公路工程施工技术 第4章 路面工程施工技术（水泥混凝土面层）

4.4水泥混凝土路面施工

水泥混凝土路面，包括普通混凝土（素混凝土）、钢筋混凝土、连续配筋混凝土、预应力混凝土、装配式混凝土、钢纤维混凝土和混凝土小块铺砌等面层板和基（垫）层所组成的路面。目前所谓普通混凝土路面，是指除接缝区和局部范围（边缘和角隅）外不配置钢筋的混凝土路面。水泥混凝土路面适用高速公路、一级级公路、二级公路、三级公路、四级公路。水泥混凝土路面的优点有：相对于沥青混凝土路面而言，使用寿命长；强度高；稳定性好；耐久性好；养护费用少、经济效益高；有利于夜间行车；有利带动当地建材业的发展。相对于沥青混凝土路面而言，水泥混凝土路面的缺点有：对水泥和水的需要量大；有接缝；开放交通通较迟：修复困难。4.4.1水泥混凝土路面用料要求一、水泥1.极重、特重、重交通荷载等级公路面层水泥混凝土应采用旋窑生产的道路硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，中、轻交通荷载等级公路面层水泥混凝土可采用矿渣硅酸盐水泥。高温期施工宜采用普通型水泥，低温期宜采用早强型水泥。2.面层水泥混凝土所用的水泥各龄期的实测抗折强度、抗压强度应符合表

4‑45的规定。水泥进场时每批量应附有化学成分、物理、力学指标合格的检验证明，并通过混凝土配合比试验，根据其配制弯拉强度、耐久性和工作性优选适宜的水泥品种、强度等级。4.4.1水泥混凝土路面用料要求4.用机械化铺筑时，宜选用散装水泥，散装水泥的夏季出厂温度：南方不宜高于65℃，北方不宜高于55℃。混凝土搅拌时的水泥温度：南方不宜高于60℃，北方不宜高于50℃，且不宜低于10C。当贫凝土和碾压混凝土用作基层时，可使用各种硅酸盐类水泥。不掺入粉煤灰时，宜使用强度等级32.5级以下的水泥。掺入粉煤灰时，只能使用道路水泥、硅酸盐水泥、普通水泥。水泥的抗压强度、抗折强度、安定性和凝结时间必须检验合格。4.4.1水泥混凝土路面用料要求二、掺合料1.面层水泥混凝土可单独或复配掺用符合规定的粉状低钙粉煤灰、矿渣粉或硅灰等掺合料，不得掺用结块或潮湿的粉煤灰、矿渣粉和硅灰。粉煤灰质量不应低于Ⅱ级粉煤灰的要求。不得使用高钙粉煤灰或Ⅲ级及Ⅲ级以下低钙粉煤灰。粉煤灰宜用散装，进货应有等级检验报告。2..应确切了解所用水泥中已经加入的掺合料种类和数量，掺加于面层水泥混凝土中的矿渣粉、硅灰，其质量应符合规定，使用矿渣硅酸盐水泥时不得再掺加矿渣粉。高温期施工时，不宜掺用硅灰。3各种掺合料在使用前，应进行混凝土配合比试配检验与掺量优化试验，确认面层水泥混凝土弯拉强度、工作性、抗磨性、抗冰冻性、抗盐冻性等指标满足设计要求。4.4.1水泥混凝土路面用料要求三、粗集料与再生粗集料1.粗集料应使用质地坚硬、耐久、洁净的碎石、碎卵石和卵石，并应符合表

4‑46的规定。极重、特重、重交通荷载等级公路面层混凝土用的粗集料质量应不低于Ⅱ级的要求，中、轻交通荷载等级公路面层混凝土可使用Ⅲ级粗集料2.用做路面和桥面混凝土的粗集料不得使用不分级的集料，应按最大公称粒径的不同采用2~4个粒级的集料进行掺配，并应符合合成级配的要求。卵石最大公称粒径不宜大于19.0mm；碎卵石最大公称粒径不宜大于26.5mm；碎石最大公称粒径不应大于31.5mm。贫混凝土基层粗集料最大公称粒径不应大于31.5mm；钢纤维混凝土与碾压混凝土粗集料最大公称粒径不宜大于19.0mm：碎卵石或碎石中粒径小于75μm的石粉含量不宜大于1%。4.4.1水泥混凝土路面用料要求4.4.1水泥混凝土路面用料要求四、细集料1.细集料应采用质地坚硬、耐久、洁净的天然砂或机制砂，不宜使用再生细集料。使用天然砂或机制砂时，应符合各自对应的质量标准。极重、特重重、重交通荷载等级公路面层混凝土用的细集料质量应不低于Ⅱ级的要求，中、轻交通荷载等级公路面层混凝土可使用Ⅲ级细集料。机制砂宜采用碎石为原料，并用专用设备生产，对机制砂母岩的抗压强度应满足相应的技术要求。2.细集料的级配要求应符合规范的规定（路面和桥面用天然砂宜为中砂）也可使用细度模数2.0~3.5之间的砂。同一配合比用砂的细度模数变化范围不应超过0.3，否则，应分别堆放，并调整配合比中的砂率后使用。4.4.1水泥混凝土路面用料要求五、水饮用水可直接作为混凝土搅拌和养护用水。非饮用水应进行水质检验，并符合《公路水泥混凝土路面施工技术细则》JTGTF30-2014的规定。还应与蒸馏水进行水泥凝结时间与水泥胶砂强度的对比试验：对比试验的水泥初凝与终凝时间，其允许偏差不应大于30min，水泥胶砂3d和28d强度不应低于蒸馏水配制的水泥胶砂3d和28d强度的90%。养护用水可不检验，但也应符合相关要求。4.4.1水泥混凝土路面用料要求六、外加剂外加剂类型：减水剂、早强剂、缓凝剂、引气剂、阻锈剂引气剂适用条件：抗冰（盐）冻要求地区，各交通等级路面、桥面、路缘石、路肩及贫混凝土基层必须使用引气剂无抗冰（盐）冻要求地区，二级及二级以上公路路面混凝土中应使用引气剂。减水剂适用条件：各交通等级路面、桥面混凝土宜选用减水率大、坍落度损失小、可调控凝结时间的复合型减水剂高温施工宜使用引起缓凝（保塑）（高效）减水剂低温施工宜使用引起早强（高效）减水剂阻锈剂适用条件：处在海水、海风、氯离子、硫酸根离子环境的或冬季洒除冰盐的路面宜掺阻锈剂。要求：选定减水剂品种前，必须与所用的水泥进行适应性检验。七、钢筋1.各交通等级混凝土路面、桥面和搭板所用钢筋网、传力杆、拉杆等钢筋应符合国家有关标准的技术要求。2.各交通等级混凝土路面、桥面和搭板所用钢筋应顺直，不得有裂纹、断伤、刻痕、表面油污和锈蚀。传力杆钢筋加工应锯断，不得挤压切断；断口应垂直、光圆，用砂轮打磨掉毛刺，并加工成圆锥或半径为2~3mm圆倒角。4.4.1水泥混凝土路面用料要求八、纤维1.用于公路混凝土路面和桥面的钢纤维除应满足《混凝土用钢纤维》YB/T151的的规定外，还应符合下列技术要求：（1）单丝钢纤维抗拉强度不宜小于600MPa（2）钢纤维长度应与混凝土粗集料最大公称粒径相匹配，最短长度宜大于粗集料最大公称粒径的1/3；最大长度不宜大于粗集料最大公称粒径的2倍；钢纤维长度与标称值的偏差不应超过士10%。2.路面和桥面混凝土中，宜使用防绣蚀处理的钢纤维；宜使用有锚固端的钢纤维不得使用表面磨损前后裸露尖端导致行车不安全的钢纤维；不宜使用搅拌易成团的钢纤维。4.4.1水泥混凝土路面用料要求九、接缝材料1.高速公路、一级公路宜采用塑胶、橡胶泡沫板或沥青纤维板；其他公路可采用各种胀缝板。2.填缝料有常温施工式和加热施工式两种，其技术指标应分别符合相关技术要求。常温施工式填缝料主要有聚（氨）酯、硅树脂类，氯丁橡胶泥类、沥青橡胶类等。加加热施工式填缝料主要有沥青玛蹄脂类、聚氯乙烯胶泥类、改性沥青类等。高速公路、一级公路应优选用树脂类、橡胶类或改性沥青类填缝材料，并宜在填缝料中加入耐老化剂。3.填缝时应使用背衬垫条控制填缝形状系数。背衬垫条应具有良好的弹性、柔韧性、不吸水、耐酸碱腐蚀和高温不软化等性能。背衬垫条材料有聚氨酯、橡胶或微孔泡沫塑料等，其形状应为圆柱形，直径应比接缝宽度大2~5mm。4.4.1水泥混凝土路面用料要求十、其他材料1.当使用油毡、玻纤网和土工织物做防裂层及修补基层裂缝时，油毡、玻纤网和土工织物的物理力学性能及技术性能应符合相关技术规范规定。2.传力杆套（管）帽、沥青及塑料薄膜应符合下列要求十一、养护材料1、水泥混凝土面层用养护剂应采用由石蜡、适宜高分子聚合物与适量稳定剂、增白剂经胶体磨制成水乳液，不得采用以水玻璃为主要成分的养护剂。养护剂宜为白色胶体乳液，不宜为无色透明的乳液。2.使用养护剂时，高速公路、一级公路水泥混凝土面层应使用满足一级品要求的养护剂，其他等级公路可使用满足合格品要求的养护剂。3.水泥混凝土面层用节水保湿养护膜应由高分子吸水保水树脂和不透水塑料面膜制成。4.4.2施工方法的选择一、现浇混凝土路面的施工方法4.4.1水泥混凝土路面用料要求（一）小型机械设备施工法主要采用立模板、人工及小型设备铺筑及振捣混凝土、人工抹面及养护等方式进行水泥混凝土路面施工，该施工技术简单成熟，施工便捷，不需要大型设备，主要靠人工，机械化程度适中，设备投入少，技术容易掌握，应用范围较广。4.4.1水泥混凝土路面用料要求4.4.1水泥混凝土路面用料要求（二）滑模摊铺机施工滑模摊铺工艺是采用滑模摊铺机铺筑水泥混凝土面层的施工工艺。其特征是不架设边缘固定模板，布料、摊铺、振捣密实、挤压成型、抹面装饰等施工流程在摊铺机行进过程中连续完成。滑模摊铺技术在我国自1991年开始，经过多年推广应用，已经成为我国在施工速度最快、装备最现代高等级公路水泥混凝土路面施工中广泛采用的工程质化的高新成熟技术。滑模摊铺机滑模摊铺机的施工工艺流程基准线设置混凝土搅拌质量控制混凝土运输混凝土卸料布料摊铺位置校准摊铺路面参数校正摊铺机的摊铺操作胀缝施工养生剂养生路面刻纹路面切缝二、装配式水泥混凝土路面装配式混凝土路面（PCP，PrecastConcretePavement）是在工厂中把混凝土预制成板块，然后运至工地现场装配而成。

这种路面的优点是：混凝土板可以全年生产，不受气候影响，混凝土质量容易保证；施工进度快，铺筑完毕即可通车；损坏后易于拆换修理。因此，它较适用于城市道路、厂矿道路、大型基建场地、停车站场和软弱路基上。装配式混凝土路面的缺点是接缝多，整体性差，容易引起行车颠簸跳动，因而在公路上一般不宜采用。为了便于吊装及搬运，装配式混凝土板一般做成1~2m的正方形或矩形，也可做成边长1.2m的六角形。板厚一般为0.12~0.18m。近年来有些国家还采用宽3.5m、长3~6m的矩形板，但需有相应的运输和吊装机具来配合。。4.4.3现浇水泥混凝土路面施工现浇水泥混凝土路面施工工艺流程主要有：现场清理→测量放线垫高超水平→模板制作、安装雨水、污水管网及井篦子→混凝土搅拌、运输→铺筑混凝土→接缝施工→混凝土振捣、整平→混凝土抹面、压实→切缝、清缝、灌缝→养护。一、模板及其架设与拆除5.模板与混凝土拌和物接触表面应涂脱模剂。6.模板拆除应在混凝土抗压强度不小于8.0MPa方可进行。二、混凝土拌和物搅拌1.搅拌楼的配备，应优先选配间歇式搅拌楼，也可使用连续搅拌楼。2.每台搅拌楼在投入生产前，必必须进行标定和试拌。在标定有效期满或搅拌楼搬迁安装后，均应重新标定。施工中应每15d校验一次搅拌楼计量精确度。搅拌楼配料计量偏差不得超过规定。不满足时，应分析原因，排除故障，确保拌和计量精确度。采用计算机自动控制系统的搅拌楼时，应使用自动配料生产，并按需要打印每天（周、旬、月）对应路面摊铺桩号的混凝土配料统计数据及偏差。3.应根据拌和物的黏聚性、均质性及强度稳定性试拌确定最佳拌和时间。4.外加剂应以稀释溶液加入，其稀释用水和原液中的水量，应从拌和加水量中扣除。5.拌和引气混凝土时，搅拌楼一次拌和量不应大于其额定搅拌量的90%。纯拌和时间应控制在含气量最大或较大时。实验室基准配合比设计搅拌楼试拌配合比设计施工现场配合比调整与验证施工现场配合比调整与验证混凝土拌合物搅拌混凝土拌合物搅拌施工开始及搅拌过程中都应按规定的频率检验坍落度、坍落度损失、含气量、泌水率、混凝土凝结时间、砂石料含水量及混凝土容重等。在寒冷或炎热气候下施工，混凝土拌合物从搅拌机出料时的温度应分别控制在30～35℃之间，并应加测原材料温度拌合物的坍落度损失率和凝结时间等。混凝土拌合物搅拌三、混凝土拌和物的运输1.应根据施工进度、运量、运距及路况，选配车型和车辆总数。总运力应比总拌和能力略有富余。确保新拌混凝土在规定时间内运到摊铺现场。2.运输到现场的拌和物必须具有适宜摊铺的工作性。不同摊铺工艺的混凝土拌和物从搅拌机出料到运输、铺筑完毕的允许最长时间应符合时间控制的规定。不满足时应通过试验、加大缓凝剂或保塑剂的剂量。3.混凝土运输过程中应防止漏浆、漏料和污染路面，途中不得随意耽搁。自卸车运输应减小颠簸，防止拌和物离析。车辆起步和停车应平稳。3.混凝土拌合物运输混凝土拌合物运输混凝土拌合物运输四、混凝土的现场铺筑（一）小型机具铺筑1.施工机具的配置小型机具施工是以人工为主，配以常用混凝土振捣及收面工具，主要以插入式振捣棒、平板振动器、提浆滚杠及抹面工具为主，其基本配备可参照表

4‑50。2.混凝土的浇筑混凝土的摊铺与振捣.混凝土的摊铺与振捣混凝土的摊铺与振捣混凝土的摊铺与振捣混凝土的摊铺与振捣混凝土的摊铺与振捣混凝土的摊铺与振捣4.混凝土的摊铺与振捣施工中的整平机混凝土的摊铺与振捣摊铺与振捣混凝土的摊铺与振捣混凝土的摊铺与振捣混凝土的摊铺与振捣混凝土的摊铺与振捣4.混凝土的摊铺与振捣混凝土的摊铺与振捣3、整平饰面3、整平饰面5.水泥混凝土路面的修整水泥混凝土路面的修整2.4.3施工工艺5.水泥混凝土路面的修整水泥混凝土路面的修整真空吸水机叶片式抺面机水泥混凝土路面的修整水泥混凝土路面的修整水泥混凝土路面的修整接缝施工（三）滑模摊铺机铺筑滑模摊铺工艺宜用于高速、一级、二级公路普通水泥混凝土面层、配筋混凝土面层、纤维混凝土面层、钢筋混凝土桥面、隧道混凝土面层、混凝土路石、路肩肩石及护栏等的滑模施工（图

4‑44）。上坡纵坡大于5%、下坡纵坡大于6%、平面半径小于50m或超高横坡超过7%的路段，不宜采用滑模摊铺机进行。滑模摊铺机的相关技术参数见表

4‑51。1.铺筑前准备工作2.混凝土布料（1）滑模摊铺机前布料，应采用机械完成，滑模铺筑无传力杆水泥混凝土路面时，布料可使用轻型挖掘机或推土机；滑模铺筑连续配筋混凝土路面、钢筋混凝土路面、桥面和桥头搭板，路面中设传力杆钢筋支架、胀缝钢筋支架时，布料应采用侧向上料的布料机或供料机；当面层传力杆、胀缝与隔离鏠钢筋采用前置支槊法施工时，不得在支架顶面直接卸料。传力杆以下的混凝土宜在摊铺前采用手持振捣棒振实。图

4‑45挖掘机布料（2）布料高度应均匀匀一致，不得采用翻斗车直接卸料的方式，卸料、布料速度与摊铺速度协调一致，不得局部或全断面面缺料。发生缺料时应立即停止摊铺。（3）采用布料机布料时，布料机和滑模摊铺机之间的施工距离宜为5~10m；现场蒸发率较大时，宜采用较小值。（4）当坍落度在10~30mm时，布料松铺系数宜在1.08~1.15之间。（5）应保证滑模摊铺机前的料位高度位于螺旋布料器叶片最高点以下，最高料位高度不得高于松方控制板上缘。使用布料犁布料时，应按松方高度严格控制料位高度。3.滑模摊铺机施工参数设定及校准4.滑模摊铺机铺筑作业5.抹

面6.滑模摊铺结束后的工作（1）滑模摊铺结束后，必须及时清洗滑模摊铺机，进行当日保养等。（2）宜在第二天硬切横向施工缝，也可当天软作施工横缝。（3）应丢弃端部的混凝土和摊铺机振动仓内遗留下的纯砂浆，两侧模板应向内各收进20~40mm，收口长度宜比滑模摊铺机侧模板略长。施工缝部位应设置传力杆，并应满足路面平整度、高程、横坡和板长要求。滑模摊铺机将混凝土倒在滑模摊铺机的前面。GOMACO（高马科）GHP2800摊铺机在澳门机场施工混凝土的摊铺与振捣这台摊铺机可以一次摊铺三个车道。通过计算机控制系统将钢筋插入混凝土中。滑模摊铺现场五、接缝施工①水泥混凝土硬化过程中的收缩；②施工过程应设置横向工作缝和纵向工作缝；③混凝土面板的热胀冷缩温度均匀变化时：水平拉伸、或水平压缩温度不均匀变化时：白天，板表面温度高于板底温度，水泥砼板中部有向上隆起的趋势，受阻后，顶面受压、板底受拉；夜晚相反，板边有翘起趋势，顶面受拉、板底受压五、接缝施工普通水泥混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土和钢纤维混凝土面层均应设置接缝。按平米位置分类，接缝可分为纵向接缝和横向接缝（图

4‑47）。面板的平面布局宜采用矩形分块，其纵缝和横缝应垂直相交，纵缝两侧的横缝不得相互错位。（一）纵缝施工纵缝从功能上分为纵向施工缝合纵向缩缝两类，从构造上分为设拉杆平缝型和设拉杆的假缝型。（二）横缝施工横缝从功能上分为横向缩缝、横向胀缝和横向施工缝。横向缩缝从构造上分为设传力杆假缝型和不设传力杆假缝型；横向胀缝通常采用固定的结构型式；横向施工缝从构造上分为设传力杆平缝型和设拉杆企口型，横向施工缝通常与横向缩缝与横向胀缝合设。1.横向缩缝（1）普通水泥混凝土路面横向缩缝宜等间距布置。不宜采用斜缝。不得不调整板长时，最大板长不宜大于6.0m，最小板长不宜小于板宽。（2）在特重和重交通公路、收费广场、邻近胀缝或路面自由端的3条缩缝应采用设传力杆假缝型，其他情况下可采用不设传力杆假缝型（图

4‑49）。（3）缩缝传力杆的施工方法可采用前置钢筋支架法或传力杆插入装置（DBI）法。传力杆应采用光面钢筋。（4）横向缩缝的切缝方式有全部硬切缝、软硬结合切缝和全部软切缝三种，切缝方式的选用，应由施工期间该地区路面摊铺完毕到切缝时的昼夜温差确定，可参照表

4‑53根据施工气温推荐的切缝方式选用。2.横向胀缝（1）邻近桥梁或其他固定构造物处或与其他道路相交处，应设置横向胀缝（简称胀缝）。（2）普通混凝土路面、钢筋混凝土路面和钢纤维混凝土路面视集料的温度膨胀性大小、当地年温差和施工季节酌情设置胀缝。高温施工，可不设胀缝；常温施工，集料温缩系数和年温差较小时，可不设胀缝；集料温缩系数或年温差较大，路面两端构造物间距不小于500m时，宜设一道中间胀缝；低温施工，路面两端构造物间距不小于350m时，宜设一道胀缝。3.横向施工缝每日施工结束或因临时原因中断施工时，应设置横向施工缝，其位置应尽可能选在胀缝或缩缝处。横向施工缝设在缩缝处应采用设传力杆平缝型。施工缝设在胀缝处其构造与胀缝相同，确有困难需设置在缩缝之间时，横向施工缝应采用设拉杆企口缝型（图

4‑52）。2.4.3施工工艺6.接缝施工胀缝施工胀缝与施工缝在同一位置接缝施工切缝切缝六、抗滑构造施工目前水泥混凝土路面的抗滑构造主要是通过拉毛处理、塑性刻槽和硬刻槽来实现。七、灌缝水泥混凝土路面由于构造的原因存在纵横向接缝，这些接缝的存在为雨水渗流入路面结构提供了通道，而水是路面及路面结构诱发病害的主要原因之一，因此必须对水泥混凝土路面的接缝进行填塞处理，又称为灌缝作业。1.清缝应先采用切缝机清除接缝中夹杂