學習項目5水泥混凝土路面施工【學習目標】

通過本章學習了解水泥混凝土路面的配合比設計；理解水泥混凝土路面的分類及特點、混凝土路面的各種施工方法；掌握水泥混凝土面層材料要求、混凝土路面的施工要領及質量控制要求。【】本項目涉及到：水泥混凝土路面原材料選擇、施工準備、施工方法等。學習情境1水泥混凝土配合比設計【情境描述】

本情境為一段二級公路改建工程水泥混凝土路面配合比設計，其中講述了混凝土路面材料的選擇和配合比的控制。【情境剖析】請思考水泥混凝土路面材料是根據什么要求來選擇的？如何控制配合比？為什么本工程中選配有外加劑，所有水泥混凝土路面都要摻配外加劑嗎？

能力目標主講內容學生完成任務評價標準理解水泥混凝土路面的分類和特點；掌握水泥混凝土路面的構造；

水泥混凝土路面的構造對不同類型的水泥混凝土路面進行構造設置特別是對變形縫的設置和處理優秀了解理解水泥混凝土路面的分類和特點；掌握水泥混凝土路面的構造良好熟悉掌握水泥混凝土路面的構造合格熟悉掌握水泥混凝土路面的構造掌握水泥混凝土路面材料選擇要求及配合比設計；

水泥混凝土路面材料選擇要求及配合比設計對不同要求的水泥混凝土路面選擇合適的材料并進行配合比設計優秀熟練掌握水泥混凝土路面材料選擇要求及配合比設計良好掌握水泥混凝土路面材料選擇要求及配合比設計合格基本掌握水泥混凝土路面材料選擇要求及配合比設計了解了解混凝土路面的結構設計原理;混凝土路面的結構設計原理了解混凝土路面設計原理優秀了解混凝土路面設計原理良好了解混凝土路面設計原理合格了解混凝土路面設計原理工作任務表5.1.1水泥混凝土路面的分類及特點

一、路面基層（底基層）的類型水泥混凝土路面的分類普通混凝土路面鋼筋混凝土路面連續配筋混凝土路面碾壓混凝土路面鋼纖維混凝土路面二、水泥混凝土路面的特點

5.1.2水泥混凝土路面的構造一、土基二、基層

三、混凝土面板混凝土路面下的路基必須密實、穩定和均勻，土基強度應不小于20MPa，處于干燥或中濕狀況。基層材料的技術要求必須符合《公路路面基層施工技術規范》（JTJ034—2000）的要求，厚度以20cm左右為宜，寬度根據具體情況決定。足夠的強度、耐久性、表面抗滑和耐磨能力、平整度。四、接縫的類型與構造

（一）橫向接縫的構造（1）橫向縮縫

橫向縮縫可等間距或變間距布置，采用假縫形式。特重和重交通公路、收費廣場以及鄰近脹縫或自由端部的3條縮縫，應采用設傳力桿假縫形式。傳力桿應采用光圓鋼筋，其半段錨固在混凝土中，另半段涂瀝青或潤滑油，有利于板間傳遞荷載。傳力桿直徑、長度和間距可參照規范選用。設傳力桿縮縫

（2）橫向脹縫脹縫縫隙寬約20~25mm，縫隙上部3~4cm深度內澆灌填縫料，下部則設置富有彈性的嵌縫板。其直徑、長度和間距可參照范選用，傳力桿最好在縫的兩邊交錯布置。放大脹縫（3）橫向施工縫設傳力桿平縫型設拉桿企口型

施工縫——每天工作結束或因臨時原因而中斷施工時，需設置橫向施工縫，施工縫應盡量做到脹縫處。（4）接縫填縫材料（二）縱向接縫的構造縱縫縱縫——混凝土路面的縱縫一般結合路面寬度及車道寬度進行劃分。一般采用設拉桿的平縫或企口縫；當縱縫間距超過4米時，應在板中線上設置縱向縮縫；縱向縮縫宜采用設拉桿的假縫；拉桿設置見規范規定。5.1.3水泥混凝土路面材料的要求5.1.3.1水泥混凝土路面材料的要求一、水泥各交通等級路面所使用水泥品質要求應符合《規范》的規定。水泥抗折強度、抗壓強度應滿足表5-5的規定。二、粗集料三、細集料應采用質地堅硬、耐久、潔凈的天然砂、機制砂或混合砂。四、水五、外加劑六、其他材料表5-5各交通等級路面水泥各齡期的抗折強度、抗壓強度交通等級特重交通重交通中、輕交通齡期（d）328328328抗壓強度（MPa），≥25.557.522.052.516.042.5抗折強度（MPa），≥4.57.54.07.03.56.55.1.3.2水泥混凝土配合比設計一、普通混凝土路面的配合比應滿足的技術要求

（一）彎拉強度

——配制28d彎拉強度的均值（MPa）；——設計彎拉強度標準值（MPa）；——彎拉強度試驗樣本的標準差（MPa）；——保證率系數，應按表5-6確定；——彎拉強度變異系數，應按統計數據在表5-7的規定范圍內取值；

表5-6保證率系數公路技術等級判別概率（組）3691520高速公路0.051.360.790.610.450.39一級公路0.100.950.590.460.350.30二級公路0.150.720.460.370.280.24三、四級公路0.200.560.370.290.220.19表5-7各級公路混凝土路面彎拉強度變異系數公路技術等級高速公路一級公路二級公路三、四級公路混凝土彎拉強度變異水平等級低低中中中高允許變化范圍0.05～0.100.05～0.100.10～0.150.10～0.150.10～0.150.15～0.20（二）工作性

表5-8混凝土路面滑模攤鋪最佳工作性及允許范圍指標界限坍落度振動粘度系卵石混凝土碎石混凝土最佳工作性20～4025～50200～500允許波動范圍5～5510～65100～600表5-10路面混凝土含氣量及允許偏差（%）最大公稱料徑（mm）無抗凍性要求有抗凍性要求有抗鹽凍要求19.04.0±1.05.0±0.56.0±0.526.53.5±1.04.5±0.55.5±0.531.53.5±1.04.0±0.55.0±0.5（三）耐久性表5-10路面混凝土含氣量及允許偏差（%）最大公稱料徑（mm）無抗凍性要求有抗凍性要求有抗鹽凍要求19.04.0±1.05.0±0.56.0±0.526.53.5±1.04.5±0.55.5±0.531.53.5±1.04.0±0.55.0±0.5表5-9不同路面施工方式混凝土坍落度及最大單位用水量攤鋪方式軌道攤鋪機攤鋪三輥軸機組攤鋪小型機具攤鋪出機坍落度（mm）40～6030～5010～40攤鋪坍落度（mm）20～4010～300～20最大單位用水量（kg/m3）碎石156卵石153碎石153卵石148碎石150卵石145表5-11混凝土滿足耐久性要求的最大水灰（膠）比和最小單位水泥用量公路技術等級高速公路、一級公路二級公路三、四級公路最大水灰（膠）比0.440.460.48抗冰凍要求最大水灰（膠）比0.420.440.46抗鹽凍要求最大水灰（膠）比0.400.420.44最小單位水泥用量（kg/m3）42.5級30030029032.5級310310305抗冰（鹽）凍時最小單位水泥用量（kg/m3）42.5級32032031532.5級330330325摻粉煤灰時最小單位水泥用量（kg/m3）42.5級26026025532.5級280270265抗冰（鹽）凍摻粉煤灰最小單位水泥用量（42.5級水泥）（kg/m3）280270265二、外加劑的使用要求（一）高溫施工與低溫施工（二）摻量應由混凝土試配試驗確定（三）保證其共溶性表5-12混凝土路面和橋面最大平均氣泡間距系數（）公路技術等級高速公路、一級公路其他公路嚴寒地區冰凍275300鹽凍225250寒冷地區冰凍325350鹽凍275300三、配合比參數的計算與確定（一）水灰（膠）比的計算和確定碎石或碎卵石混凝土：卵石混凝土：——水泥實測28d抗折強度（MPa）

（1）水灰比按下列公式計算：（2）摻用粉煤灰時，應計入超量取代法中代替水泥的那一部分粉煤灰用量（3）應在滿足彎拉強度計算值和耐久性（表5-11）兩者要求的水灰（膠）比中取小值表5-13砂的細度模數與最優砂率無關砂細度模數2.2～2.52.5～2.82.8～3.13.1～3.43.4～3.7砂率碎石30～3432～3634～3836～4038～42卵石28～3230～3432～3634～3836～40（二）砂率的選擇（三）計算單位用水量碎石：卵石：——不摻外加劑與摻合料混凝土的單位用水量（kg/m3）：

——坍落度（mm）；

——砂率（%）；

——灰水比，水灰比之倒數。

摻外加劑時應計入外加劑減水作用，其按下式計算：（四）確定單位水泥用量——單位水泥用量（kg/m3）

（五）確定砂石料用量砂石料用量可按密度法或體積法計算。5.1.3.3配合比確定與調整由上述各經驗公式推算得出的混凝土配合比，應在實驗室內按規定方法進行試配檢驗和調整。5.1.4水泥混凝土路面結構設計一、交通分析二、荷載應力計算三、溫度應力計算四、板厚驗算學習情境2測量放樣

【情境描述】

請思考6.5m為何要設邊線？模板頂面高程為多少？如何用水準儀視線高法放樣模板高程？【情境剖析】本情境為水泥混疑土路面施工段的工程概況描述，面層施工測量放樣方法。請思考6.5m為何要設邊線？模板頂面高程為多少？如何用水準儀視線高法放樣模板高程？

測量放樣學習情境工作任務表能力目標主講內容學生完成任務評價標準掌握水泥混泥土面層平面和攤鋪厚度控制過程水泥混泥土路面施工平面和高程放樣模板架設和測量路基路面質量檢測水泥混泥土路面攤鋪厚控制測量優秀熟悉中樁、邊樁放樣方法，掌握設計和施工標高測量方法，了解模板設置和跟蹤測量良好了解中樁、邊樁放樣方法，掌握設計和施工標高測量方法，了解模板設置和跟蹤測量合格掌握設計和施工標高測量方法，了解跟蹤測量過程5.2.1水泥混泥土路面施工放樣一、平面放樣(一)根據“路面結構圖”，計算各結構層邊樁至中樁的水平距離(二)中樁放樣和根據計算的邊樁至中樁距離放出邊樁位置(三)用距離交會法放樣路面邊樁及中樁的加樁位置(四)除了中、邊樁，面層面板要放樣攤鋪邊線的施工樁二、高程放樣三、模板架設和測量5.2.2路基路面放樣精度要求和檢測一、檢測目的與要求在路基路面施工過程中、交工驗收期間及舊路調查中，都需要檢測路基路面各部分的幾何尺寸，以保證其符合要求。二、準備工作三、縱斷面高程測定=-

四、路面橫披測定

=-

五、路基路面寬度及中線偏差測定=-

學習情境5.3混凝土生產及運輸【情境描述】

請思考水泥混凝土的生產要注意哪些問題？混凝土運輸對質量影響如何？【情境剖析】本情境中采用攪拌機生產混凝土，采用汽車進行運輸。混凝土生產及運輸學習情境工作任務表能力目標主講內容學生完成任務評價標準了解水泥混凝土路面施工機械種類及適用情況；了解水泥混凝土生產工藝及注意事項；了解混凝土運輸注意事項；水泥混凝土路面施工攤鋪機械功能和特點介紹以及對不同概況的道路進行機械選配；水泥混凝土生產和運輸注意事項；能夠獨立完成某個路段的施工機械選配；掌握水泥混凝土生產和運輸注意事項；優秀能夠獨立完成某個路段的施工機械選配；能夠對水泥混凝土生產工藝和運輸進行控制；良好對幾種攤鋪機的功能和特點較熟悉；能夠對水泥混凝土生產工藝和運輸進行控制；合格了解多種攤鋪機；了解水泥混凝土生產和運輸注意事項；5.3.1水泥混凝土施工機械一、拌和設備水泥混凝土拌合樓公路現場混凝土攪拌站二、攤鋪成型設備滑模式攤鋪機施工常見的水泥混凝土路面的攤鋪機械有滑模攤鋪機、軌道攤鋪機、三輥軸機組、小型機具、碾壓混凝土攤鋪機械等。滑模攤鋪機的基本技術參數路肩滑模攤鋪機施工軌道模板軌道攤鋪機的基本技術參數三輥軸整平機的主要技術參數

三輥軸機組鋪筑水泥混凝土路面5.3.2水泥混凝土原材料檢驗及實訓一、水泥混凝土原材料檢驗主要檢驗方法（一）水泥的抗折強度檢驗（1）主要儀器設備2）試驗步驟（2）試驗步驟1）制作混凝土抗折強度試件2）檢查試件并測量3）加載直至破壞4）試驗結果計算（二）水泥的凝結時間檢驗（1）主要儀器設備（2）試驗步驟1）調整凝結時間測定儀2）記錄凝結起始時間3）第一次測定，然后每隔5分鐘測定一次4）試驗結果計算（三）水泥的標準稠度需水量檢驗（1）主要儀器設備（2）試驗步驟1）試驗前檢查2）水泥凈漿的拌制3）標準稠度測定4）試驗結果計算二、水泥混凝土原材料檢驗實訓練習試針支架試錐和錐模試針和圓模5.3.3水泥混凝土生產工藝及注意事項一、配料精確度控制方法二、拌和時間三、砂石料要求四、外加劑使用五、引氣混凝土拌和六、粉煤灰混凝土拌和七、拌合物質量檢驗與控制八、鋼纖維混凝土的拌和特殊要求九、碾壓混凝土拌和特殊要求攪拌樓的混凝土拌和計量允許偏差（%）材料名稱水泥摻合料鋼纖維砂粗集料水外加劑高速公路、一級公路每盤±1±1±2±2±2±1±1高速公路、一級公路累計每車±1±1±1±2±2±1±1其他公路±2±2±2±3±3±2±2混凝土拌合物的質量檢驗項目和頻率檢查項目檢查頻度高速公路、一級公路其他公路水灰比及穩定性每5000m3抽檢1次，有變化隨時測每5000m3抽檢1次，有變化隨時測坍落度及其均勻性每工班測3次，有變化隨時測每工班測3次，有變化隨時測坍落度損失率開工、氣溫較高和有變化隨時測開工、氣溫較高和有變化隨時測振動粘度系數試拌、原材料和配合比有變化時測試拌、原材料和配合比有變化時測鋼纖維體積率每工班測2次，有變化隨時測每工班測2次，有變化隨時測含氣量每工班測2次，有抗凍要求不少于3次每工班測2次，有抗凍要求不少于3次泌水率必要時測必要時測視密度每工班測1次每工班測1次溫度、凝結時間、水化發熱量冬、夏季施工，氣溫最高、最低時，每工班至少測1-2次冬、夏季施工，氣溫最高、最低時，每工班至少測1次離析隨時觀察隨時觀察VC值及穩定性、壓實度、松鋪系數碾壓混凝土做復合式路面底層時，檢查頻率與其他公路相同每工班測3-5次，有變化隨時測5.3.4水泥混凝土的運輸一、總運力要求二、運輸時間三、混凝土拌合物運輸注意事項混凝土拌合物出料到運輸、鋪筑完畢允許最長時間施工氣溫（℃）到運輸完畢允許最長的時間（h）到鋪筑完畢允許最長時間（h）滑模、軌道三軸、小機具滑模、軌道三軸、小機具5～92.01.352.52.010～191.51.02.01.520～291.00.751.51.2530～350.750.501.251.0學習情境4立模及混凝土澆筑

【情境描述】

請思考水泥混凝土路面澆筑要注意哪些問題？水泥混凝土路面施工為什么要切縫？【情境剖析】本情境講述了水泥混凝土路面立模工序及水泥混凝土路面澆筑工藝及注意事項。立模及混凝土澆筑學習情境工作任務表能力目標主講內容學生完成任務評價標準熟悉水泥混凝土路面立模工序及注意事項；掌握水泥混凝土路面澆筑工藝及注意事項；水泥混凝土路面立模及檢查；水泥混凝土澆筑；了解不同施工機械施工中模板安裝工藝，掌握模板技術要求；掌握水泥混凝土攤鋪、振實、整平工藝要求；優秀掌握不同中施工機械施工中模板安裝工藝及技術要求；掌握混凝土攤鋪工藝順序及技術要求；良好掌握模板安裝工藝及技術要求；掌握混凝土攤鋪工藝順序及技術要求；合格了解模板安裝工藝及技術要求；掌握混凝土攤鋪工藝順序及技術要求；掌握水泥混凝土路面變形縫處理技術；了解水泥混凝土路面養護；水泥混凝土路面變形縫處理；水泥混凝土路面養護；掌握溫縮縫、施工縫、構造縫施工工藝及注意事項；了解不同環境下水泥混凝土路面的養護；優秀掌握水泥混凝土路面變形縫處理技術；了解不同情況下水泥混凝土路面養護；良好合格5.4.1水泥混凝土路面立模及檢查一、邊側模板一般采用剛度足夠的槽鋼或鋼制邊側模板，模板的高度為面板設計厚度，模板底部的空隙，宜使用砂漿墊實或墊塑料薄膜，以防止振搗漏漿。二、端頭模板橫向施工縫端模板應為焊接鋼制或槽鋼模板，并按設計規定的傳力桿直徑和間距設置傳力桿插入孔和定位套管。三、模板的數量四、模板架設與安裝五、模拆除及矯正模板安裝精確度要求見表5—36。工作縫端模側立面安裝完畢的側向模板水泥混凝土路面端模支架焊接鋼筋固定支架焊接角鋼固定支架表5-36模板安裝精確度要求施工方式檢測項目三輥軸機組軌道攤鋪機小型機具平面偏位（mm）10515攤鋪寬度（mm）10515面板厚度（mm）代表值-3-3-4合格值-8-8-9縱斷高程偏差（mm）±5±5±10橫坡偏差（%）±0.10±0.10±0.20相鄰板高差（mm）112頂面接茬3m尺平整度（mm）1.512模板接縫寬度（mm）323側向垂直度（mm）324縱向順直度（mm）3245.4.2水泥混凝土路面澆筑施工一、水泥混凝土的攤鋪二、振實插入式振搗棒振實振動板振實振動梁振實三、整平飾面滾杠提漿整平壓實整平精整飾面水泥混凝土路面振動梁抹平機抹光施工5.4.3水泥混凝土路面變形縫及構造縫處理一、接縫的處理（一）縱縫施工（1）縱向施工縫（2）縱向縮縫（3）鋼筋、鋼纖維路面及橋面和搭板的縱向縮縫（4）拉桿的施工保護和重置要求（二）橫縫施工（1）橫向縮縫（3）橫向施工縫（2）橫向脹縫拉桿、脹縫板、傳力桿及其套帽、滑移端設置精確度應符合表5-37的要求。設在縮縫處的施工縫，應采用平縫加傳力桿的形式；設在脹縫處的施工縫，其構造與脹縫相同。表5-37拉桿、脹縫板、傳力桿及其套帽、滑移端設置精確度項目允許偏差（mm）測量位置傳力桿端上下左右偏斜偏差10在傳力桿兩端測量傳力桿在板中心上下左右偏差20以板面為基準測量傳力桿沿路面縱向前后偏位30以縫中心為準拉桿深度偏差及上下左右偏斜偏差10以板厚和桿端為基準測量拉桿端及在板中上下左右偏差20桿兩端和板面測量拉桿沿路面縱向前后偏位30縱向測量脹縫傳力桿套帽長度不小于100mm10以封堵帽端起測縮縫傳力桿滑移端長度大于1/2桿長20以傳力桿長度中間起測脹縫板傾斜偏差20以板低為準脹縫板的彎曲和位移偏差10以縫中心線為準（三）切縫技術要求（1）橫向縮縫切縫方式的選用宜參照表5-38選用。（2）縱向施工縫縱向縮縫的切縫要求應與橫向縮縫相同。（3）縱縫縮縫。（4）切縫寬度為便于填灌及保持填縫料的性能，切縫寬度應控制在4～6mm。（5）變寬路段切縫水泥混凝土路面切縫機（四）灌縫表5-38根據施工氣溫推薦的切縫方式晝夜溫差（℃）切縫方式縮縫切深﹤10最長時間不得超過24h硬切縫1/4～1/5板厚10～15軟硬結合切縫，每隔1～2條提前軟切縫，其余勇硬切縫補切軟切深度不應小于60mm，不足者應硬切補深到1/3板厚，已斷開的縫不補切﹥15宜全部軟切縫，抗壓強度約為1～1.5MPa，人可行走。軟切縫不宜超過6h軟切縫深大于等于60mm，未斷開的接縫，應硬切補深到不小于1/4板厚二、抗滑構造縫處理（一）抗滑構造技術要求（二）抗滑構造施工（1）拉毛處理（2）塑性拉槽（3）硬刻槽（4）特殊路段宜縱向刻槽（5）無需作抗滑構造的條件（6）抗滑構造的恢復5.4.