浅析市政工程混凝土道路施工的质量控制

期刊: 环球探索 DOI: PDF下载

孙红运

四川二滩国际工程咨询有限责任公司 四川省成都市 611130

摘要

城市道路建设是城市市政工程的重要组成部分,同时也是城市经济发展的重要推手,在提高交通效率、保障交通安全、支持公共交通发展方面起重要作用。城市道路的规划与建设也反映了城市的规划水平与管理能力,是城市形象的重要体验。但城市化进程的快速推进也使得许多城市为了推进混凝土道路建设忽视了质量问题,造成了混凝土路面上缝破损、开裂、起皮、死坑、板面平整度差等多种问题,影响交通安全与行人人身安全。本文通过分析市政工程混凝土道路常见问题,提出加强工程施工质量的控制策略,以提高混凝土道路的施工质量。


关键词

市政工程;混凝土道路;施工质量

正文


引言:随着我国社会经济发展水平的提高,城市化的进程也在不断推进,城市道路工程作为交通与市政工程的基础重点内容,也迎来了更优化的发展,新修道路与旧路翻新在城市中屡见不鲜。但混凝土道路的质量却无法得到有力保证,许多地区一条路修好后短期内还会不断重修。质量不达标的路面则易发生路面坍塌等事故,轻微情况可能会导致交通道路堵塞,影响城市正常交通出行,严重情况还会对人民生命财产安全造成威胁。加强对市政工程混凝土道路施工的质量控制已经成为市政工程的重点问题。

一、市政工程混凝土道路常见施工问题

(一)混凝土道路板块裂缝

板块裂缝是市政工程混凝土道路中常见的施工质量问题。裂缝发育方向可分为横向裂缝、纵向裂缝以及网状裂缝[1]。具体表现有以下几种,第一种情况为发状裂纹,混凝土表面出现细小、呈散发或网状裂缝,宽度总体较小,一般不会深入到混凝土内部。其形成的主要原因是表层风干收缩,混凝土表面的快速干燥会导致表面收缩大于内部,产生拉应力。这种发状裂纹会影响混凝土道路表层的耐久性与抗磨性,主要影响外观质量,对结构承载能力影响较小。局部性裂缝则多见于板块不规则断裂处与角隅处,这类裂缝往往具有一定深度,但也不会贯穿结构截面。形成原因为集中荷载或局部冲击荷载导致的局部荷载作用以及基础支撑的不均匀沉降,导致结构局部的应力集中。全面贯穿性裂缝则是危害较大的一类,常见有工作缝断裂、板块横向裂缝等,裂缝会贯穿混凝土结构的整个截面,严重削弱结构的承载能力、稳定性和耐久性,可能导致结构失效。出现全面贯穿性裂缝的原因可能是本身道路结构设计不合理,也存在土基强度不够、不均匀导致的地基承载力不足,施工质量问题,养护不当问题等原因。

(二)混凝土道路板面脱皮

混凝土道路的板面起皮、脱皮问题也是常见的施工质量问题。路面起皮的主要原因与水与土管,当混凝土板养护洒水时间过早或混凝土浇筑中遇雨,过量的水分浸泡会导致表层水泥浆被稀释,析出砂粒,当道路投入使用后表层容易磨损露出骨料。基坑中的积水排除不净也会使浇筑时水上涌造成表面积水。混凝土的水灰比不当则容易造成板面出现泌水现象。其次是材料问题,混凝土材料不纯净,夹有木屑、泥块,或在寒冷季节施工导致冰块夹杂,都会导致混凝土板面出现孔洞。道路起皮对道路的使用性能和耐久性破坏较大,混凝土道路起皮后直观影响了道路的外观,影响了城市市容,其次,起皮导致的混凝土表面损坏会减少道路的使用寿命,在交通繁忙路段则会加速路面磨损,起皮处更容易受到水分的渗透,长期会造成混凝土的表皮剥落,露出内部骨料钢筋,削弱混凝土的整体结构强度,以及加速其他病害发展,造成道路交通系统的安全隐患。

(三)混凝土道路脱空

混凝土道路脱空指道路板下地基土体发生局部或整体下沉,导致道路板与地基之间形成空隙的现象。这类问题的产生会导致道路出现沉陷、裂缝、错台等病害,严重影响道路的使用功能和安全性。造成脱空问题的主要原因有地基承载力不足、地基土体液化、基础不均匀沉降造成的板块断裂等地基基础问题。以及雨水渗入导致的错台现象。

二、市政工程混凝土道路施工质量控制策略

(一)加强原材料质量控制

原材料质量会直接影响到混凝土道路的质量,因此在混凝土道路施工中必须加强对原材料的质量控制,原材料控制是施工质量保证的先决条件,需要先明确道路桥梁工程设计图的各项信息,逐一确认所有结构的混凝土强度等级、用量,再以此为标准进行水泥采购。避免采购人员在采购环节混淆混凝土强度等级、用量等信息,增加道路桥梁工程成本支出[2]。对采购的各项水泥、砂、石等材料要进行严格的检验,保证材料的各项化学成分、物理性能符合国家相关标准与道路设计要求,对不合格的材料拒绝入场施工。施工管理团队可以建立一套材料质量控制体系,制定材料采购、检验、储存、使用等方面的管理制度,明确责任分工,确保材料质量得到有效控制。建立材料质量档案,对材料的来源、检验结果、使用情况等信息登记造册,方便进行后续的追溯和管理,定期对材料进行质量分析,及时发现材料质量波动问题,并采取相应的处理措施。

优化材料配合比,通过试验确定最佳的材料配合比,以确保混凝土性能符合道路要求,混凝土的性能受骨料级配影响显著,因此要对混凝土骨料进行级配分析,确保混凝土骨料的粒径分布合理,提高混凝土的工作性能与强度性能,合理级配能够有效减少水泥用量,提高混凝土耐久性。另外,根据混凝土的性能要求选择合适的外加剂以达到更好的质量效果。为了保证材料的稳定与可靠性,施工人员应定期对原材料进行复试,及时发现材料的质量波动问题,减少因材料问题导致的工程质量问题。

最后,施工管理团队还应当加强对材料的储存管理,确保材料在工程期内处于可用状态,要将不同品种、不同规格的材料进行分类储存,避免相互之间混淆。对材料要进行明确的标识,注明材料名称、规格、生产日期等相关信息,做好材料的防护工作,如防水、防潮、防尘等,避免材料在存储环节质量受损无法使用,造成材料成本的浪费,同时也影响施工进度。

(二)优化道路施工技术

道路施工技术是影响混凝土道路施工质量的核心环节。其中混凝土的配比、水灰比,混凝土的浇筑速度、振捣质量,混凝土的养护尤为重要。混凝土的配比调整要确保混凝土的强度、耐久度、工作性能等指标符合道路工程设计要求,并且在保证性能的前提下减少水泥和骨料的用量,降低工程成本。在混凝土配比设计中,要注重水灰比的设计,水灰比决定水泥水化反应程度,针对路面裂缝等问题,要根据当天施工气温选择适当的促硬剂沉入混凝土中,且根据施工情况调整混凝土水灰比,温度较低的情况下要尽量减少水灰比以提高混凝土路面的早期强度,整体水灰比不能大于0.5。水泥用量过多会导致混凝土收缩增大,因此也要注重水泥用量。控制混凝土的浇筑速度则是为了防止过快的浇筑速度导致的骨料与水泥浆分离问题,以及均匀缓慢浇筑有助于减少混凝土内部的温度应力和收缩应力,从而降低裂缝产生的风险。混凝土振捣则可以排除混凝土中的空气气泡,提高混凝土的密实度与抗渗性,充分振捣则能够提高混凝土的力学性能,避免出现薄弱层。施工中要注意混凝土振捣密实,以达到更高的施工质量。

当混凝土道路出现问题后,要及时采取对应的技术措施进行修缮,保证道路的质量,减少对交通系统的不良影响。面对胀缝两侧板面出现的拱账、错台等问题,应立刻采取清缝、灌缝、填平等措施,填缝材料要选择粘结力好的材料,避免短期内再度开裂,同时注意伸缩缝填料的定期养护。混凝土板块出现的裂缝问题则要视裂缝情况进行环氧砂浆修补、局部翻修、全面翻修等处理。针对混凝土路面应用早期阶段常见的裂缝病害,要注意对其进行养护,使用开槽工具进行开槽,裂缝清理后使用密封胶进行灌注,混凝土路面的养护技术有防渗涂层、聚合物薄层等。

(三)强化施工中质量管理

施工中质量管理环节是有效提高混凝土道路施工质量的管理手段。施工工程部门应当建立健全的质量管理体系,明确各个工作部门、工作人员的职责与权限,保证施工中的各个具体环节都有专人负责,形成有效的责任链。制定标准化的质量控制流程,保证施工中全部过程受到监管控制。为工程制定详细的质量要求与标准,与国家标准和行业相关标准对接,以提供给施工方明确的施工指导,如提供作业指导书、程序文件、质量记录表格等。其次要加强施工现场的过程控制与监督工作,严格按照施工图纸和施工规范进行施工,确保施工工艺符合要求。施工中的关键环节进行旁站监理,例如混凝土浇筑、振捣、养护等,实行实时专人监控,及时发现施工中出现的各类问题并采取措施进行解决。对施工现场的各个环节进行定期的质量检查,对材料、施工过程、成品保护等进行检查,确保每个环节都符合施工质量要求,做好施工记录,记录施工过程的各种数据和参数,方便追溯和管理,加强反馈及跟踪整改工作。此外,要加强对施工人员的培训工作,加强对施工人员的质量意识和专业技能培训,以提高施工人员的施工质量水平,并且加强对管理人员的培训工作,以提高施工管理人员的现场管理水平。

(四)培养施工责任意识

市政工程中混凝土道路施工项目的管理工作应该落到实处,全面控制具体的施工环节,强化施工人员的责任意识。首先对整体参与施工的相关人员进行工程质量教育工作,强化施工人员的责任教育,以提高施工人员的责任心与使命感。其次要建立适当的质量奖惩制度,以激励施工人员积极参与质量管理工作,提高工程质量,对施工质量优秀人员予以奖励,对造成质量问题的人员进行处罚。定期组织质量分析会议,通过会议总结施工过程中发生的问题,从中汲取经验教训,对质量问题原因进行深入分析,制定改进措施以不断提高工程质量。

三、市政工程混凝土道路施工案例分析

(一)夏季高温施工案例

面对不同的天气情况,混凝土道路的施工技术也有所不同,要根据天气情况选择合适的施工技术。以某高温气候下水泥混凝土道路施工工程为例,常见的水泥混凝土路面高温风险施工风险为干裂。高温气候会促使水泥水化速度加快,水泥坍落度变小,进而影响到混凝土的张体强度,并且混凝土路面的早期容易产生裂缝。这类情况下,水泥的配比以及材料选择就需要结合高温情况来考虑,对水泥进行常规性能检测,确定其满足施工基本要求进行粗骨料选择,鉴于该水泥混凝土场内道路施工工程遵循美国ASTM检测标准,在粗骨料的选择上,应严格挑选粒径在5.0~10.0mm及10.0~25.0mm范围内的粗骨料。细骨料则选择细度模数在2.7、吸水率在1.0% 以上,含泥量在2.50%以下的细骨料[3]。外加剂可以选择缓凝型减水剂或粉煤灰,以控制砂石减水率,基于高温气候影响,拌合物温度达到30°以上时,可以在水中加入冰块以降低拌合物温度。高温施工时注意观察天气情况,在气候较为适宜的情况下进行锯缝操作,路面表面修整完毕后要采取湿法养护。

(二)冬季低温施工案例

冬季混凝土道路则容易产生冻害,冬季施工中,混凝土中所蕴含的水分会因气温下降而冻结,既会对混凝土结构产生破坏,也会降低混凝土强度。在冬季水泥混凝土道路进行施工时,关键点在于施工和养护过程的控制。首先要科学地选择原材料,在水泥选择上,要选择抗冻性较高的材料,如硅酸盐水泥。外加剂的选择上也要选择能够提供抗冻性能的外加剂,例如引气剂,它通过在混凝土中引入大量微小气泡来吸收冻胀应力,防止混凝土冻胀开裂,常见品种有松香树脂类、烷基磺酸盐类等。混凝土的水灰比也是影响混凝土抗冻性能的关键条件,冬季水泥混凝土道路施工中,水灰比应当控制在0.6以内,过高的水量会超出水化反应承载限度,致使混凝土中出现大量游离水增加孔隙,降低混凝土密度。

混凝土搅拌之前,要对原材料进行加热,可以采用加热水的方法来使用,保持混凝土在搅拌过程中低于40°,铺摊后温度高于20°[4]。搅拌中要使用具有保温功能的封闭式料斗进行均匀搅拌,避免热量损失,浇捣中避免出现过振、漏振情况,减少离析泌水现象发生。

冬季混凝土养护要采取正温养护工艺,以保证混凝土的正常水化和硬化,选择保温性能较好、吸水率低和强度高的材料,如塑料薄膜、草帘等,将保温材料均匀覆盖在混凝土表面,防止混凝土表面水分蒸发以及温度下降。定期对混凝土表面进行洒水,保持混凝土湿润,以促进混凝土的水化作用,适当使用养护剂对混凝土表面进行封闭,防止水分蒸发。除了上述内容外,常见的正温养护工艺还有电热法、蒸汽加热法等。当混凝土硬化具有一定抗冻能力后,则可以进行其他保温工作。

四、总结语

市政工程是城市基础建设的基石,道路施工建设是正常城市运转的基础,它为城市市民提供了基本的出行条件。良好的道路和交通系统能够减少城市日益严重的交通拥堵问题,提高市民出行效率,提升市民生活质量。目前混凝土道路施工中的各种质量问题都能够进行有效的控制与解决,提高混凝土道路施工质量也是促进城市交通优化、推动城市可持续发展的重要途径。

参考文献:

[1] 徐伟琼.市政工程建设中混凝土道路施工质量的控制[J].城市建设理论研究(电子版),2019,(17):166.

[2] 葛延硕.道路桥梁施工中混凝土原材料的质量控制[J].工程建设与设计,2023,(06):204-206.

[3] 柏江源.高温条件下水泥混凝土道路施工质量控制研究[J].江西建材,2020,(04):28-29.

[4] 岳鹏.冬季水泥混凝土道路施工养护[J].四川水泥,2015,(09):317+350.


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