公路工程水泥混凝土施工技术研究

摘要：水泥混凝土作为公路工程中常用的路面材料，具有强度高、承载力好、抗滑耐用等特征，应用优势十分显著。然而，随着交通量的不断增加和环境条件的复杂化，传统施工技术往往存在一定局限性，难以满足现代公路工程的建设要求。基于此，本文依托实际公路工程项目，通过文献参考、实证研究和经验总结等方法，深入分析水泥混凝土路面施工技术要点，旨在提升公路工程中水泥混凝土的施工质量，降低成本消耗及实现可持续发展目标，以供参考。

关键词：公路工程；水泥混凝土；路面施工；技术要点

引言：水泥混凝土施工技术在公路工程中占据重要地位，具有工艺简单、操作便捷、技术成熟等特点。为保证工程质量与行车安全，必须围绕原材料控制、配合比设计、拌合与运输、摊铺与振捣等关键环节展开研究，严格按照施工规范执行操作流程。在此基础上，需制定合理的施工组织方案，优化施工工艺，加强施工全过程的质量管控，对于推动公路工程高质量发展具有重要意义。

1项目概况

以某公路扩建工程为例，其中某段路程全长18.3km，设计时速30km/h，双向四车道。由于项目所在区域地形复杂，沿线多为山岭重丘区，地质条件多样，存在高填深挖路段较多、气候潮湿多雨等特点，对水泥混凝土性能要求较高。本工程路面结构设计采用水泥混凝土作为基层和部分路段的面层材料，根据设计规范要求，其抗压强度需达到C30标准，且耐久性、坍落度等指标也要满足相应要求。同时，在实施过程中，面临诸多技术难点：一是沿线地形复杂、材料运输距离长，施工组织难度大；二是水泥混凝土施工易受地质条件影响，可能导致结构稳定性不足；三是潮湿多雨气候环境对混凝土强度产生不利影响。为提升公路路面整体建设质量，就要结合实际工程数据，重点分析水泥混凝土配比设计、工艺改进及质量控制的有效性，探索一套科学可行的解决方案。

2水泥混凝土路面施工技术要点

2.1基层处理

在项目施工之前，需彻底清理基层表面的浮土、杂物及软弱层，确保基层干净整洁。根据设计规范，水泥稳定碎石基层以30cm厚的片石和5cm厚的级配碎石为主，摊铺厚度一般控制在15～20cm之间，宽度则要超过混凝土面板边缘5～10cm，并在施工时，应分层摊铺、逐层压实，最终压实度不得低于95％，若在检测过程中发现局部区域密实度不足，应及时返工处理，确保基层整体强度均匀。对于潮湿或多雨的路段，基层处理时还需加强排水措施，比如设置横向盲沟（直径≥100mm）和纵向排水管（间距≤5m），以有效排出地下水和地表水，防止水分对基层及面层造成损害。另外，也要检测基层的弯沉值，确保其符合设计要求（通常≤1.2mm/m），一旦发现局部区域不满足标准，则需进行补强处理，如填铺一层水泥砂浆或重新压实加固。

2.2测量放样

水准测量是确定道路高程的关键步骤，这就要采用徕卡DNA03等高精密水准仪（精度可达±0.5mm/km），确保高层数据的准确性。施工前需建立完善的水准控制网，基准点间距控制在100～200m之间，基准点数量不得少于3个，以避免误差累积，并要注意避开障碍物和不稳定区域，同时对测量数据进行复核，确保高程偏差不超过±5mm/m。针对平面放样这一工序，则要利用全站仪完成，根据图纸、方案等施工资料确定道路中心线和边线，在关键位置布设控制点（间距≤50m），并要结合GPS等辅助系统进行坐标核对，将放样误差控制在合理范围区间内。对于复杂地形地貌，可采用RTK技术实现动态放样，进一步提高效率。

2.3模板安装

一般采用钢模板，因其具有较高的刚度、耐久性和重复利用，尺寸为2.5～3.0m长、10～15cm高，厚度≥3mm，并根据规范要求，表面需光滑无划痕，直线段平面偏差≤5mm，曲线段平面偏差≤10mm，施工前对模板进行检查和校正，严禁使用不合格模板，以避免对混凝土面层造成污染。模板安装分为以下四个步骤：（1）模板安装前，对其表面进行清洁处理，涂刷硅酮类脱模剂，便于后期拆模，并检查施工图纸和测量数据，明确模板位置、高度；（2）在路面基层上放出模板中心线和边线，使用支撑架或拉杆将其固定在指定位置，支撑架间距为1.0～1.5m，并在关键部位（转角处、曲线段）适当加密，以确保模板稳定性；（3）在相邻模板之间需预留2～3mm缝隙，使用专业密封胶条填充，防止漏浆，并用夹具将接头部位固牢；（4）安装完成后，需对模板位置、高度和垂直度进行逐一检查，对于偏差超标的部位，应及时调整或更换模板，确保其符合规范[1]。

2.4原材料选用

原料选择是水泥混凝土路面施工的关键环节，其直接影响到路面强度、耐久性和使用寿命，主要包括水泥、集料、外加剂和水。

（1）水泥。应优先选择强度等级为P.0 42.5的硅酸盐水泥，满足初凝时间≥3h、终凝时间≤6h的要求，并且其强度、安定性等指标必须符合相关标准。在水泥材料进场后，则要对其质量和性能进行检测，如表1所示，以确保其符合施工要求。值得注意的是，施工中应避免使用快硬或过期水泥。

（2）集料。作为水泥混凝土的重要组成，包括粗集料和细集料。粗集料应采用质地坚硬、级配良好的碎石/卵石，粒径为5～20mm，压碎值≤15％，含泥量≤1％，以保证混凝土拌和物的流动性；细集料宜选用中砂，细度模数为2.6～3.2之间，含泥量≤3％，细骨料需具有良好的颗粒级配，以提升混凝土密实性。

（3）外加剂。以选用的水泥类型特点为依据，根据施工环境和要求进行试验，确定选用高效减水剂、早强剂等，比如减水剂掺量一般为水泥质量的0.5％～1.0％，可降低水灰比、提高流动性，同时增强混凝土的耐久性。

（4）水。必须采用清洁的饮用水，不得含有影响水泥正常凝结的有害物质，pH值应≥6.0，不溶物含量≤0.5g/L。

2.5配合比设计

为确保项目顺利实施，必须合理确定各原材料的比例关系，通过科学的配合比设计，有助于提高施工效率，降低工程成本。因此，应根据工程设计要求和材料特性，确定水泥混凝土的基本性能指标，如抗压强度、坍落度等，先制定出初步配合比设计方案，并在此基础上，进行多次试拌和性能测试，重点检测水泥混凝土的各项参数指标，通过调整砂率、用水量、外掺剂量，优化混凝土的工作性和力学性能[2]。经过多次试验和调整后，最终确定的配合比如表2所示。

2.6拌和与运输

项目采用强制式搅拌机进行拌和，其具有搅拌均匀、效率较高的特点，并配备了电子计量系统，确保材料用量的精确性。在拌和过程中，应优先投放水泥、砂石（分批次加入），搅拌20s，让水泥与砂石充分混合，再逐步加入设计用水量和粗骨料，持续搅拌60s，最后投入外加剂，搅拌120s左右，直至混凝土均匀、无泌水现象，提高水泥混凝土搅拌的均匀性。搅拌机转速控制在80～100r/min，确保材料混合充分且不过度搅拌导致骨料破碎。待混合料搅拌完成，需要使用混凝土罐车，严格把控混合料的装卸高度，依照标准化顺序完成材料装卸，以避免其出现水灰失衡问题，并尽可能选择距离最短、路况最好的道路，防止因长时间等待出现混凝土初凝，通过将运输时间控制在1d内，结合“边搅拌、边运输”原则，确保混凝土到达施工现场时仍具备良好的工作性能。

2.7摊铺及振捣

摊铺工艺决定了水泥混凝土的初始分布状态，而振捣工艺则通过振动作用排出拌合物中的空气，使骨料与砂浆充分结合，从而提高混凝土的强度和耐久性。

在水泥混凝土摊铺前，需要确保基层表面干净、湿润且无积水，通过摊铺前的试铺测试，验证摊铺机械的工作状态及拌合物的工作性能（坍落度控制在180±20mm范围内），以保证良好的流动性和可塑性。为确保摊铺质量，项目采用了“机械+人工”联合摊铺模式，提前安排专人负责对水泥混凝土材料关键指标进行检测，包括坍落度、含水量和温度等，通过严格的质量和性能检测，确保其符合设计要求和规范标准，避免因材料质量问题导致后续施工出现缺陷。在此基础上，应按照事先提出的设计宽度和厚度进行作业，比如摊铺机械负责大面积的快速摊铺，人工则主要辅助处理机械设备难以达到的边角区域或局部平整工作，有助于提高摊铺施工效率，保证摊铺施工均匀性和密实度。同时，也要加强对现场温度和混合料含水量等参数的实时监测，一旦发现其超出规定范围，则要立即采取相应措施进行调整。例如，若现场温度过高导致混合料坍落度降低，需通过遮阳、洒水降温等方式进行调节；而如果含水量不足，需及时补充适量的水分并重新搅拌均匀[3]。

振捣作业应在水泥混凝土初凝之前完成，即振捣时间控制在摊铺作业完成后的45min内进行，以防止混合料流动性下降，影响密实效果。项目主要采用插入式振捣棒，应将振捣棒垂直或略微倾斜（倾斜角度＜30°）插入混凝土路面，插入深度为振捣棒总长度的1/2至2/3，不应超过摊铺厚度，在每个振捣点缓慢上下移动30～40s时，便要换下一个振捣点进行，避免停留在同一位置过久，但如果拌合物中含有较大颗粒时，则要适当延长振捣时间，约20s，直至水泥混凝土表面泌水均匀、无明显下沉、气泡排出充分。在此过程中，需注意观察其表面变化，当出现“泛砂”现象（即砂浆从骨料中析出），说明振捣时间过长或拌和物配比不合理。同时，如果混凝土坍落度≥200mm，应适当加快振捣速度，而对于低坍落度混凝土，则需延长振捣时间以确保密实性。

2.8接缝处施工

（1）胀缝，目的是应对温度变化引起的体积膨胀而设置的构造缝，通常在夏季高温或冬季低温地区设置，其位置间距一般控制在20～30m之间，与路面结构线垂直。胀缝板采用钢筋混凝土预制构件，厚度80～100mm，宽度与路面相同，应提前预埋，并与两侧混凝土通过传力杆连接，而传力杆要与胀缝板垂直安装，确保传递荷载均匀。同时，填缝材料应具有良好的弹性、耐老化和防水性能，比如聚氨酯类或硅酮密封胶，施工时需清理缝内杂质，并在温度变化稳定的时段从胀缝上部实施封闭处理。

（2）缩缝，通常位于路面中间，间距4m，以防止混凝土收缩产生的裂缝。在混凝土摊铺完成后，则要使用切割机沿设计线切开缝隙，深度为板厚的1/3，宽度为4～6mm。施工时，需确保缝隙干燥、清洁，并在温度稳定下进行灌注，一旦作业现场气温较高，会使混凝土强度增速加快，就必须及时做好切缝处理。

（3）工作缝，是分段施工时的临时接缝，通常设置在胀缝或缩缝位置，同时与路面中心线相垂直，多条车道工作缝无须设置在同一横断面。两侧混凝土通过直径32mm的传力杆（光圆钢筋）连接，长度为600mm，嵌入混凝土中的传力杆不小于300mm，裸露在外的一部分应均匀涂抹一层沥青完成润滑处理。

（4）填缝是接缝施工的关键环节，其质量直接影响路面的耐久性。填缝之前，需要使用专用工具清除缝内的碎屑、尘土等杂物，再用吹风机将缝隙吹干，保持其干燥，确保缝隙壁与填缝料达到良好的黏结效果。在填缝时，应采用填缝枪将填缝剂（聚氨酯填缝剂、硅酮类密封胶）均匀注入缝隙，填充高度应低于路面表面1～2mm，确保留有一定空间供接缝变形。

2.9混凝土养护

为有效控制水分蒸发速度，确保水泥水化热反应充分进行，提升水泥混凝土的力学性能和抗裂能力，就必须积极开展水泥混凝土路面的养护管理工作。在项目建设中，养护方法包括洒水保湿、覆盖材料和薄膜养生等，对于普通混凝土路面，应采用草席或麻袋覆盖并定期洒水，保持表面湿润状态，尤其在高温或干燥环境下，需增加洒水频率以避免水分蒸发。然而，在冬季施工时，需采取保温措施，如覆盖保温材料或使用蒸汽加热，将混凝土养护温度维持在5℃以上。另外，根据相关技术规范，混凝土路面养护时间应不少于7d，而对于掺入缓凝型外加剂或需要提高抗渗性的路面工程，养护周期应延长至14d以上。

3结论

综上所述，水泥混凝土路面作为一种重要的道路结构形式，因其强度高、稳定性好、耐久性强等特征，在我国公路建设中得到了广泛应用。因此，就必须从基层处理、测量放线、配合比设计等多个环节，严格按照相关规范和标准进行操作，做好每一个施工细节，并要加强施工过程中的质量监测与控制，有效保障水泥混凝土施工质量，显著提升施工效率、降低成本消耗，为实现公路工程建设的可持续发展提供有力支撑。

参考文献：

[1]王学军.公路工程水泥混凝土路面施工技术及质量控制措施分析[J].工程技术研究，2024，9（11）：152-154.

[2]李波，韩堋媛.公路水泥混凝土路面施工及质量控制研究[J].山西交通科技，2024（3）：47-49，64.

[3]任登辉.水泥混凝土路面施工技术及质量保证[J].产业创新研究，2024（18）：119-121.