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、擴散荷載能力強、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，影響了公路運輸?shù)男б婧托熊嚢踩?，因此，必須采取措施，加強對水泥混凝土路面的設(shè)計、施工及養(yǎng)護管理。

　　關(guān)鍵詞：路面 斷板 原因 預防

　　水泥混凝土路面作為一種高級路面在國內(nèi)己得到廣泛采用，但施工難度較大，掌握不嚴將會出現(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。嚴把水泥混凝土路面的設(shè)計關(guān)，為了防止水泥混凝土路面的斷板，各有關(guān)部門應認真及時地組織設(shè)計人員和有關(guān)專家，對水泥混凝土路面的設(shè)計理論及規(guī)范要求，進行深入細致地研究和討論，根據(jù)當?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情況提出符合實際的軸載設(shè)計參數(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)濟的水泥混凝土配比設(shè)計及要求。

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)生較大的彎折應力，當其大于面板的抗折強度時，就會產(chǎn)生斷板。

　　2）基層強度不均勻，在強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）配合比計量不準，拌和混合料不均勻，因而混凝土的強就會不均勻，這樣就會在強度較弱的地方產(chǎn)生斷板；另外水灰比控制不準，混合料干濕不均勻，不均勻收縮導致斷板。

　　2）切縫時間不合理，過早過晚都會導斷板的發(fā)生。

　　3）養(yǎng)生不及時、養(yǎng)生不足都會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，會因溫度變化引起板體的脹縮，形成斷板。5）開放交通較早導致斷板。

二、防止混凝土路面段板的措施

　　嚴把工程質(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，要預防混凝土路面斷板，就要切實把好施工質(zhì)量關(guān)。在施工中預防斷板的措施有以下幾個方面：

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

　　在施工中要經(jīng)常檢查骨料的級配和雜質(zhì)，發(fā)現(xiàn)所購進的骨料級配與原試驗級配不符時，必須及時調(diào)整施工配合比，同時還要檢查含泥量，使其不能超標。而在施工中最應注意的是水灰比的控制，如果水灰比忽大忽小，在攤鋪時又不注意攤鋪的均勻性，就會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，收縮率就大，一旦縮縫設(shè)置和施工仍按正常進行，就會造成縮縫間距相對過長，從而易在較大的收縮應變作用下形成裂縫，如果進一步發(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，購進材料質(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力就達不到設(shè)計要求，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。

　　如果水泥混凝土振搗不均勻，將造成水泥混凝土的密實度不均勻。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、施工中及時正確地切縫是預防斷板的有力措施。

　　當水泥達到終凝后，水泥混凝土即告凝固成型，這時水泥混凝土體收縮變形也在不斷進行，并產(chǎn)生了較大的拉應力，當混凝土路面面板與基層之間的摩擦力大于這個成型凝固產(chǎn)生的收縮拉應力時，在混凝土面板承受拉應力最薄弱的位置就會被拉斷而產(chǎn)生斷板。而如果能夠及時準確地切縫，就能引導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，同時切縫的時間也要及時，一定要在產(chǎn)生最大收縮應力之前切縫，才能有效。在混凝土抗壓強度達到11MPa時，抹面后約3小時左右，就可以進行切縫，它可以比較有效地引導裂縫在預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，也是預防混凝土路面斷板的一個措施。

　　當基層表面凹凸不平，不僅會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，當基層標高低時，澆筑的混凝土面板就偏厚，而切縫深度又是按正常板厚實施的，這樣在混凝土凝固過程中產(chǎn)生的拉應力的作用下，就會在面板相對比較薄的部分產(chǎn)生不規(guī)則裂縫，因此把基層的標高控制準確，表面平整光滑是預防斷板的一個措施。

　　7、在施工中盡量避免產(chǎn)生較大的溫差效應。

　　溫差效應過大或突變，容易造成混凝土面板強度形成的不同步。當氣溫高時，上部強度的形成比下部要慢。在這樣的情況下，面板強度的形成不同步，容易出現(xiàn)翹曲變形，一旦有不規(guī)則裂縫發(fā)生就會使強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天氣施工，或者當混凝土澆筑完畢后立即采用遮陽、灑水、噴灑養(yǎng)護劑等措施，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)合部都是應力應變集中的位置，在此處設(shè)置脹縫，是減少或釋放應力應變的最佳方案，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)計進行，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時，就使板內(nèi)的拉應力增加，此時基層的裂縫也極容易反射到混凝土面板上而形成斷板。滑動層設(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(或瀝青砂)滑動層；(3)用塑料薄膜設(shè)置滑動層。以上方法也可以組合使用。

　　11、嚴格控制開放交通的時間，加強養(yǎng)生和養(yǎng)護。

　　水泥混凝土路面澆筑完畢后必須達到設(shè)計強度后方可開放交通，并對其及時進行養(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，并應在基層頂面放置，這樣就在此處形成了最薄弱條件，當混凝土面板產(chǎn)生拉應力時，裂縫就在此處產(chǎn)生，從而避免了混凝土面板的早期斷板。

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

　　參考文獻

　　[1]許永明《公路養(yǎng)護與管理》北京：人民交通出版社，1998
　　[2]姚祖康公路設(shè)計手冊《路面》(第二版)北京:人民交通出版社，1999