道路工程施工技术 课件 任务五 水泥混凝土面层施工

道路施工技术任务五水泥混凝土面层施工活动一水泥混凝土面层构造及性能要求活动二面层混凝土配合比设计、搅拌和运输活动四

水泥混凝土面层冬雨期施工任务五水泥混凝土面层施工（目录）活动三

水泥混凝土面板施工活动五

水泥混凝土面层质量控制与验收活动一

水泥混凝土面层构造及要求水泥混凝土路面结构01垫层基层排水基层面层面层路肩基层路肩基层路肩路肩集水管反滤层水泥混凝土路面结构

水泥混凝土路面尺寸02水泥混凝土路面尺寸——厚度季节性冰冻地区，路面结构小于规定最小值时，差值应设置垫层补足。宽度比混凝土板每侧至少宽250mm~350mm。透水性基层或膨胀土路基的基层，宽度与路基同宽≥150mm≥150mm≥180mm同时不小于碎石最大粒径的4倍面层基层垫层4~6m3.5m3.75m4m横向接缝面板长宽比不宜超过1.3，平面尺寸不宜大于25m2纵缝必须与道路中线平行纵缝间距按车道宽度选用，最大为4m超过4m时，应在板中线上设纵向缩缝水泥混凝土路面尺寸—路面板的平面尺寸水泥混凝土路面接缝构造03

混凝土板的特性——热胀冷缩夜间气温降低，混凝土板顶面温度低，底面温度高，会使板的周边和角隅翘起。白天气温升高，混凝土板顶面温度高，底面温度低，温度坡差造成板的中部隆起。水泥混凝土路面接缝构造裂缝热胀冷缩引起的变形一旦受到约束，将在面层内产生温度应力。若此应力超出极限值，造成板面裂缝或者挤碎。断裂若板体的温度均匀下降引起收缩，将使板体被拉开，从而失去荷载传递作用。水泥混凝土路面接缝构造为避免热胀冷缩带来的缺陷，混凝土路面在纵横两个方向设置多个接缝，把整个路面分割成许多板块。1-横缝；2-纵缝水泥混凝土路面接缝构造横向胀缝（真缝）设置位置：临近桥梁或其他固定构造物处，或与其他道路相交处设置。横向胀缝横向缩缝（假缝）沿板长方向垂直于道路中心线等间距设置特重交通公路应在缩缝的板中央设置传力杆。如遇特殊情况需设在缩缝之间的施工缝，其施工缝采用带拉杆的企口缝形式。设在缩缝处的施工缝，采用带传力杆的平缝。设在胀缝处的施工缝，其形式与胀缝相同。横向施工缝（真缝）一次铺筑宽度小于路面宽度时，应设置纵向施工缝纵向施工缝（真缝）一次铺筑宽度大于面板宽度时，需要设置纵向缩缝。采用设拉杆的假缝形式拉杆作用：避免纵缝两侧面板沿路拱横坡向两侧滑移。纵向缩缝（假缝）水泥混凝土路面钢筋布置04在板边缘和角隅加设补强钢筋的条件20①采用等厚式板②混凝土面板纵、横自由边边缘下的基础，有可能产生较大的塑形变形时混凝土面板边缘部分的补强，一般选用2根12~16mm的螺纹钢筋或圆钢筋，布置在板的下部，距板底为板厚的1/4~1/3，并保护层不应小于5cm，间距一般为10cm，钢筋两端应向上弯起，如图所示。（1）边缘钢筋

设置在膨胀缝两侧的角隅处，可选用2根直径为12~14mm的螺纹钢，布置在板的上部，距板顶不应小于5cm，距板边为10cm，如图所示。（1）角隅钢筋

在交叉口处，板角小于90°时，亦可采用双层补强钢筋网补强，钢筋可选用直径6mm，布置在板的上下部，距板顶和板底以5~10c为宜，如图所示。钢筋保护层的最小厚度不应小于5cm。（2）角隅钢筋谢谢观看道路施工技术任务五水泥混凝土面层施工活动一水泥混凝土面层构造及性能要求活动二面层混凝土配合比设计、搅拌和运输活动四

水泥混凝土面层冬雨期施工任务五水泥混凝土面层施工（目录）活动三

水泥混凝土面板施工活动五

水泥混凝土面层质量控制与验收活动二

面层混凝土配合比设计、搅拌和运输水泥混凝土：是指用水泥作胶凝材料，砂石作集料，与水（加或不加外加剂和掺合料）按一定比例配合，经搅拌、成型、养护、硬化而得的具有一定结构强度的结构或者构件。混凝土配合比：是指单位体积的混凝土中各组成材料的质量比例。确定这种数量比例关系的工作，称为混凝土配合比设计。混凝土配合比的表示方法

单位用量表示法：mco：mso：mgo：mwo=330kg：620kg：1240kg：180kg1.混凝土配合比设计的基本要求VALUE01知识010402强度等级满足结构设计要求03和易性满足施工要求耐久性满足环境要求经济性满足当地取材要求混凝土配合比设计目的水泥水砂子石子水泥浆骨料混凝土水灰比W/C表示水和水泥的比例关系单位用水量表示水泥浆和骨料的比例关系砂率βs表示砂子和石子的比例关系三个主要参数主要利用经验公式或经验资料获得的配合比C施工配合比设计B实验室配合比设计在初步配合比的基础上，经过实验调整得出的配合比考虑砂、石的含水率，计算出满足施工要求的配合比A初步配合比设计2.普通混凝土配合比设计步骤确定配置混凝土强度确定水灰比确定用水量确定水泥用量确定砂率确定砂石用量A初步混凝土配合比设计依据公式：fcu.o=fcu.k+1.645σ式中fcu.o——混凝土配制强度（Mpa）fcu.k——混凝土立方体抗压强度设计值；σ——混凝土强度标准差（Mpa）。σ的确定：①施工单位有强度历史资料时，以公式计算；②施工单位无强度历史资料时，查表取用。混凝土配制强度的确定定义：表示混凝土中水的用量与水泥用量之比。水灰比强度反向关系耐久性注意：要考虑水泥成本及硬化过程中水化热的问题。确定水灰比提示确定水灰比从耐久性角度考虑确定的水灰比

根据结构的类型及时用环境查表可得该环境下结构满足耐久性的最大水灰比。从强度角度考虑确定的水灰比

fcu，0=αa×fce（C/W-αb）fcu.o——混凝土配制强度（Mpa）αa，αb——回归系数，与石子的品种有关

采用碎石时，αa=0.46，αb=0.07

采用卵石时，αa=0.48，αb=0.33fce——表示水泥的实测强度，fce=1.13fce，gfce，g——表示水泥的强度等级，C/W——表示混凝土的水灰比。得出两个水灰比，取小值确定水灰比定义：表示1m3混凝土中水的用量。单位用水量混凝凝土拌合物的流动性坍落度确定单位用水量单位用水量的确定：①水灰比在0.4-0.8之间时，可根据集料的品种、粒径、施工要求的塌落度根据查表确定；②水灰比小于0.4时，通过实验确定。塑性混凝土单位用水量，kg/m3说明：1、上表水量系采用中砂时的取值。采用细砂时，每立方米混凝土用水量可增加5kg~10kg；采用粗砂时，可减少5kg~10kg2、惨用矿物掺合料和外加剂时，用水量应相应调整。确定水泥用量根据结构类型和使用环境，查表可得混凝土水泥的最小用量。根据水灰比计算水泥用量W/C=mwo/mco

比较两个水泥用量，取大值确定水泥用量根据水灰比、骨料类型以及最大粒径确定。1、塌落度小于10mm的混凝土，实验确定；2、塌落度为10mm-60mm的混凝土，查表确定；3、塌落度大于60mm的混凝土，查表后调整。混凝土砂率βs说明：1、商标数值系中砂的选用砂率，对细砂或粗砂，可相应地减少或增大砂率。2、当采用人工砂配制混凝土时，砂率可适当增大；3、当只用一个单粒级粗骨料配制混凝土时，砂率应适当增大。确定砂率βs①质量法（亦称表观密度法）：在计算时，先假定所配制的混凝土的表观密度为一定值，然后根据水泥、水、砂和石的总质量等于表观密度乘以总体积的原理。

mco+mgo+mso+mwo=mcp

βs=mso/（mgo+mso）式中mco——每立方米混凝土的水泥用量（kg）；mgo——每立方米混凝土的粗骨料用量（kg）；mso——每立方米混凝土的细骨料用量（kg）；mwo——每立方米混凝土的用水量（kg）；mcp——每立方米混凝土拌合物的假定重量（kg）；可取2400~2450kg。βs——砂率（%）②体积法：假定混凝土拌合物的总体积（1m3）等于各组成材料的绝对体积以及拌合物中所含空气的体积之和。确定砂石用量mso、mgo初步配合比（查表经验值）和易性①塌落度小或者大，保证水灰比不变的情况下增加或者减少水和水泥。②砂浆不足或者过多引起粘聚性和保水性不良，增加或者减少砂量及砂率。通过反复试验调整，使混凝土的拌合物达到和易性要求，测量出拌合物的实际表观密度。而满足和易性要求的配合比称为基准配合比。强度①基准水灰比、基准水灰比-0.5、基准水灰比+0.5。拌制三组混凝土试样，测定其28d的抗压强度值，看其是否满足强度的要求。经调整满足和易性和强度。计算1m3混凝土中各物质的量。该配合比称为实验配合比。实验室配合比设计混凝土实验室配合比计算用料是以干燥骨料为基准的，但实际的砂石中是含有一定水分，因此需要把实验室配合比换算成施工配合比。假定砂子含水量a%，石子含水量b%，则调整后各组料分别为水泥：C’=Csh砂：S’=Ssh（1+a%）石：G’=Gsh（1+b%)水：W’=Wsh-Ssh*a%-Gsh*b%C施工配合比设计拌合品质A经济性D拌合机选择考虑的因素机械可靠度C拌合能力B3.混凝土的拌合运

输

设

备4.混凝土的运输1、不产生分层、离析2、减少蒸发失水、水化失水3、控制运输时间，减少周转次数4、运输工具应严密、不漏浆、洁净5、满足现场连续浇筑施工混凝土的运输基本要求谢谢观看道路施工技术任务五水泥混凝土面层施工活动一水泥混凝土面层构造及性能要求活动二面层混凝土配合比设计、搅拌和运输活动四

水泥混凝土面层冬雨期施工任务五水泥混凝土面层施工（目录）活动三水泥混凝土面板施工活动五

水泥混凝土面层质量控制与验收水泥混凝土面层有现浇素混凝土面层（普通混凝土面层）、钢筋混凝土面层、连续配筋混凝土面层、预应力混凝土面层、装配式混凝土面层、钢纤维混凝土面层、混凝土预制块面层等。目前，我国采用最广泛的水泥混凝土面层是设置接缝的现浇素混凝土面层，该面层除了接缝区和局部范围（边缘和角隅）外，其他地方不配置钢筋。下面主要介绍该面层的施工。混凝土面板施工STEP01STEP03STEP02STEP04（1）组织准备建立路面施工班组。建立路面施工组织机构。确定路面施工目标。编制路面施工管理规划。混凝土面板施工—施工准备—组织准备（1）选定拌和场地施工前，应根据施工路线长度及所采用的运输工具，确定水泥混凝土拌和场地，也可沿施工路线选定几个场地，然后随着工程推进而进行迁移。（2）准备材料水泥混凝土面层施工主要需要准备水泥、水、细集料、粗集料、外加剂、掺合料等。（3）准备施工设备水泥混凝土面层施工采用的设备主要有拌和设备、摊铺设备、振捣设备、碾压设备和一些小型机具等。（2）物质准备混凝土面板施工—施工准备—物质准备15423进行技术交底。相关人员熟悉设计文件。编制切实可行的施工组织设计。建立现场试验室。检验原材料。（3）技术准备混凝土面板施工—施工准备—技术准备

4）进行材料试验和水泥混凝土配合比设计根据技术设计要求与当地材料供应情况，做好水泥混凝土各组成材料的试验，并进行水泥混凝土各组成材料的配合比设计。

5）检查与修整基层施工前，应检查基层的宽度、路拱、线形、平整度和压实度是否符合要求，如有不符之处，应予以修整。在摊铺水泥混凝土前，应洒水湿润基层表面，以免混凝土底部的水分被干燥的基层吸去而变得疏松，以致产生细裂缝。

6）铺筑试验路段施工前，应铺筑试验路段，通过试验路段，对施工整个过程的人、机、物、料的配给、使用和管理进行评价和总结，然后制定一套科学的施工管理体系；对施工技术、施工工艺、现场质量保证措施等细节进行经验总结和数据收集；综合试验路段施工过程中的成功经验和存在的缺陷，以及采取的补救措施，确定最佳施工方案。混凝土面板施工—施工准备预拌法：是指水泥混凝土在中心工厂通过搅拌楼进行集中拌和，然后通过汽车运输到施工现场，如图所示。

预拌法混凝土面板施工—水泥混凝土的拌合

场拌法：是指水泥混凝土在施工现场采用强制式搅拌机或自落式搅拌机进行拌和。

强制式搅拌机自落式搅拌机混凝土面板施工—水泥混凝土的拌合1）预拌法施工预拌法的施工流程如右图所示。混凝土面板施工—水泥混凝土的拌合

1）预拌法施工采用预拌法拌和水泥混凝土时，应注意以下几点。（1）在搅拌前，应根据当日生产配合比和任务单，检查原材料的品种、规格、数量及设备的运转情况，并作好记录。（2）搅拌楼应实行配合比挂牌制，即按工程名称、部位分别注明每盘材料的重量。（3）应每天测定砂、石含水率，根据含水率调整加水量，并作好调整记录。（4）严格按照配合比计量各原材料，并且相关人员要抽查配合比的执行情况。（5）投料顺序一般为：先投砂石，再投水泥，最后加水。掺合料宜与水泥同步，外加剂宜滞后于水泥。（6）搅拌时间可参照搅拌机使用说明，经试验调整确定。（7）搅拌时，应随时观察搅拌设备的工作情况。如果发现异常，则应及时向相关人员反映。（8）按照标准严格控制对周围环境的污染。混凝土面板施工—水泥混凝土的拌合2）场拌法施工场拌法的施工流程如右图所示。混凝土面板施工—水泥混凝土的拌合

2）场拌法施工采用场拌法拌和水泥混凝土时，应注意以下几点。（1）搅拌前，应对搅拌机及上料设备进行检查和试运转；对所用计量器具进行检查并定磅；校对施工配合比。（2）搅拌前，应对所用原材料的规格、品种、产地、牌号及质量进行检查；对砂、石的含水率进行检查，如有变化，应及时通知相关人员调整用水量。（3）水泥混凝土搅拌的最短时间应符合表2-22。（4）最后要检查水泥混凝土的拌和质量。拌和的水泥混凝土应具有良好的流动性、黏聚性和保水性，不泌水、不离析。不符合要求时，应查找原因，及时进行调整。混凝土面板施工—水泥混凝土的拌合

混凝土搅拌最短时间表混凝土面板施工—水泥混凝土的拌合

1）人工摊铺法人工摊铺法的施工工序主要有安装模板（立模）、设置钢筋、摊铺、振捣、修整表面、防滑处理、养护、拆模、接缝处理、填缝等。

（1）安装模板（立模）。水泥混凝土摊铺前，应先安装两侧模板，模板宜采用钢模板，弯道部位及小型工程也可采用木模板。

安装两侧模板水泥混凝土面板施工—水泥混凝土面板施工工艺

1）人工摊铺法（2）设置钢筋。对于交通繁重的道路，应在水泥混凝土面层的边缘和角隅设置钢筋。

（3）摊铺。水泥混凝土运送到摊铺地点后，如果没有出现离析现象，则可直接倾倒在安装好的侧模内，并人工找补均匀，如图所示。

摊铺水泥混凝土水泥混凝土面板施工—水泥混凝土面板施工工艺

1）人工摊铺法（4）振捣。摊铺一定长度的水泥混凝土后，即可进行振捣。振捣步骤一般为：首先，用插入式振动器进行振捣（见图2-61），振捣时应先振捣边缘，再振捣其他部位；然后，用平板式振动器进行纵横交错振捣（见图2-62）；最后，用振动梁进行拖平振捣，并配备人工补料或挖料，如图2-63所示。插入式振动器振捣水泥混凝土面板施工—水泥混凝土面板施工工艺

振动梁拖平振捣

平板式振动器振捣水泥混凝土面板施工—水泥混凝土面板施工工艺

1）人工摊铺法（5）修整表面。振捣后，在水泥混凝土终凝前，应采用人工或机械修整表面。人工修整时，先用大抹子反复粗平，再用铁抹板拖平，最后用小抹子精平，使表面的平整度符合要求。

大抹子粗平

铁抹板拖平

小抹子精平水泥混凝土面板施工—水泥混凝土面板施工工艺

1）人工摊铺法（5）修整表面。机械修整时，抹平机上先安装圆盘进行粗平，然后再安装细抹叶片进行精平。

安装圆盘的抹平机

安装细抹叶片的抹平机水泥混凝土面板施工—水泥混凝土面板施工工艺

1）人工摊铺法（6）防滑处理。为保证行车安全，水泥混凝土面层应具有一定的粗糙度，一般是在修整后的水泥混凝土面层上用棕刷进行拉毛处理，如图所示。

拉毛处理水泥混凝土面板施工—水泥混凝土面板施工工艺

1）人工摊铺法（7）养护。水泥混凝土浇筑结束后，应及时进行养护，以保持水泥在硬化过程中有足够的水分，并防止收缩裂缝产生。水泥混凝土面层的养护时间一般为14～21d，养护方法通常有湿治养护法、塑料喷膜养护法和覆盖薄膜布养护法。水泥混凝土面板施工—水泥混凝土面板施工工艺

覆盖薄膜布养护法

塑料喷膜养护法水泥混凝土面板施工—水泥混凝土面板施工工艺

1）人工摊铺法（8）拆模。当水泥混凝土强度达到设计强度时，即可进行模板拆除工作，步骤一般为：先拆除固定部件，再用小铁锤或木槌轻击模板，待模板与水泥混凝土之间出现缝隙后，用铁橇在多处位置插入缝隙，慢慢向外撬动模板，直至模板与水泥混凝土面层脱离。水泥混凝土面板施工—水泥混凝土面板施工工艺

1）人工摊铺法（9）接缝处理。水泥混凝土面层施工时，一般会设置横缝和纵缝，如图所示。图2-73设置横缝和纵缝水泥混凝土面板施工—水泥混凝土面板施工工艺

1）人工摊铺法（10）填缝。一般在水泥混凝土初凝后，即可进行填缝工作，如图所示。水泥混凝土面板施工—水泥混凝土面板施工工艺

2）轨道式摊铺机摊铺法轨道式摊铺机摊铺法是指摊铺机在导轨上移动推进时，将倾斜在基层上或摊铺机箱内的水泥混凝土拌和物，均匀地摊铺在基层上，如图2-80所示。轨道式摊铺机摊铺法的施工工序有安装导轨与模板、摊铺、振捣、修整表面、防滑处理、养护、拆模、接缝处理、填缝等。

轨道式摊铺机摊铺法水泥混凝土面板施工—水泥混凝土面板施工工艺

3）滑模式摊铺机摊铺法滑模式摊铺机摊铺法是指采用滑模式摊铺机摊铺水泥混凝土的方法，其特点是摊铺机不需要人工设置轨模，本身自带模板，可以一次完成摊铺、振捣、整平、安装传力杆和拉杆等多道工序，如后面图所示。滑模式摊铺机摊铺法的施工工序主要包括施工放样、摊铺机性能检查与参数设定、摊铺机就位与调整、摊铺、振捣、修整、人工检查与抹平等。水泥混凝土面板施工—水泥混凝土面板施工工艺

滑模式摊铺机摊铺法水泥混凝土面板施工—水泥混凝土面板施工工艺

3）滑模式摊铺机摊铺法（1）施工放样。滑模式摊铺机两侧分别装有导向传感器和高程传感器，传感器感应导向线来控制摊铺厚度和摊铺方向。摊铺前，应根据设计规定架设传感器的导向线。

（2）摊铺机性能检查与参数设定。摊铺前，应对摊铺机进行性能检查与参数设定（如发动机功率、摊铺厚度、摊铺速度等），以确保摊铺出高质量的面层。

（3）摊铺机就位与调整。摊铺机进入摊铺现场安装后，停在起始位置，然后使两侧模板基本与导向线平行，启动发动机和自动方向调整系统，慢慢向工作方向行驶，并调整传感器，使两侧模板与导向线完全平行，以及模板到导向线的距离符合设计要求。

水泥混凝土面板施工—水泥混凝土面板施工工艺

3）滑模式摊铺机摊铺法（4）摊铺、振捣、修整。滑模式摊铺机的摊铺、振捣、修整过程如下。如图2-82所示，首先，螺旋桨摊铺器将堆积在基层上的水泥混凝土拌和物横向铺开，刮平器进行初步刮平；然后，振动器进行振捣密实，刮平板进行振捣后的整平，以形成密实、平整的表面，搓动式振动板作进一步的振实和整平；最后，光面带对面层进行光面修整。1—螺旋桨摊铺器；2—刮平器；3—振动器；4—刮平板；5—搓动式振动板；6—光面带；7—水泥混凝土面层。图2-82滑模式摊铺机的摊铺过程水泥混凝土面板施工—水泥混凝土面板施工工艺

3）滑模式摊铺机摊铺法（5）人工检查与抹平。滑模式摊铺机摊铺后的面层，应通过人工检查并及时对有缺陷的部分进行修整抹平，同时还应及时检测路面的平整度和标高。水泥混凝土面板施工—水泥混凝土面板施工工艺谢谢观看道路施工技术任务五水泥混凝土面层施工活动一水泥混凝土面层构造及性能要求活动二面层混凝土配合比设计、搅拌和运输活动四水泥混凝土面层冬雨期施工任务五水泥混凝土面层施工（目录）活动三

水泥混凝土面板施工活动五

水泥混凝土面层质量控制与验收85雨期冬期水泥混凝土冬期施工

水泥混凝土面层冬雨期施工水泥混凝土雨期施工混凝土受冻的直接后果——强度损失原因：冻胀应力使混凝土内部产生微裂纹；钢筋和粗骨料表面的冰膜影响的粘结力。结论：冻结越早、水灰比越大，强度损失越多。当工地昼夜平均气温（最高气温和最低气温的平均值或当地时间6时、14时及21时室外气温的平均值）连续3d低于5℃或者最低气温低于-3℃时，按冬季施工考虑。水泥混凝土面层冬期施工混凝土受冻临界强度即受冻前应达到的强度。定义：混凝土基本能够抵抗冰胀应力的最低强度。原理：当混凝土达到允许受冻临界强度后再受冻，则解冻后标养至28d，其在最终强度损失不大于5%。水泥混凝土面层冬期施工1、材料水泥—优选普通硅酸盐水泥（蒸汽养护可选矿渣、火山灰水泥；掺防冻剂严禁用高铝水泥）宜选用较小的水灰比和塌落度。水灰比不大于0.6。骨料中不得有冰块，冻块直径不大于20mm。外加剂不宜使用氯盐防冻剂。水泥混凝土面层冬期施工技术要求—材料2、拌制和运输水及骨料应按热工计算和实际试拌，确定满足混凝土浇筑需要的加热温度。

水加热温度不宜高于80摄氏度，如骨料不加热，可高于80摄氏度；

拌合顺序：先加水和骨料拌合均匀后加入水泥；

不得直接加热水泥，宜在使用前运入暖棚预热。拌制设备宜设在气温不低于10℃的厂房或暖棚内。混凝土搅拌时间宜较常温施工延长50％。混凝土的运输容器应用热水冲洗搅拌有保温设施。运输时间应缩短，并减少中间倒运。水泥混凝土面层冬期施工——拌制和运输3、浇筑混凝土浇筑前，应清除模板及钢筋上的冰雪和污渍。当环境气温低于-10℃时，应将