不足之处下达任务的日期： 年 月 日 要求完成的日期： 年 月 日 答 辩 日 期： 年 月 日指导教师：毕业设计（论文）开题报告 2010 年 4 月 5 日题目： 水泥混凝土路面施工常见问题及处理办法 报告人： 某某某 班级： 路桥07-4 一、文献综述：水泥混凝土路面是指水泥混凝土板作为面层的路面，又称刚性路面。它包括普通混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土、钢纤维混凝土、碾压混凝土等。随着水泥混凝土路面的广泛应用，施工中出现一些质量问题。包括水泥混凝土路面的早期缩裂、裂缝、表面损坏、接缝损坏、拱起和沉陷等。水泥混凝土广泛用于高等级路面，如果不避免这些病害现象，混凝土路面的质量将很难得到保证，甚至给投资者带来巨大的经济损失和不良的社会影响。二、选题的目的和意义：水泥混凝土路面是公路工程中常见的一种路面结构，由于其承载能力大，后期养护费用低等优点，尤其在近几年随着石油沥青的紧缺以及公路汽车荷载的增大，水泥混凝土路面应用越来越广泛。但是由于其质量较其他路面结构难控制，同时也产生了一些质量通病，因此如何在施工工艺上采取一些措施，尽量避免或杜绝质量事故的发生，以确保施工顺利进行，一直是工程技术人员探讨的课题。三、研究方案：通过实习、查阅文献资料、向有经验的工程师学习请教，并在指导老师的帮助和自己的努力下完成对本课课题的研究。四、进度计划：2010年01月05日前提交毕业设计（论文）开题报告；2010年03月12日前完成毕业设计（论文）中期报告；2010年05月15日前完成毕业设计（论文）结题报告。五、指导教师意见： 指导教师： 年 月 日河北交通职业技术学院毕业设计（论文）选题申报表系别： 土木工程系 专业：道路与桥梁工程技术学生姓名某某某学号*班级道路07-4班指导教师某某某职称所选题目水泥混凝土路面施工常见问题及处理办法选题理由：随着水泥混凝土路面的广泛应用，施工中也出现一些质量问题。包括水泥混凝土路面的早期缩裂、裂缝、表面损坏、接缝损坏、拱起和沉陷等。水泥混凝土广泛用于高等级路面，如果不避免这些病害现象，混凝土路面的质量将很难得到保证，甚至给投资者带来巨大的经济损失和不良的社会影响。指导教师意见： 签 字： 年 月 日系领导审批意见：签 字： 年 月 日备注：摘 要水泥混凝土路面是公路工程中常见的一种路面结构，作为一种路面形式，目前在我国广泛使用在公路、城市道路以及机场路中。由于其承载能力大，刚度大，强度高，稳定性好，后期养护费用低等优点，随着我省对交通投资力度的加大，尤其在近几年随着石油沥青的紧缺以及公路汽车荷载的增大，水泥混凝土路面应用越来越广泛。但是由于其质量较其他路面结构难控制，已严重影响了水泥混凝土路面的使用寿命和道路行车质量，给国家有限的投资造成很大浪费。因此如何在施工工艺上采取一些措施，尽量避免或杜绝质量事故的发生，以确保施工顺利进行，一直是工程技术人员探讨的课题。因此，有必要从施工角度研究病害产生的机理，从而寻求改善施工工艺的方法。本文就水泥混凝土路面质量通病的产生原因以及其防治措施在这里做了简要的介绍。关键词： 水泥混凝土路面施工；常见问题；处理办法。AbstractCement concrete pavement is a common highway pavement structure, as a surface form, now widely used in China in the highway, road and airport road in the city. Because of its carrying capacity, and low maintenance cost later, especially in recent years as the shortage of asphalt and road vehicle load increases, more and more extensive application of cement concrete pavement. But the cement concrete pavement is a common highway engineering pavement as a surface form, now widely used in China in the highway, road and airport road in the city. Because of its carrying capacity, rigidity, high strength, good stability and low maintenance cost later, with the provinces increased investment in transport, especially in recent years, as well as the shortage of asphalt road vehicle load increases, more and more extensive application of cement concrete pavement. However, due to its quality difficult to control than other surface structure, but also produced some quality problems, eating side, chipping, breaking boards, the wrong platform, in the open expansion joints, pump mud, etc., have a serious impact on the service life of concrete pavement and road road quality, limited investment to the country caused great waste. Therefore, how the construction process to take some measures to avoid or prevent the occurrence of mass incidents, to ensure the smooth construction, engineering and technical personnel has been the subject of study. Therefore, it is necessary to produce from the construction point of view of the mechanism of disease, thereby seeking to improve methods of construction technology.In this paper, cement concrete pavement causes of quality defects and their prevention and control measures in a brief introduction here.Key words: Cement Concrete Pavement; Frequently Asked Questions; approach.目录一、绪论 1二、关于混凝土路面的病害现象产生原因及预防措施 1 2.1、质量通病的种类及产生原因 1 2.1.1 早期缩裂 12.1.2 裂缝 12.1.3 表面损坏 22.1.4 接缝损坏 22.1.5 拱起和沉陷 22.2 防止病害的技术措施 32.2.1 缩小施工现场温度差、湿度差，减小混凝土表面水分的蒸发量，抑止收缩3 2.2.2 严格控制施工配合比及原材料的质量，保证混凝土的自身强度 42.2.3 及时进行割缝，诱导裂缝在接缝位置展开 52.2.4 严格基层和路基施工质量，确保达到规范要求 52.2.5 加强施工工艺控制，科学合理施工，避免混凝土的病害 62.2.6 改进工艺，控制混凝土的搅拌，提高混凝土自身质量 62.2.7 加强成型混凝土路面的养生，保证成型后的混凝土质量 7三、结论 7四、参考资料 8五、致谢信 8一、绪论水泥混凝土路面是指水泥混凝土板作为面层的路面，又称刚性路面。它包括普通混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土、钢纤维混凝土、碾压混凝土等。是等级公路常见的一种路面结构，其具有强度高，承受荷载能力大，养护费用低等优点。但是随着水泥混凝土路面的广泛应用，施工中也出现一些质量问题。包括水泥混凝土路面的早期缩裂、裂缝、表面损坏、接缝损坏、拱起和沉陷等。水泥混凝土广泛用于高等级路面，如果不避免这些病害现象，混凝土路面的质量将很难得到保证，甚至给投资者带来巨大的经济损失和不良的社会影响。所以必须避免这些质量通病在混凝土路面施工中尤为重要。如何避免也成为混凝土路面施工中技术人员认真探讨的话题。二、关于混凝土路面的病害现象产生原因及预防措施2.1 质量通病的种类及产生原因：2.1.1 早期缩裂混凝土在硬化初期内部温度高于表面温度，混凝土又是热的不良导体，在内外膨胀不均匀的情况下，在混凝土表面必将产生很大的应力，当外部混凝土所受拉应力一旦超过混凝土当时的极限抗拉强度，就将产生裂缝，俗称“芝麻缝”。在高温天气施工，混凝土本身的温度较高，当外界条件不利时，（比如，温度较高，湿度较小,风速较大时）混凝土表面的蒸发量比较大,它的产生与施工时的温度、湿度、以及混凝土的质量有直接的联系 混凝土成型以后，特别是到了初凝以后开始凝固，但混凝土的凝固也受到天气，温度以及风速的影响，在天气较炎热的夏天或者风速比较大的时候，混凝土的表面水分蒸发较快，其凝固时间也较早，混凝土的凝固过程必然引起其体积的变化，其凝固时间的不同必然回引起体积的不同变化，就会造成混凝土的早期缩裂。2.1.2 裂缝横向裂缝：由于水泥混凝土失水干缩、冷缩、切缝不及时等原因导致水泥混凝土路面产生垂直于路线方向的有规则的裂缝。纵向裂缝：由于路基体填料、施工方法不当等，导致路基不均匀沉降，使路面板在自重和行车压力作用下产生跟路线走向平行或基本平行的裂缝。交叉裂缝：由于水泥混凝土路面自身强度不足、路基和路面基层的强度和水稳定性差或是使用性能不稳定的水泥导致水泥混凝土路面板产生两条或两条以上相互交叉的裂缝。板角断裂：由于板角处受连续荷载作用、基础支撑强度不足及翘曲应力等因素综合作用而产生与板角两边接缝相等的贯穿水泥混凝土路面板全厚度的裂缝。2.1.3 表面损坏纹裂、网裂、板面起皮和剥落。由于施工时过度抹面、养护不及时等原因导致路面板表层出现的浅而细或发丝状的表面裂纹和网状裂纹。麻面、露骨。由于混凝土离析导致路面板表面结合料磨失，成片或成段路面板呈现过度的粗糙表面或者骨料裸露。磨光。由于集料耐磨性差导致水泥混凝土路面板在车轮荷载作用的重复辗磨后，表明磨光，抗滑性能下降。坑槽、孔洞。由于集料含泥量过大等原因导致面层骨料局部脱落孔洞、坑槽。2.1.4 接缝损坏填缝料损坏、接缝碎裂。使用中，气温上升时填缝料被挤出，气温下降时填缝料不能恢复使缝中形成空隙，泥、砂、石屑等杂物侵入，成为再次胀伸时的障碍，造成路面板接缝处的变形和破损。唧泥。填缝料破坏，雨水下渗导致唧泥。2.1.5 拱起和沉陷胀缝被硬物阻塞，或胀缝设置过少，使路面板受热时不能自由伸张导致横缝两侧的混凝土路面板板体发生明显抬高；填缝料损坏导致雨水从接缝处下渗，软化基层，甚至软化路基体，使路面板接缝下方的基层和路基体承载力下降，路面板跟着下沉，两侧的混凝土路面板板体发生明显下沉在施工中，由于原材料不合格、机械设备不符和规范要求、施工方法的不规范或者不适合施工的恶劣天气也特别容易产生的混凝土的病害。水泥混凝土施工成型以后，后续工作进展滞后。如拉毛不规范、切缝不及时、养生不到位等也是造成病害的主要原因。2.2 防止病害的技术措施 对于混凝土路面的病害，应该作为控制水泥混凝土路面施工质量的重点，主要应采取以下技术措施： 2.2.1 缩小施工现场温度差、湿度差，减小混凝土表面水分的蒸发量，抑止收缩试验证明混凝土表面的蒸发量与混凝土的早期缩裂有着直接的关系。当混凝土表面蒸发达到一定的极限时，混凝土的表面就会开始出现缩裂。源w(1)合理地安排作业时间，尽量避免在中午气温高峰时间进行施工，尽可能地把施工时间安排在早上或傍晚，也可夜间施工。这样水泥进行水解固化反应时，不会因周围环境的气温骤变而产生较大的影响。混凝土表面水分的蒸发也减小。减小混凝土表面与内部的凝结时间差。(2)水箱加盖、水管掩埋，保证施工用水的温度。必要时还要对碎石适当洒水降温，或者对拌和用水进行加冰块进行降温处理，降低混凝土的拌和温度，减小拌和物与周围环境的温度差。(3)缩短作业延迟时间，把在烈日和旱风下作业的时间缩短到最短，无法避免时可设遮阳棚。减小混凝土表面蒸发量。 (4)控制开始养生的时间及条件，保证混凝土养生龄期。应在混凝土浇筑完成，收浆后即开始覆盖洒水养生，同时要保证覆盖物表面保持在湿润状态，一般养生龄期为14-28天。 (5)因为大风对拌和物的水分蒸发量比高气温还要大，所以大风天气应停止水泥混凝土路面的施工。如不可避免，则要采取必要的防风措施。在风速较大的地段施工时可加设挡风墙，加设工作施工棚等设施。当加设工作施工棚等设施有困难时也可在混凝土拉完毛以后表面苫盖一层塑料薄膜。(6)在施工水泥混凝土路面前，还要注意对基层的顶面进行整平及洒水润湿。这样可保证混凝土路面厚度均匀，受力和变形均匀，同时减少因基层干燥引起的混凝土路面过分失水。 (7)混凝土成型拉毛完成以后，可以在表面喷撒一层养护液，喷撒养护液的数量应满足规范要求。近年来，随着混凝土工程的不断发展，使用养护剂养护将日趋广泛。养护液有利于混凝土表面强度的提高，能封闭混凝土表面的各种孔隙，并形成一层坚实的薄膜，阻止水泥混凝土中自由水的过早过多的蒸发，从而保证水泥充分水化，达到自养的目的，减少和杜绝混凝土路面的早期缩裂。这类养护剂无毒，不燃，无腐蚀性，以水剂形式储存。按使用时是否加水稀释又可分为浓缩型和标准型两种。2.2.2 严格控制施工配合比及原材料的质量，保证混凝土的自身强度 (1)对细集料的含泥量要进行严格的控制，特别是砂子中夹杂的泥团要筛出，使砂子、碎石洁净无杂质，满足规范要求。(2)涂裹粘土的碎石要清洗或剔除，严格控制碎石中石粉的含量，加强水泥浆对粗骨料的握裹力，提高混凝土的强度。粗集料应质地坚硬、耐久、洁净，满足规范要求。粗集料中当怀疑有碱活性集料或夹杂有碱活性集料时，应进行碱集料反应检验，确认无碱集料反应后，方可使用(3)加强对水泥质量的复检，特别是水泥的安定性。水泥中的游离氧化钙（f-CaO）在凝结过程中水化很慢，水泥凝结硬化后还在继续起水化作用，当f-CaO超过一定限量时，就会破坏已经硬化的水泥石或使抗拉强度下降。 水泥的强度也是影响混凝土强度的主要因素，当混凝土强度达不到要求时，经过荷载作用必然会引起一些混凝土路面的质量问题。严格控制水泥的初终凝时间，严禁使用早强水泥，早强水泥特别能引起混凝土的初期断板以及早期缩裂。粉煤灰水泥也应经过试验确定，原则上混凝土路面尽可能不使用粉煤灰水泥，粉煤灰水泥影响混凝土路面的耐久性及行车后的抗滑构造深度。(4)水、一般混凝土的拌合用水按水源可分为饮用水、地表水、地下水以及经适当处理过的工业废水。海水或含盐量超标的地下水、地表水等不得作为混凝土拌合用水。 (5) 外加剂的产品质量应符合各项技术要求。(6)水泥混凝土路面所用钢筋网、传力杆、拉杆等钢筋应符合钢筋混凝土用热轧带肋钢筋（GB1499）和钢筋混凝土用热轧光圆钢筋（GB13013）的技术要求。钢筋应直顺，不得有裂纹、断伤、刻痕、表面油污和锈蚀。传力杆钢筋加工时应锯断，而不得挤压切断。断口应垂直、光圆，用砂轮打磨点毛刺，并加工成23mm圆角。拉杆、传力杆中间部位必须做好防锈处理。(7)接缝材料填缝材料应具有与混凝土板壁粘结牢固，回弹性好，不溶于水、不渗透，高温时不挤出、不流淌，抗嵌入能力强耐老化龟裂，负温拉伸量大，低温好似不脆裂，耐久性好等性能。本项目采用乳化沥青橡胶类材料。胀缝板应选用能适应混凝土面板膨胀收缩、施工时不变形、弹性复原率高、耐久性良好的材料。可采用泡沫橡胶板、沥青纤维板、杉木板、纤维板、泡沫树脂板等，其技术要求应符合技术规范的规定。工作缝端口应采用企业模板，胀缝设加强传力杆钢筋支架。(8)控制好施工水灰比，严格按配合比投料。水泥混凝土的强度主要取决于其内部起胶结作用的水泥石的质量，水泥石的质量取决于水泥的特性和水灰比。水灰比对强度的影响是很大的。因此，根据混凝土强度与水泥水化的固体产物在有效空间的关系，即强度增长与胶空比的关系，合理地确定施工水灰比，并严格按配合比投料，是确保水泥混凝土路面质量的重要措施。(9)加强对施工配合比的调整，保证集料的级配稳定和砂率合理、确保水灰比的均匀性，保证施工的坍落度符合规范要求，防止混凝土表面泌水。 111(10)加强对混凝土初终凝时间的测定，严格控制混凝土的初凝时间，必要时加缓凝减水剂，或者高效缓凝剂。施工时料场应建在地势较高、排水通畅的位置，其底部应进行硬化处理，严禁料堆积水和泥土污染。不同规格的砂石料之间应有隔离设施，严禁混杂。在雨季和热天施工条件下，应在砂石料堆上部架设防雨、隔晒顶篷或覆盖帆布。细集料必须进行苫盖，不得直接使用淌水和局部暴晒过热的砂石料搅拌混凝土。搅拌站原材料运输与混凝土运输车辆不应相互干扰，应设置车辆进出道口的环形道路，每台或每两台安装在一起的拌合楼应设相对独立的运料进出口，并有临时停车场。搅拌楼下装车部位应铺筑厚度20cm左右的混凝土路面，并应设置清洗污水排放管沟、积水渗水坑或清洗搅拌楼的废水处理回收设备。2.2.3 及时进行割缝，诱导裂缝在接缝位置展开 (1)及时及早锯切横缩缝，缝深必须严格达到设计要求深度，在缩裂发生前及早形成弱断面。需要时，还可以考虑在横缩缝位置的混凝土板底部加设诱导裂缝的木块，使弱断面效应更加显著。 (2)道路设窨井处，横缩缝要骑窨井设置（横缝连线平分井框），使窨井部位自然形成弱断面与横缩缝合而为一，否则在井框部位易形成不规则收缩裂缝。 (3)锯缝设备配置不足时，宜先隔34块板跳锯一条横缝，最后补齐。不得已时还可以考虑以压缝代替锯缝。 2.2.4 严格基层和路基施工质量，确保达到规范要求基层压实不足、材料不均匀、强度和稳定性不足等均会导致水泥混凝土路面的损坏，因此基层和路基施工时应严格控制，不能掉以轻心。基层施工时保证基层的平整度和基层的强度，确保基层施工质量。路基应选用优质的路基填料，并充分压实防止路基压实度不够引起的沉陷和变形。对于半钢性基层的干燥收缩和温度变形较小，当基层产生横向或纵向缩裂时，应采取有效措施防止水泥混凝土路面施工的初期断板。可以在基层裂缝处铺设油毡纸或者土工布等措施。在水泥混凝土路面施工前，应对基层进行洒水湿润，使其保持湿润状态，防止基层干燥吸收混凝土的水分。摊铺前洒水是一个看似简单的工序，往往不被施工人员重视，但如果洒水处理不好会严重影响路面质量。洒水量要根据基层材料、空气温度、湿度、风速等诸多因素来确定洒水量，即保证摊铺混凝土前基层湿润，而且尽可能洒布均匀，尤其在基层不平整之处禁止有存水现象。从目前施工现场来看，大多数情况下是洒水量不足，因为基层较干，铺筑后混凝土路面底部产生大量细小裂纹，有些小裂纹与混凝土本身收缩应力产生的裂重叠后使整个混凝土路面裂纹增多，产生早期缩裂现象。2.2.5 加强施工工艺控制，科学合理施工，避免混凝土的病害混凝土路面施工前，应保证各种机械的正常运转，提前做好各种准备工作，保证施工的连续性。加强振捣，人工施工时，采用插入式振捣器与振动梁配合施工。插入式振捣器振捣完毕后，再用振动梁进一步振捣找平，沿混凝土表面拖拉振实，移动速度应均匀缓慢，发现缺料处，应及时填料，多余的集料适当铲除振动梁应往返两次，第一次为填料找平，第二次为进一步找平振捣，切实提高混凝土的密实度。摊铺机摊铺时应根据摊铺机的行走速度适时调整振捣棒转速，不免振捣不实或过振。自卸车的卸料也是常常不被重视的工序，在施工中经常发生摊铺机前堆料过多使摊铺机行走困难，有时布料过少使振捣箱内混凝土量不足，路面厚度得不到保证。摊铺机前这种混凝土忽多忽少现象会严重影响混凝土路面的平整度。在施工过程中大多数施工者死板地间隔一定距离卸一车料，而忽视了基层不平整的变化，这咱变化在客观上是普遍存在的。我国目前施工水平不是很高，对路面基层标高和平整度不一致，加大了混凝土路面施工的难度。在实际施工中，我闪可对基层表面与面层基准标高线隔段实测来决定混凝土的卸料量，这样会避免卸料不均的问题。2.2.6 改进工艺，控制混凝土的搅拌，提高混凝土自身质量搅拌站应尽量设置在摊铺路段的中间位置。搅拌站内部布置应满足原材料储运、混凝土运输、供水、供电、钢筋加工等使用要求，并尽量紧凑，减少占地。搅拌楼应安装在上风头。确因地形等条件限制，砂石料堆场面积不足时，可在搅拌站附近设置砂石料储备转运场。混凝土搅拌站应解决搅拌、清洗、养生用水的供应，并保证水质。水源供水量不足时，搅拌站宜设置体积不小于250-500m3的蓄水池，所蓄的水量应至少满足半天以上滑模施工的需要。混凝土搅拌站应保证充足的电力供应。可采用就近从电网取用电力或自建发电站保证供电。电力总容量应考虑全部施工用电设备、夜间施工照明及生活用电。配电房或发电站应设在地势高处或架高设置。应保证混凝土拌合物的和易性，准确掌握配合比和用水量。采用机械拌合时间不得少于90s，掺外加剂时，搅拌时间应适当延长。若集料温度过高，应采取降温措施再配料拌合。原材料进入搅拌筒的顺序为石子水泥砂。2.2.7加强成型混凝土路面的养生，保证成型后的混凝土质量养护是确保混凝土强度正常发展的重要一环，混凝土面板初凝后应及时养护，保湿养护不应小于7天，用覆盖洒水方法养护为最佳。使用土工布等覆盖物养生，应及时洒水，在任何气候条件下，均应保证覆盖物底部在养生期间始终处于潮湿状态，并由此确定每天洒水遍数。施工单位必须配足足够的水车和水泵，并保证设备完好。一般养生天数宜为14-21d，不应少于14d。掺粉煤灰的水泥混凝土路面，最短养生时间不宜少于28d。养生期保护：混凝土板在养生期间和填缝前，严禁人、畜、车辆通行，在达到设计强度40%，撤除养生覆盖物后，行人方可通行。洒水车养