小議水泥混凝土路面斷板的原因及防治措施

　　摘要：水泥混凝土路面是一種剛度大、擴(kuò)散荷載能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好的路面結(jié)構(gòu)。由于路面經(jīng)常受重交通荷載、環(huán)境條件等外部作用，致使水泥混凝土路面使用性能下降，引起路面的斷板，影響了公路運(yùn)輸?shù)男б婧托熊嚢踩?，因此，必須采取措施，加?qiáng)對(duì)水泥混凝土路面的設(shè)計(jì)、施工及養(yǎng)護(hù)管理。

　　關(guān)鍵詞：路面 斷板 原因 預(yù)防

　　水泥混凝土路面作為一種高級(jí)路面在國內(nèi)己得到廣泛采用，但施工難度較大，掌握不嚴(yán)將會(huì)出現(xiàn)斷板。一旦發(fā)生斷板，水流滲于基層上，將產(chǎn)生塑性變形和不均勻沉陷，造成很大的危害。嚴(yán)把水泥混凝土路面的設(shè)計(jì)關(guān)，為了防止水泥混凝土路面的斷板，各有關(guān)部門應(yīng)認(rèn)真及時(shí)地組織設(shè)計(jì)人員和有關(guān)專家，對(duì)水泥混凝土路面的設(shè)計(jì)理論及規(guī)范要求，進(jìn)行深入細(xì)致地研究和討論，根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢?，環(huán)境、地形、沿線工程地質(zhì)和水文地質(zhì)，特別是交通量的組成和車輛的類別以及地方材料的供應(yīng)情況提出符合實(shí)際的軸載設(shè)計(jì)參數(shù)、路面結(jié)構(gòu)、材料組成、路基填料、碾壓方案和要求，以設(shè)計(jì)出適宜的水泥混凝土面板以及完善的排水系統(tǒng)，提出合理經(jīng)濟(jì)的水泥混凝土配比設(shè)計(jì)及要求。

一、斷板產(chǎn)生的原因

　　1、基層施工產(chǎn)生的原因

　　1）基層不平整，致使面板產(chǎn)生較大的彎折應(yīng)力，當(dāng)其大于面板的抗折強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生斷板。

　　2）基層強(qiáng)度不均勻，在強(qiáng)弱交界處易形成斷板。

　　3）基層施工溫度的和影響。

　　2、面層施工的影響

　　1）配合比計(jì)量不準(zhǔn)，拌和混合料不均勻，因而混凝土的強(qiáng)就會(huì)不均勻，這樣就會(huì)在強(qiáng)度較弱的地方產(chǎn)生斷板；另外水灰比控制不準(zhǔn)，混合料干濕不均勻，不均勻收縮導(dǎo)致斷板。

　　2）切縫時(shí)間不合理，過早過晚都會(huì)導(dǎo)斷板的發(fā)生。

　　3）養(yǎng)生不及時(shí)、養(yǎng)生不足都會(huì)使混凝土的表面水分過分蒸發(fā)快，形成斷板。

　　4）晝夜溫差超過10℃時(shí)，會(huì)因溫度變化引起板體的脹縮，形成斷板。5）開放交通較早導(dǎo)致斷板。

二、防止混凝土路面段板的措施

　　嚴(yán)把工程質(zhì)量施工關(guān)：水泥混凝土路面的施工，是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵，要預(yù)防混凝土路面斷板，就要切實(shí)把好施工質(zhì)量關(guān)。在施工中預(yù)防斷板的措施有以下幾個(gè)方面：

　　1、嚴(yán)格控制混合料組成配合比，使施工配合比與設(shè)計(jì)配合比相符合。

　　在施工中要經(jīng)常檢查骨料的級(jí)配和雜質(zhì)，發(fā)現(xiàn)所購進(jìn)的骨料級(jí)配與原試驗(yàn)級(jí)配不符時(shí)，必須及時(shí)調(diào)整施工配合比，同時(shí)還要檢查含泥量，使其不能超標(biāo)。而在施工中最應(yīng)注意的是水灰比的控制，如果水灰比忽大忽小，在攤鋪時(shí)又不注意攤鋪的均勻性，就會(huì)造成水灰比的不同片塊，在其交界結(jié)合部，由于凝固收縮率或受熱膨脹率不同，在結(jié)合部位形成裂縫和斷板的情況；如果水灰比過大，混合料便偏稀，在其凝固成型時(shí)，收縮率就大，一旦縮縫設(shè)置和施工仍按正常進(jìn)行，就會(huì)造成縮縫間距相對(duì)過長，從而易在較大的收縮應(yīng)變作用下形成裂縫，如果進(jìn)一步發(fā)展，還可以形成貫通的混凝土路面斷板，因此，在施工中要嚴(yán)格把住混合料的配比關(guān)，特別是水灰比這一關(guān)。

　　2、施工中嚴(yán)格把住材料關(guān)，是保證混凝土質(zhì)量的前提。

　　材料是構(gòu)成混凝土路面的主體，如果由于施工中管理不嚴(yán)，購進(jìn)材料質(zhì)量低劣，那么這樣的材料組成的混凝土路面面板的彎拉應(yīng)力就達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，很容易在施工期間產(chǎn)生不規(guī)則斷裂，或在使用過程出現(xiàn)更多的病害。

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　　3、在施工中水泥混凝土必須振搗均勻密實(shí)。

　　如果水泥混凝土振搗不均勻，將造成水泥混凝土的密實(shí)度不均勻。在密度小的區(qū)域內(nèi)混凝土面板下部多成蜂窩和空洞狀，形成了承受應(yīng)力的薄弱部位或區(qū)域，從而易使面板產(chǎn)生斷板。

　　4、在混凝土澆筑過程中，要始終保持施工作業(yè)的連續(xù)性。

　　一旦出現(xiàn)間斷作業(yè)，必須設(shè)置一道施工縫，并布置傳力桿，以防止因不設(shè)施工縫而出現(xiàn)斷板的現(xiàn)象。

　　5、施工中及時(shí)正確地切縫是預(yù)防斷板的有力措施。

　　當(dāng)水泥達(dá)到終凝后，水泥混凝土即告凝固成型，這時(shí)水泥混凝土體收縮變形也在不斷進(jìn)行，并產(chǎn)生了較大的拉應(yīng)力，當(dāng)混凝土路面面板與基層之間的摩擦力大于這個(gè)成型凝固產(chǎn)生的收縮拉應(yīng)力時(shí)，在混凝土面板承受拉應(yīng)力最薄弱的位置就會(huì)被拉斷而產(chǎn)生斷板。而如果能夠及時(shí)準(zhǔn)確地切縫，就能引導(dǎo)混凝土面板凝固收縮力在切縫處規(guī)則拉斷面板，從而避免在其他位置產(chǎn)生斷板。根據(jù)河北省的具體情況，切縫深度約為板厚的1／4，同時(shí)切縫的時(shí)間也要及時(shí)，一定要在產(chǎn)生最大收縮應(yīng)力之前切縫，才能有效。在混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到11MPa時(shí)，抹面后約3小時(shí)左右，就可以進(jìn)行切縫，它可以比較有效地引導(dǎo)裂縫在預(yù)定的切縫位置上斷裂，故避免了不規(guī)則的斷板。

　　6、在基層施工中，使基層表面平整，也是預(yù)防混凝土路面斷板的一個(gè)措施。

　　當(dāng)基層表面凹凸不平，不僅會(huì)使面板與基層間的摩擦力增大，而且使面板下面的摩阻力形成不均勻的片狀區(qū)，這樣在不均勻片狀區(qū)的邊緣部位和摩阻力集中的區(qū)域就最容易形成斷板；另一方面，當(dāng)基層標(biāo)高低時(shí)，澆筑的混凝土面板就偏厚，而切縫深度又是按正常板厚實(shí)施的，這樣在混凝土凝固過程中產(chǎn)生的拉應(yīng)力的作用下，就會(huì)在面板相對(duì)比較薄的部分產(chǎn)生不規(guī)則裂縫，因此把基層的標(biāo)高控制準(zhǔn)確，表面平整光滑是預(yù)防斷板的一個(gè)措施。

　　7、在施工中盡量避免產(chǎn)生較大的溫差效應(yīng)。

　　溫差效應(yīng)過大或突變，容易造成混凝土面板強(qiáng)度形成的不同步。當(dāng)氣溫高時(shí)，上部強(qiáng)度的形成比下部要慢。在這樣的情況下，面板強(qiáng)度的形成不同步，容易出現(xiàn)翹曲變形，一旦有不規(guī)則裂縫發(fā)生就會(huì)使強(qiáng)度較低部位拉斷開裂，形成不規(guī)則斷板，所以在施工中要注意盡量避免在溫差大天氣或大風(fēng)天氣施工，或者當(dāng)混凝土澆筑完畢后立即采用遮陽、灑水、噴灑養(yǎng)護(hù)劑等措施，使混凝土體的表面始終保持潮濕，確保晝夜溫差不至太大，以預(yù)防面板斷裂。

　　8、正確地在縱坡變化處、平曲線及構(gòu)造物結(jié)合部設(shè)置脹縫，是預(yù)防斷板的有力措施。

　　縱坡變化處、平曲線及構(gòu)造物結(jié)合部都是應(yīng)力應(yīng)變集中的位置，在此處設(shè)置脹縫，是減少或釋放應(yīng)力應(yīng)變的最佳方案，它可以大大降低在此處的斷板率。

　　9、正確安裝傳力桿可以防止斷板。

　　傳力桿的安裝必須遵照規(guī)范要求，按設(shè)計(jì)進(jìn)行，使傳力桿與道路中心線及路面平行。如果傳力桿安裝偏斜，則在傳力過程中會(huì)將混凝土頂破，從而形成裂縫而斷板。

　　10、在混凝土面板底面與基層頂面間設(shè)置滑動(dòng)層，減少面板與基層間的摩阻力，這樣可以防止面板被拉斷。

　　當(dāng)基層表面與混凝土面板底面的摩阻力很大，混凝土面板收縮和膨脹不宜自由滑動(dòng)時(shí)，就使板內(nèi)的拉應(yīng)力增加，此時(shí)基層的裂縫也極容易反射到混凝土面板上而形成斷板?；瑒?dòng)層設(shè)置形式一般有：(1)在基層上灑瀝青透層油；(2)設(shè)1厘米厚的砂子(或?yàn)r青砂)滑動(dòng)層；(3)用塑料薄膜設(shè)置滑動(dòng)層。以上方法也可以組合使用。

　　11、嚴(yán)格控制開放交通的時(shí)間，加強(qiáng)養(yǎng)生和養(yǎng)護(hù)。

　　水泥混凝土路面澆筑完畢后必須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可開放交通，并對(duì)其及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)生、灑水，清掃，確?；炷谅访鏉駶櫋⒄麧?，防止因缺水養(yǎng)生而產(chǎn)生干縮裂縫或斷板。

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　　12、混凝土面板要在切縫處埋置接縫板，并在接縫板位置上再行切縫，這是預(yù)防混凝土早期斷板的有效措施。

　　接縫板的高度是混凝土板厚的2／3，并應(yīng)在基層頂面放置，這樣就在此處形成了最薄弱條件，當(dāng)混凝土面板產(chǎn)生拉應(yīng)力時(shí)，裂縫就在此處產(chǎn)生，從而避免了混凝土面板的早期斷板。

　　只要在施工時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范和技術(shù)要求，切實(shí)好質(zhì)量關(guān)，出現(xiàn)問題及時(shí)養(yǎng)護(hù)，水泥路面的斷板現(xiàn)象就能得到很好的控制。

　　參考文獻(xiàn)

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　　[2]姚祖康公路設(shè)計(jì)手冊(cè)《路面》(第二版)北京:人民交通出版社，1999