3.2.3 水泥混凝土路面施工
水泥混凝土路面也称刚性路面，具有强度高、刚度大、稳定性好、养护维修费用低、使用寿命长等优点，在道路工程特别是高等级、重交通量的道路中已得到广泛应用。水泥混凝土包括普通混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土、预应力混凝土、装配式混凝土和钢纤维混凝土等面层板和基层、垫层所组成的路面。普通混凝土路面是指除接缝区和局部范围（边缘和角隅）外不配置钢筋的混凝土路面。水泥混凝土路面的缺点为：对水泥和水的需要量大，开放交通迟，有接缝和修复困难等。
3.2.3.1 水泥混凝土路面材料组成
1.水泥
道路、城市道路、厂矿道路应采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥（简称普通水泥），水泥强度等级不应低于42.5级。
当条件受限制时，可采用矿渣水泥，其强度不应低于42.5级；中轻交通等级道路强度等级不宜低于32.5级，并严格控制用水量，适当延长搅拌时间，加强养护工作；亦可采用32.5号普通水泥，但应采取掺外加剂、干硬性混凝土或真空吸水措施。
民航机场道路和高速道路，必须采用强度不低于42.5级的硅酸盐水泥，水泥应有出厂合格证（含化学成分、物理指标），并经复验合格，方可使用。不同强度等级、厂牌、品种、出场日期的水泥，不得混合堆放，严禁混合使用。出场期超过三个月或受潮的水泥，必须经过试验，按其试验结果决定正常使用或降级使用。已经结块的水泥不得使用。
2.粗集料
粗集料的最大公称粒径，碎砾石不应大于26.5mm，碎石不应大于31.5 mm，砾石不宜大于19.0mm；钢纤维混凝土粗集料最大粒径不宜大于19.0 mm。混凝土所用的集料应坚硬耐磨、表面粗糙、有棱角，并符合规定级配。
3.细集料
混凝土的细集料是指细度模数在2.5以上的天然沙、机制沙或混合沙，海沙不得直接用于混凝土面层。淡化海沙不得用于城市快速路、主次干道，但可用于支路。细集料应质地坚硬、耐久、洁净，技术指标与级配符合规范要求。
4.水
饮用水可直接作为混凝土搅拌和养护用水。非饮用水应进行水质检验，符合有关规定，还应与蒸馏水进行水泥凝结时间与水泥胶砂强度的对比试验。
5.外加剂
（1）流变剂。
流变剂是改善新拌混凝土流变性能的外加剂，工程中常用的流变剂为减水剂。工程中常用的减水剂有木质素系减水剂（简称M剂）、萘系减水剂（简称NF、MF剂等），水溶性树脂（蜜胺树脂）类减水剂等。
（2）调凝剂。
调凝剂是调节水泥混凝土凝结时间的外加剂，通常有早强剂、促凝剂、速凝剂和缓凝剂。早强剂常用的有氯化钙和三乙醇胺复合早强剂。促凝剂常用的有水玻璃、铝酸钠、碳酸钠、氟化钠、氯化钙和三乙醇胺等。速凝剂是使水泥混凝土迅速凝结和硬化的外加剂，可用于冬季施工。
常用的调凝剂有红星1号、711型、782型等，通常掺入量为水泥用量的2.5%～4.0%，初凝时间可在5min之内，终凝时间在10min之内，缓凝剂常在气温较高时拌制混凝土使用，有羟基羧酸盐类（酒石酸等）、多羟基碳水化合物（糖蜜等）和无机化合物类等。
（3）引气剂。
引气剂能在混凝土中形成细小的、均匀分布的空气微泡。对新拌混凝土可改善其工作性、减少泌水和离析；对硬化后的混凝土，可缓冲其水分结冰膨胀的作用。目前，常用的有松香热聚物、烷基磺酸钠和烷基苯丙酸钠等。
3.2.3.2 水泥混凝土面层施工技术
1.施工准备
（1）施工机械选择。
常见的水泥混凝土路面的摊铺机械有滑模摊铺机、轨道摊铺机、三辊轴机组、小型机具和碾压混凝土摊铺机械等。
（2）技术准备。
当采用自拌混凝土时，应选择合适的拌和场地。场地要求为：运送混合料的运距尽量短，水、电等方便，有足够面积的场地，能合理布置拌和机和沙、石堆放点，并能搭建水泥库房等；有碍施工的建筑物、灌溉渠道和地下管线等，均应在施工前拆迁完毕。混凝土摊铺前，对基层进行整修，检测基层的宽度、路拱、标高、平整度、强度和压实度等各项指标，达到设计和规范要求后，经监理工程师同意后进行。混凝土摊铺前，基层表面应洒水润湿，以免混凝土底部水分被干燥基层吸去。
2.模板与钢筋
模板安装应符合下列规定：支模前应核对路面标高、面板分块、胀缝和构造物位置；模板应安装稳固、顺直、平整，无扭曲，相邻模板连接应紧密、平顺，不应错位；严禁在基层上挖槽嵌入模板；使用轨道摊铺机应采用专用钢制轨模。
钢筋安装应符合下列规定：钢筋安装前应检查其原材料品种、规格与加工质量，确认符合设计规定；钢筋网、角隅钢筋等安装应牢固、位置准确；钢筋安装后应进行检查，合格后方可使用；传力杆安装应牢固、位置准确；胀缝传力杆应与胀缝板、提缝板一起安装。
3.混凝土搅拌
混凝土的搅拌时间应按配合比要求与施工要求，经试拌确定最佳搅拌时间，每盘最长总搅拌时间宜为80～120s；外加剂宜稀释成溶液，均匀加入进行搅拌；混凝土应搅拌均匀，出仓温度应符合施工要求。
搅拌钢纤维混凝土还应符合下列要求：当钢纤维体积率较高、搅拌物较干时，搅拌设备一次搅拌量不宜大于其额定搅拌量的80%；钢纤维混凝土的投料次序、方法和搅拌时间应以搅拌过程中钢纤维不产生结团和满足使用要求为前提，通过试拌确定；钢纤维混凝土严禁用人工搅拌。
4.混凝土拌合物的运输
（1）机动车运送。
在路面施工中，为了便于混凝土的摊铺，一般采用自卸车运送混凝土拌合物（工程量一般，现场条件有一定限制时，也可以使用机动翻斗车）。机动车运送混凝土拌合物，主要的风险类型是车辆伤害，其风险控制的重点在于以下几点。
杜绝超载、超速行驶的不安全行为；遇视线不良天气（大雾、沙尘暴等）时，严防快速行驶；卸料前，应确认车厢上方无电线或障碍物；车厢处于举升状态时，严禁作业人员上车厢清除残料；卸料后，严禁在车厢倾斜情况下行驶。
除了要严防车辆伤害外，还应加强现场指挥，防止机动车与其他施工机械之间发生碰撞而导致各种意外伤害事故，防止造成地面作业人员的意外伤亡。
（2）手推车运送。
在工程量很小或现场条件不适合使用大中型运输车时，可使用现场拌和混凝土，采用手推车将混凝土运送到摊铺现场。手推车运送混凝土拌合物应杜绝猛跑、撒把溜车的不安全行为，以免手推车倾翻而导致机械伤害（很可能是伤害他人）；严防车斗内载人的不安全行为，以免造成机械伤害；多车推送混凝土时，防止前后车之间距离过近（一旦后车控制不住手推车，很可能造成前车的推车人受到挤压伤害）。
5.混凝土拌合物的摊铺
（1）人工小型机具施工。
人工小型机具施工水泥混凝土路面层，应符合下列规定。
混凝土松铺系数宜控制在1.10～1.25；摊铺厚度达到混凝土板厚度的2/3时，应拔出模内钢钎，并填实钎洞；混凝土面层分两次摊铺时，上层混凝土的摊铺应在次下层混凝土初凝前完成，且下层厚度宜为总厚度的3/5；混凝土摊铺应与钢筋网、传力杆及边缘角隅钢筋的安放相配合；一块混凝土板应一次连续浇筑完毕；混凝土采用插入式振捣器振捣时，不应过振，且振动时间不宜少于30s，移动间距不宜大于50cm。使用平板振捣器振捣时应重叠10～20cm，振捣器行进速度应均匀。
（2）三辊轴机组铺筑。
三辊轴机组铺筑应符合下列规定：辊轴机组铺筑混凝土面层时，辊轴直径应与摊铺层厚度匹配，且必须同时配备排式振捣机。振捣器的直径宜为50～100 mm，间距不应大于其有效作用半径的1.5倍，且不得大于50cm；当面层铺装厚度小于15cm时，可采用振捣梁，其振捣频率宜为50～100Hz，振捣加速度宜为4～5g（g为重力加速度）；当一次摊铺双车道面层时，应配备纵缝拉杆插入机，并配有插入深度控制和拉杆间距调整装置。
铺筑作业应符合下列要求：卸料应均匀，布料应与摊铺速度相适应；设有接缝拉杆的混凝土面层，应在面层施工中及时安设拉杆；三辊轴整平机分段整平的作业单元长度宜为20～30m，振捣机振实与三辊轴整平工序之间的时间间隔不宜超过15min；在一个作业单元长度内，应采用前进振动、后退静滚方式作业，最佳滚压遍数应经过试铺确定。
6.表面修整
（1）抹平作业。
采用抹平机抹平表面时，其风险控制的重点在于以下几点：杜绝抹平机带病使用的不安全行为，以免造成机械伤害；作业时，严防无专人收放电缆的不安全行为，以免造成触电伤害；杜绝抹平机带负荷启动的不安全行为，以免造成设备损坏。
（2）吸水作业。
路面混凝土摊铺、振捣、抹平后，在混凝土表面铺上吸垫，启动真空设备，从混凝土中吸出游离水，可降低混凝土水灰比，从而提高混凝土路面的质量。真空吸水装置作业时，其风险控制的重点在于以下几点。
杜绝真空泵绝缘不良而导致触电伤害；吸水作业时，严防操作人员在吸垫上行走，以免造成吸垫损坏或者影响工程质量；冬期施工时，严防真空泵存有冷却水，以免造成真空泵损坏；严防掀起盖垫前未断电，以免造成触电伤害。
3.2.3.3 滑模式摊铺机施工
滑模摊铺的特点是在摊铺机两侧安装固定的滑模板，因此，不需另设轨模，由四个液压缸支承腿控制的履带行走机构行走，它可以通过控制机构上下移动，调整摊铺层厚度。这种摊铺机一次通过就可以完成摊铺、捣实、整平等多道工序。滑模摊铺机械化程度高，其施工工艺较为复杂，每一个流程都要求做到充分、精确。
整个施工工艺可分为：施工前准备→混凝土拌和→混凝土运输→滑模摊铺及整修养护→灌填缝料→验收及开放交通。
1.施工前的准备
铺筑前需要保证基层平整，设有沙垫层的，垫层表面应平整、密实；模板尺寸、位置、高程等应满足设计要求，支撑牢固稳定，隔离剂涂刷均匀，模板接缝严密、模内洁净；预埋胀缝板的位置正确；边缘、角隅及其他部位的钢筋安装牢固，位置准确，传力杆与胀缝垂直，绑扎牢固，套筒安装齐全、位置准确；各种检查井井盖、井座，雨水口子、圈应预先安装完成，且安装牢固，位置准确，标高与路面标高协调一致；水泥混凝土运输应确保及时、连续；设有纵缝的水泥混凝土路面层，在成型水泥混凝土板块侧立面，应按要求涂刷隔离剂。
2.正确设置滑模摊铺机各项工作参数
（1）振捣棒位置。
振捣棒的位置应在压板最低点以上，振捣棒的横向间距大于450mm均匀排列，两侧最边缘振捣棒与摊铺边缘距离不宜大于250mm。振捣棒位置是保证面板不产生纵向收缩裂缝的关键，振捣棒随滑模摊铺机拖行时，将粗集料推开，会形成无粗集料的砂浆暗沟。在所有道路路面摊铺时，振捣棒的最低点位置必须设置在路表面以上，防止路面开裂。
（2）前倾斜角。
挤压底板前倾斜角宜设置为30°，提浆夯板位置宜在挤压底板前缘以下5～10mm之间，这是横向拉裂与否的关键要素。
（3）超铺角及搓平梁。
两边缘超铺角为3°～8°。搓平梁前宜调整到与挤压板后沿同高，搓平梁的后沿比挤压底板后沿低1～2mm，并与路面同高。
（4）位置校准。
滑模摊铺机首次摊铺路面，应对挂线及其铺筑位置、几何参数和机架水平度进行校准，正确无误后，方可开始摊铺。
（5）复核测量。
在开始摊铺的5min内，应在铺筑行进中对摊铺出的路面标高、边缘厚度中线、横坡度等参数进行复核测量。所摊铺的路面精确度应符合规范要求。
3.混凝土搅拌与运输
搅拌前应先检查搅拌设备的各机构是否运转正常，并根据实验室提供的配料单将各材料数据输入搅拌设备微机里，接到前方通知后，进行搅和。
搅和时应根据搅和物粘聚性、均质性及强度稳定性试拌确定最佳拌和时间。所生产的拌合物应色泽一致，如有生料、干料、离析或外加剂成团的非均质混合物时，严禁用于路面铺筑。
把搅拌好的混凝土拌合物运到摊铺现场，在运输过程中要保证不漏浆、不变干、不离析，卸料时尽量不要堆积太高。卸料高度不应超过1.5m。远距离运输或运输桥面、钢筋混凝土路面混凝土拌合物时，宜采用混凝土运输车。机前布料尽量使混凝土在全宽方向厚度较均匀，中间可高一点，布料高度一般比成型后的路面高出6～10cm为宜。
4.铺筑作业技术要领
（1）摊铺速度。
操作滑模摊铺机应缓慢、匀速、连续不间断地作业。摊铺速度应根据拌合物稠度、供料多少和设备性能控制在0.5～3.0m/min，一般为1m/min。拌合物稠度发生变化时，应先调振捣频率，后改变摊铺速度。
（2）松方控制。
应随时调整松方高度板控制进料位置，开始时应略设高些，以保证进料。正常摊铺时应保持振捣仓内料位高于振捣棒100mm左右，料位高低上下波动宜控制在±30mm之内。为了摊铺高平整度的路面，挤压底板的料与振动仓内的混凝土之间始终应维持相互间压力的均衡。
（3）振捣频率控制。
正常摊铺时，振捣频率可在6000～11000r/min之间调整，宜采用9000 r/min左右的频率。应防止混凝土过振、欠振或调振。应根据混凝土的稠度大小，随时调整摊铺的振捣频率或速度。摊铺机起步时，应先开启振捣棒振捣2～3min，再缓慢平稳推进。摊铺机脱离混凝土后，应立即关闭振捣棒组。
（4）纵坡施工。
滑模摊铺机满负荷时可铺筑的路面最大纵坡为：上坡5%，下坡6%。
上坡时，挤压底板前仰角宜适当调小，并适当调轻抹平板压力，坡度较大时，为了防止摊铺机过载，推不动，宜适当调整挤压底板前仰角；下坡时，前仰角宜适当调大，并适当调大抹平板压力。
（5）纵缝拉杆安置。
摊铺单车道时，必须根据路面设计配置单侧或双侧打拉杆机械装置，打拉杆装置的正确插入位置应在挤压底板下的中部或偏后部，无论采用何种方式打入拉杆，其压力应满足一次打到位。打入拉杆位置必须在板厚中间，中间和侧向拉杆的高低和左右误差不得大于±2mm。
5.路面修整
滑模摊铺过程中应采用自动抹平板装置进行抹面。对少量局部麻面和明显缺料部位，应在挤压板后或梁前补充拌合物，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三种情况下，可用人工进行局部修整：用人工操作抹面抄平，精整摊铺后表面小缺陷，但不得在整个表面加薄层修补路面标高；对纵缝边缘出现的倒边、塌边、溜肩现象，应在顶侧模或在上部支方铝管进行边缘处补料修整；对起步和纵向施工接头处，应使用水准仪抄平并采用大于3m的靠尺边测边修整。
滑模摊铺结束后，必须及时做好以下工作：要清洗滑模摊铺机，进行当日保养、加油、加水、打润滑油等；应丢弃端部的混凝土和摊铺机振动仓内遗留下的纯砂浆；设置施工缝端模，并用水准仪测量面板高程和横坡。
为使下次摊铺能紧接着施工缝开始，两侧模板应向内各收进20～40mm，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、模坡和板长要求；在开始摊铺和施工接头时，应做好端头和结合部位的平整度，防止工作缝结合部低洼现象，接头部位宁高勿低。