水泥混凝土路面断板

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摘要：对于高等级道路水泥混凝土路面板，根据已建成通车的高等级道路的使用情况，有相当部分已破坏，如开裂、断板、沉陷、错台等病害，给养护、修复带来极大的困难，而且断板病害尤为突出，已经成为水泥混凝土路面的通病。文章对此进行了探讨。

关键词：水泥混凝土路面断板

防治措施

一、概述

近年来，随着国民经济的高速发展，交通运输事业也遇到了最好的时机，高等级道路的建设在社会主义现代化建设中发挥着巨大的作用，并且具有良好的发展前景。作为高级路面的水泥混凝土路面，以其稳定性好，抗滑性能好及养护费用低等优点越来越广泛被应用。对于高等级道路水泥混凝土路面板，根据已建成通车的高等级道路的使用情况，有相当部分已破坏，如开裂、断板、沉陷、错台等病害，给养护、修复带来极大的困难，而且断板病害尤为突出，已经成为水泥混凝土路面的通病。本文通过对水泥混凝土路面断板的原因加以分析，浅谈一些防治方法。

二、路面断板的原因

（一）早期开裂断板的原因

所谓早期断板是指施工过程中到竣工后通车使用不超过六个月，板面发生断裂现象。其主要原因是：

1.设计原因。设计是水泥混凝土路面施工的依据，只有合理的设计才能施工出优质工程。水泥混凝土路面是置于路基和基层之上的结构面层，它们之间有着十分紧密的关系。路基是公路重要的组成部分，路基是支撑路面结构的基础，它的稳定性直接影响路面结构的安全，因此路基的设计必须认真详细的调查该地区地质和水文地质，使路基具有足够的强度、稳定性和耐久性。确定路基的干湿类型，使路基始终保持在干燥或中湿状态下，否则要对路基进行处理以达到要求，路基在稳定状态下要进一步压实，就是把路基从松散状态通过压实机械的碾压，使其达到最大密实，符合《公路工程质量检验评定标准》的规定。基层通常是直接支撑混凝土路面的结构层，同时它还随时承受和传递由路面传来的荷载，它必须具有足够的刚度和稳定性，设计的基层必须稳定、密实，表现平整和具有足够的厚度，使混凝土路面始终处于稳定的状态。在路基与基层之间要设置垫层，使水通过垫层时路基处于水稳定的良好状态，垫层设计的优劣关系到混凝土面板的安全，垫层材料选用不当就不能起到透水或均质作用，使路面被除数水浸或出现不均匀沉陷，使板面的支承不均匀而被折断，出现断板。

2.施工原因。水泥混凝土施工选用材料的优劣，施工季节的选择，施工施工机械、施工工艺和施工方法等方面都直接关系到混凝土板面的寿命，混合料选用的水泥必须强度高、具有收缩性小，耐磨性好，安定性、抗冻性好等特点，水泥的收缩性大易开裂，会出现早期收缩裂痕，水泥标号不低于425#，品种为硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，砂必须选用中粗砂，含泥和杂质不能超过3%，混合料的施工配合比必须达到设计配合比，施工中的试配强度应大于设计强度的实际值。混凝土混合料的拌和和运输也影响着混凝土的质量，混凝土拌和必须均匀，拌和时间不能太短，也不能过长，只有拌和时间比较适宜时混凝土混合料才有较好的和易性。混合料从搅拌至运输到工地浇筑完毕的最和时间必须根据水泥的初凝时间和施工时气温来确定，在运输过程中不能漏浆和发生离析，否则会使混凝土板面质量受到影响，出现开裂或断板。

（二）使用期开裂断板原因

1.设计不当。（1）路面厚度偏薄。根据美国的研究资料，路面的使用寿命与路面厚度成5次方关系，如果设计时交通量不准，路基、基层、底基层的模量和材料参数选用不当等原因而使路面厚度偏薄，就会使路面寿命缩短，过早地出现开裂断板。（2）板块平面尺寸不当。（3）混凝土原材料配合比不当，混凝土产生碱—集料反应或抗冻融差等耐久性问题。

2.路基不均匀沉降。路基不均匀沉降主要发生在：（1）填挖相交断面处，半填半挖结合处，新老路基交接处，土基密度不同部位。（2）软弱地基，湿陷性黄土以及采空区，陷穴等特殊路段。（3）桥涵构造物的台背等机械难以应实的部位。（4）路基不同填料的界面或层面。（5）压实度不足。压实不均匀路段，在路面长期使用过程中，由于水温条件的变化和行车荷载作用，路基产生不均匀沉降，致使沉降量不同的结合面产生错台，面板由于荷载作用导致断裂。

3．基层失稳。（1）基层施工质量不好，强度不均匀或较低，使用中基层松散或在渗水作用下，材料被吸往一边，面层脱空，当受到弯拉力大于混凝土板强度时，面板即发生断裂。（2）面层接缝填料失效，板的弯沉使空隙内的积水，侵蚀冲刷基层，并沿接缝缝隙喷出，即产生唧泥。如果唧泥现象不断产生，面板边缘部分将失去支承，在荷载下产生断裂。

三、水泥混凝土路面断板的防治措施

（一）早期开裂断板的防治

1.严把水泥混凝土路面的设计关。认真及时地组织设计人员和有关专家，对水泥混凝土路面设计理论和规范要求进行深入细致的研究和讨论，提高对设计理论的认识和了解，根据当地的地理位置、地理环境、沿线工程地质和水文，特别是交通量的组成和车辆的类别以及地方材料的供应情况，提出符合实际的轴载等设计参数，以及路面结构、材料组成、路基填料的碾压方案和要求，设计出合理的水泥混凝土面板以及排水系统，提出经济合理的配合比设计和施工要求。

2.严把工程施工。（1）水泥混凝土路面的施工中保证工程质量的关键是严格控制混合料配合比，使施工配合比与设计配合比相符合。在施工中要经常检查骨料的级配和杂质并及时调工配合比。同时要检查含泥量，使其不能超过规范要求，在施工中特别注意水灰比的控制，水灰比过大混合料容易发生离析现象。在其凝固时收缩率比较大，而缩缝设置和施工如按正常进行，会造成缩缝间距相对过长，在较大的收缩应变作用下容易造成裂缝甚至发展成混凝土断板现象。（2）施工工艺的控制，混凝土的拌合时间要根据机械性能准确掌握，最长拌合时间不应超过最短拌合时间的3倍，振捣均匀密实，避免漏振或过振现象发生。（3）施工中及时正确掌握切缝时间是防止断板的有效措施。水泥达到终凝后，水泥混凝土凝结成型使水泥混凝土收缩变形不断进行并产生较大拉应力，在混凝土面板承受拉应力最弱的位置会产生断板。（4）施工中严把材料关是保证混凝土质量的前提，材料是混凝土路面的主体，如石料的压碎值、硬度达不到要求，这样的材料组成混凝土路面面板的弯拉应力就不到设计要求，很容易在施工期间产生不规则断裂，水泥技术指标达不到要求，从而形成了水泥混凝土面板不规则断板，所以说严格控制材料质量是防止断板的一个重要措施。（5）在施工中水泥混凝土必须振捣均匀密实。如果水泥混凝土振捣不均匀，造成水泥混凝土的密实度不均匀，密实度大与密度小的水泥混凝体产生了不同应力，在密度水的地区域内混凝土面板下部多形成峰窝和空洞，造成了承受应力的薄弱部位从而使板面容易产生断板。（6）在施工中要避免产生较大的温差效应。温差效应过大或突变容易造成混凝土板面强度形成的不同步。气温较高时，上部强度的形成比下部要快，当气温较低，上部强度的形成比下部要慢，旦有不规则裂缝发生就会诱发强度较低部位拉断开裂，形成不规则断板。（7）正确安装传力杆可以防止断板。传力杆的安装必须遵照规范要求，按设计进行，使传力杆与道路中线及路面平行，如果传力杆安装偏斜则在传力过程会将混凝土顶破，从而形成裂缝断板。（8）在混凝土浇筑过程中，要保持施工作业连续性，如果出现间断作业，必须设置胀缝，布置传力杆，从而防止不设施工缝出现的断板。（9）加强养生和养护。水泥砼路面完成后必须及时进行养生，采取洒水清扫，确保砼湿润、整洁，防止因缺水而产生干缩裂缝或断板，同时还要及时地将胀缝进行封堵，对路肩进行养生维修，保证排水畅通，路基稳定，从而预防因排水不畅致使基层、路基变软，最后导致断板的发生。

（二）使用期开裂断板的预防

1.设计上的考虑。（1）由于运输业的迅速发展，一些大型运输车辆的出现，这就要求设计要充分考虑混凝土路面的厚度，平面尺寸及砼标号。应保证在设计使用年限内的正常使用。（2）选用适合当地环境条件的原材料，重视冻融性和耐久性。（3）设计全面的排水系统，确保地表水、地下水不会对路基、路面造成浸蚀破坏。

2.路基质量控制。（1）路基压实质量要求达到规定的压实值和弯沉值，特别是桥涵等构造物的台背必须保证压实度，保证路基有足够的均匀的强度。（2）对于路基不稳定特殊软弱土基，湿陷性黄土，采空区，陷穴，滑坡等路段，应避免采用水泥混凝土路面，其它特殊路基应经过特殊处理后方可进行水泥混凝土路面施工。

3.路面基层质量控制。基层应该有很大的稳定性和均匀性：（1）基层应尽可能采用水泥稳定基层，严格控制细料，以增加基层的水稳性，防止唧泥。（2）当基层标高低时，浇筑砼的面板偏厚，就会在面板相对比较薄的部分产生不规则裂缝，因此基层的标高控制准确、表面平整光滑是预防断板的一个措施。（3）采用厂拌法拌基层料，确保拌和均匀和配料准确。（4）按照设计要求，保证基层的密实度。

四、结语

混凝土路面断板的原因如上所述，施工生产中只有逐一落实控制，才能有效地预防断板的出现。同时，还要及时采取措施，封填微裂缝，如灌注环氧树脂，并加强养护工作，对排水系统中发现的问题及时处理，避免造成较大的病害。桥涵施工过程中，应结合桥面铺装，认真处理好路桥结合部位，防止不均匀沉降。此外，还应做到依法治路，严格控制超载、超重、超限车辆通行。