公路施工技术：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、垫高抄水平→模板制作及安装雨水、污水管网、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。

1）模板及其架设与拆除

①施工模板应采用刚度足够的槽钢、轨模或钢制边侧模板，不应使用木模板、塑料模板等易变形模板。

②支模前，在基层上应进行模板安装及摊铺位置的测量放样，核对路面标高、面板分块、胀缝和构造物位置。

③纵横曲线路段应采用短模板，每块横板中点应安装在曲线切点上。

④模板安装应稳固、平顺、无扭曲，应能承受摊铺、振实、整平设备的负载行进，冲击和振动时不发生位移。

⑤模板与混凝土拌合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8.0 MPa方可进行。

2）混凝土拌合物搅拌

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每台搅拌楼投入生产前，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15 d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应根据拌合物的黏聚性、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。

3）混凝土拌合物运输

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运输到现场的拌合物必须具有适宜摊铺的工作性。不同摊铺工艺的混凝土拌合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剂量。

③运输过程中应防止混凝土漏浆、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，防止拌合物离析。车辆起步和停车应平稳。

4）混凝土的现场铺筑

（1）小型机具铺筑

①施工机具配置。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4.51。

表4.51　主要施工机械设备

②混凝土浇筑：

a.施工前按照设计及规范要求安装模板。

b.混凝土浇筑过程中应沿横断面连续振捣密实，并应注意路面板底、内部和边角处不得欠振或漏振。振捣棒在每一处的持续时间，应以拌合物全面振动液化、表面不再冒气浆为限，不宜过振，也不宜少于30 s。振捣棒移动间距不宜大于500 mm，至模板边缘的距离不宜大于200 mm。应避免碰撞模板、钢筋、传力杆和拉杆。

c.在振捣棒已完成振实的部位，可开始振动板纵横交错两遍全面提浆振实，每车道路面应配备1块振动板。

d.振动板移位时，应重叠100～200 mm，振动板在一个位置的持续时间应不少于15 s。振动板须由两人提位振捣和移位。

e.对于缺料的部位，应铺以人工补料找平。

f.采用振动梁振实，每车道路面宜使用一根振动梁。振动梁应垂直路面中线沿纵向拖行，往返2～3遍，使表面泛浆均匀平整。

③整平饰面：

a.每车道路面应配备2根滚杠，每个作业面应配备2根滚杠。振动梁振实后，应拖动滚杠往返2遍提浆整平。

b.拖滚后的表面宜采用3 m刮尺，纵模各1遍整平饰面，或采用叶片式或圆盘式抹面机往返2～3遍压实整平饰面。

c.抹面机完成作业后，应进行清边整缝，清除黏浆，修补缺边、掉角。精平饰面后的面板表面应无抹面印痕，致密均匀，无露骨，平整度应达到规定要求。

d.小型机具施工三、四级公路混凝土路面时，应优先在拌合物中掺外加剂。无掺外加剂条件时，应使用真空脱水工艺。该工艺适用于面板厚度不大于240 mm混凝土面板施工。

e.使用真空脱水工艺时，混凝土拌合物的最大单位用水量可比不采用外加剂时增大3～12 kg/m3；对于拌合物适宜坍落度，高温天气为30～50 mm，低温天气为20～30 mm。

（2）三辊轴机械铺筑

三辊轴施工与小型机具施工工艺类似，不同之处在于配备了施工效率更高的一体化设备三辊轴机组（图4.42）。

图4.42　三辊轴机械铺筑

（3）滑模摊铺机铺筑

滑模摊铺工艺宜用于高速公路、一级公路、二级公路普通水泥混凝土面层以及配筋混凝土面层、纤维混凝土面层、钢筋混凝土桥面、隧道混凝土面层、混凝土路缘石、路肩石及护栏等滑模施工（图4.43）。上坡纵坡大于5%、下坡纵坡大于6%、平面半径小于50 m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4.52。

图4.43　滑模摊铺机施工现场

采用滑模摊铺机在基层上行走的铺筑方案时，基层侧边缘到滑模摊铺面层边缘的宽度不宜小于650 mm。

①铺筑前的准备工作如下：

a.摊铺段夹层或封层质量应检验合格，对于破损或缺失部位，应及时修复。表面应扫干净并洒水润湿，并采取防止施工设备和机械碾坏封层的措施。

b.应检查并平整滑模摊铺机的履带行走区。行走区应坚实，不得存在湿陷等病害。应清除砖、瓦、石块、废弃混凝土块等杂物。

表4.52　滑模摊铺机的基本技术参数

c.摊铺前应检查并调试施工设备。滑模摊铺机首次作业前，应挂线对铺筑位置、几何参数和机架水平度进行设置、调整和校准，满足要求后方可用于摊铺作业。

d.滑模摊铺面层前，应准确架设基准线（表4.53）。基准线架设与保护应符合下列规定：

•滑模摊铺高速公路、一级公路时，应采用单向坡双线基准线；横向连接摊铺时，连接一侧可依托已铺成的路面，另一侧设置单线基准线。

•滑模整体铺筑二级公路的双向坡路面时，应设置双线基准线，滑模摊铺机底板应设置为路拱形状。

表4.53　基准线设置精度要求

•基准线桩纵向间距直线段不宜大于10 m，桥面铺装、隧道路面及竖曲线和平曲线路段宜为5～10 m，大纵坡与急弯道可加密布置。基准线桩最小距离不宜小于2.5 m。

•基层顶面到夹线臂的高度宜为450～750 mm。基准线桩夹线臂夹口到桩的水平距离宜为300 mm。基准线桩应固定牢固。

•单根基准线的最大长度不宜大于450 m。架设长度不宜大于300 m。

•基准线宜使用钢绞线。采用直径2.0 cm钢绞线时，张线拉力不宜小于1 000 N；采用直径3.0 cm钢绞线时，不宜小于2 000 N。

•基准线设置后，应避免扰动、碰撞和振动。多风季节施工，宜缩小基准线桩间距。

e.当面层传力杆、胀缝钢筋采用前置支架法施工时，应在表面先准确安装和固定支架，保证传力力杆中部对中缩缝切割位置，且不会因布料、摊铺而导致推移。支架可采用与锚固入基层的钢筋焊接等方法固定。

②混凝土布料要求如下（图4.44）：

a.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、胀缝与隔离缝钢筋采用前置支架法施工时，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4.44　挖掘机布料

b.布料高度应均匀一致，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，不得局部或全断面缺料。发生缺料时应立即停止摊铺。

c.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5～10 m；现场蒸发率较大时，宜采用较小值。

d.坍落度为10～30 mm时，布料松铺系数宜为1.08～1.15。

e.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滑模摊铺机的施工参数设定及校准应符合下列规定：

a.振捣棒应均匀排列，间距宜为300～450 mm；混凝土摊铺厚度较大时，应采用较小间距。两侧最边缘振捣棒与摊铺边缘距离不宜大于200 m。振捣棒下缘位置应位于挤压底板最低点以上。

b.挤压底板的前倾角宜设置为3°，提浆夯板位置宜在挤压底板前缘以下5～10 mm。

c.边缘超铺高度应根据拌合物稠度确定，宜为3～8 mm；板厚较厚、坍落度较小时，边缘超铺高度宜采用较小值。

d.搓平梁前沿宜调整到与挤压底板后沿高程相同的位置；搓平梁的后沿应比挤压底板后沿低1～2 mm，并与路面高程相同。

e.符合铺筑精度要求的摊铺机设置应加以固定和保护。当基底高程等摊铺条件发生变化，铺筑精度超出范围时，可由操作手在行进中通过缓慢微调加以调整。

④滑模摊铺机铺筑作业：

a.滑模摊铺机起步时，应先开启振捣棒，在2～3 min内调整振捣到适宜振捣频率（振捣频率应根据板厚、摊铺速度和混凝土工作性确定，以保证拌合物不发生过振、欠振或漏振。振捣频率可在100～183 Hz间调整，宜为150 Hz。），使进入挤压底板前缘拌合物振捣密实，无大气泡冒出破灭，方可开动滑模机平稳推进摊铺。当天摊铺施工结束，摊铺机脱离拌合物后，应立即关闭振捣棒组。

b.滑模摊铺应缓慢、匀速、连续不间断地作业。滑模摊铺速度应根据板厚、混凝土工作性、布料能力、振捣排气效果等确定，可在0.75～2.5 m/min间选择，宜采用1 m/min。滑模摊铺水泥混凝土面层时，严禁快速推进、随意停机与间歇摊铺。

c.摊铺过程中可根据拌合物的稠度大小，采取调整摊铺的振捣频率或速度等措施，保证摊铺质量稳定。当拌合物稠度发生变化时，宜先采取调振捣频率的措施，后采取改变摊铺速度的措施。(www.xing528.com)

d.摊铺中应经常检查振捣棒的工作情况和位置。面层出现条带状麻面现象时，应停机检查振捣棒是否损坏；振捣棒损坏时，应更换振捣棒。摊铺面层上出现发亮的砂浆条带时，应检查振捣棒位置是否异常；振捣棒位置异常时，应将振捣棒调整到正常位置。

⑤抹面。滑模摊铺过程中应采用自动抹平板装置进行抹面（图4.45）。对少量局部麻面和明显缺料部位，应在挤压板后或搓平梁前补充适量拌合物，由搓平梁或抹平板机械修整。滑模摊铺的混凝土面板在下列情况下可用人工进行局部修整：

a.用人工操作抹面抄平器，精整摊铺后表面的小缺陷，但不得在整个表面加薄层修补路面高程。

b.纵缝边缘出现的倒边、塌边、溜肩现象，应设置侧模或在上部支方形金属管进行边缘补料修整。

c.起步和纵向施工接头处，应采用水准仪抄平并采用大于3 m靠尺边测边修整。

图4.45　抹面

⑥滑模摊铺结束后的工作：

a.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。

b.宜在第二天硬切横向施工缝，也可当天软做施工横缝。

c.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20～40 mm，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。

5）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。按平面位置分类，接缝可分为纵向接缝和横向接缝（图4.46）。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。

图4.46　水泥混凝土路面接缝布置示意图

（1）纵缝施工

纵缝从功能上分为纵向施工缝和纵向缩缝两类，从构造上分为设拉杆平缝型和设拉杆假缝型（图4.47）。

图4.47　纵向施工缝构造示意图（单位：mm）

①当一次铺筑宽度小于路面宽度时，应设置纵向施工缝，位置应避开轮迹，并重合或靠近车道线，构造可采用设拉杆平缝型。上部应锯切槽口，深度为30～40 mm，宽度为3～8 mm，槽内灌塞填缝料。采用滑模摊铺机施工时，纵向施工缝的拉杆可用摊铺机的侧向拉杆装置插入。采用固定模板施工方式时，应在振实过程中从侧模预留孔中手工插入拉杆。

②当一次铺筑宽度大于4.5 m时，应设置纵向缩缝，构造可采用设拉杆假缝型。锯切的槽口深度应大于纵向施工缝的槽口深度。纵缝位置应按车道宽度设置，并在摊铺过程中用专用拉杆插入装置插入拉杆。

③钢筋混凝土路面、桥面和搭板的纵缝拉杆可由横向钢筋延伸穿过接缝代替。钢纤维混凝土路面切开的纵向缩缝可不设拉杆，纵向施工缝应设拉杆。

④插入的侧向拉杆应牢固，不得松动、碰撞或拔出。若发生拉杆松脱或漏插，应在横向相邻路面摊铺前，钻孔重新植入。当发现拉杆可能被拔出时，宜进行拉杆拔出力（握裹力）检验。

⑤纵缝应与路线中线平行。纵缝拉杆应采用螺纹钢筋，设在板厚中央，并应对拉杆中部100 mm进行防锈处理。

（2）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形式；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，通常与横向缩缝、横向胀缝合设。

①横向缩缝。

a.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。必须调整板长时，最大板长不宜大于6.0 m，最小板长不宜小于板宽。

b.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，在其他情况下可采用不设传力杆假缝型（图4.48）。

c.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。

d.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3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4.54推荐的切缝方式选用。

图4.48　横向缩缝构造示意图（单位：mm）

表4.54　根据施工气温推荐的切缝方式

②横向胀缝（图4.49）。

a.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”）。

b.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。高温施工的，可不设胀缝；常温施工且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500 m时，宜设一道中间胀缝；低温施工且路面两端构造物间距不小于350 m时，宜设一道胀缝。

图4.49　横向胀缝构造示意图（单位：mm）

c.普通混凝土路面的胀缝应包括补强钢筋支架、胀缝板和传力杆，胀缝构造如图4.50所示。钢筋混凝土和钢纤维混凝土路面可不设钢筋支架。胀缝宽20～25 mm，使用沥青或塑料薄膜滑动封闭层时，胀缝板及填缝宽度宜加宽到25～30 mm。传力杆一半以上长度的表面应涂防黏涂层。端部应戴活动套帽，套帽材料与尺寸应符合有关规定的要求。胀缝板应与路中心线垂直，缝壁垂直，缝隙宽度一致，缝中完全不连浆。

d.胀缝应采用前置钢筋支架法施工，也可采用预留一块面板，高温时再铺封（图4.50）。前置法施工时，应预先加工、安装和固定胀缝钢筋支架，并在使用手持振捣棒振实胀缝板两侧的混凝土后再摊铺。宜在混凝土未硬化时，剔除胀缝板上部的混凝土，嵌入（20～25）mm×20 mm木条，整平表面。胀缝板应连续贯通整个路面板宽度。

图4.50　前置钢筋支架法施工胀缝

1—先浇筑混凝土；2—传力杆；3—金属套管；4—钢筋；5—支架；6—压缝板条；7—嵌缝板；8—胀缝模板

③横向施工缝。每日施工结束或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4.51）。

图4.51　横向施工缝构造示意图（单位：mm）

6）抗滑构造施工

水泥混凝土路面抗滑构造是确保行车安全的一项关键技术措施。尤其是高等级公路，设计行车速度较高、抗滑构造指标不足时，路表面在雨天容易打滑，对行车安全很不利，极易出现交通事故。因此，各等级公路水泥混凝土路面的表面要求是“平而不滑”，既要求高平整度，又要求足够的细观抗滑构造。

目前，水泥混凝土路面抗滑构造主要通过拉毛处理、塑性刻槽和硬刻槽来实现。

（1）拉毛处理

水泥混凝土面层摊铺完毕或精整平表面后，使用钢支架拖挂1～3层叠合麻布、帆布或棉布，洒水湿润后做拉毛处理（图4.52）。布片接触路面的长度以0.7～1.5 m为宜，细度模数偏大的粗砂，拖行长度取小值；砂较细时，取大值。人工修整表面时，宜使用木抹。用钢抹修整过的光面，仍需进行拉毛处理，以恢复细观抗滑构造。

图4.52　路面拉毛处理

（2）塑性拉槽

当日施工进度超过500 m时，抗滑沟槽制作宜选用拉毛机械施工［图4.53（a）］。没有拉毛机时，可采用人工拉槽方式。在混凝土表面泌水完毕20～30 min内应及时进行拉槽。拉槽深度应为2～4 mm、槽宽3～5 mm，每耙与槽间距为15～25 mm。可采用等间距或非等间距抗滑槽，考虑减小噪声，宜采用后者。衔接间距应保持一致，槽深基本均匀。

图4.53　混凝土路面拉刻槽处理

（3）硬刻槽

特重和重交通混凝土路面宜采用硬刻槽，凡使用真空吸水或圆盘、叶片式抹面机精平后的混凝土路面、钢纤维混凝土路面必须采用硬刻槽方式制作抗滑沟槽［图4.53（b）］。

硬刻槽机有普通手推式、支架式及自行式3种。刻槽方法也有等间距和不等间距两种。为降低噪声，宜采用非等间距刻槽，尺寸宜为槽深3～5 mm、槽宽3 mm，槽间距在12～24 mm随机调整。对路面结冰地区，硬刻槽的形状宜使用上宽6 mm、下窄3 mm梯形槽，目的是向上分散结冰冻胀力，保持槽口完好；硬刻槽机重量宜重不宜轻，一次刻槽最小宽度不应小于500 mm。硬刻槽时不应掉边角，也不得中途抬起或改变方向，并保证硬刻槽到面板边缘。抗压强度达到40%后可开始硬刻槽，且宜在两周内完成。硬刻槽后应随即冲洗干浄路面，并恢复路面养生。

7）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接缝进行填塞处理，又称为灌缝作业。各级公路水泥混凝土路面接缝在养生期满后必须及时灌缝，以提高路面板防水密封性、板间嵌锁和荷载传递能力。

（1）清缝

应先采用切缝机清除接缝中夹杂的砂石、凝结的泥浆等，再使用压力大于或等于0.5 MPa的压力水和压缩空气彻底清除接缝中的尘土及其他污染物，确保缝壁及内部清洁、干燥。缝壁检验以擦不出灰尘为灌缝标准。

路面胀缝和桥台隔离缝等应在填缝前，凿去接缝板顶部嵌入的木条。涂胶黏剂后嵌入胀缝专用多孔橡胶条或灌进适宜的填缝料。当胀缝宽度不一致或有啃边、掉角等现象时，必须灌缝。

（2）灌缝

使用常温聚氨酯和硅树脂等填缝料时，应按规定比例将两组分材料按1 h灌缝量混拌均匀后使用。填缝料配制要求随配随用。

使用加热填缝料时，应将填缝料加热至规定温度。加热过程中应将填缝料彻底熔化，搅拌均匀，并保温使用。

（3）灌缝质量控制

灌缝的形状系数宜控制宜为1.5，钢筋混凝土、连续配筋混凝土面层、过渡板、搭板与桥面的灌缝形状系数为1.0；灌缝深度宜为15～20 mm，最浅不得小于15 mm。先挤压嵌入直径9～12 mm多孔泡沫塑料背衬条，再灌缝。灌缝顶面热天应与板面齐平；冷天应填为凹液面，中心低于板面1～2 mm。填缝必须饱满、均匀、厚度一致并连续贯通，填缝料不得缺失、开裂和渗水。

（4）灌缝料养护

常温施工式填缝料的养护期，低温天宜为24 h，高温天宜为12 h。加热施工式填缝料的养护期，低温天宜为2 h，高温天宜为6 h。在灌缝料养护期间应封闭交通。

8）养护

①混凝土路面铺筑完成或软做抗滑构造完毕后立即开始养护。机械摊铺的各种混凝土路面、桥面及搭板宜采用喷洒养护剂同时保湿覆盖的方式养护。在雨天或养护用水充足的情况下，也可采用覆盖保湿膜、土工毡、土工布、麻袋、草袋、草帘等洒水湿养护方式，不宜使用围水养护方式。

②养护时间根据混凝土弯拉强度增长情况而定，不宜小于设计弯拉强度的80%，应特别注重前7 d的保湿（温）养护。一般养护天数宜为14～21 d，高温天不宜小于1 4 d，低温天不宜小于21 d。对于掺粉煤灰的混凝土路面，最短养护日时间不宜少于28 d，低温天应适当延长。

③混凝土板养护初期，严禁人、畜、车辆通行。在达到设计强度40%后，行人方可通行在路面养护期间，平交道口应搭建临时便桥。面板达到设计弯拉强度后，方可开放交通。