水泥混凝土路面断板成因及施工防治措施

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　　摘 要：从早期、使用期两阶段分析了水泥混凝土路面断板产生的原因 ,并提出了相应的防止路面断板的预防措施 ,论述了其断板的处理与修复方案 ,以减少路面断板数量 ,提高路面的使用年限和使用性能。
　　关键词：水泥混凝土路面，断板 ,路基质量控制 ,混凝土配合比
　　
　　
　　0 前言
　　 水泥混凝土路面具有强度高、刚度大、稳定性好、使用年限长、养护费用少等优点 ,近些年在道路和建设中得到广泛应用 ,这几年在设计施工 ,技术装备 ,养护管理等方面有很大提高。但由于混凝土路面行车快 ,重载车多 ,尽管提高混凝土路面设计标准 ,对易损坏部位增加角筋、边筋、传力杆 ,基层采用水泥稳定砂砾半刚性基层 ,但仍在有些路面上 ,相继出现不同程度的断板现象 ,按水泥混凝土路面工程施工规范要求 ,规定这些断板非处理不可 ,否则无法交工验收 ,在施工里程较长时 ,需要处理断板总量仍不少 ,并且断板处理难度大 ,因此 ,水泥混凝土路面断板的产生原因和处理措施 ,是水泥混凝土路面工程技术必须清楚的问题 ,也是文中的研究课题。
　　 水泥混凝土路面断板损害程度分类：1)轻微裂缝:裂缝无剥落或轻微剥落 ,裂缝宽度小于 3 mm。2)中等裂缝:裂缝处有中等程度剥落 ,裂缝宽度在 3 mm～25 mm之间 ,板块被分割成 3 块以内。3)严重裂缝:裂缝处有严重剥落 ,裂缝宽度大于 25 mm ,板块被分割成 3 块以上 ,有错台 ,裂块开始活动。
　　1 水泥混凝土路面断板原因
　　 水泥混凝土路面断板原因是温度应力与荷载应力超过混凝土的抗弯拉强度 ,水泥混凝土路面板就会产生断裂并发展为断板 ,下面将早期开裂断板和使用期开裂断板的原因做以下分析。
　　早期开裂断板原因
　　 1)材料不合格；2)基层标高失控和不平整；3)混凝土配合比不当 ,配料不注意 ,造成局部混凝土强度偏低。a. 混凝土搅拌时间不足 ,振捣不密实。b.混凝土拌和时 ,如果水泥或集料温度过高 ,在冷却、硬化过程中会使温差收缩加大 ,导致开裂。c. 混凝土浇筑间断 ,再浇筑时未按施工缝处理。d.切缝不及时。e.传力杆安装不当 ,上下翘曲。f.在日温差较大的季节和地区 ,混凝土表面在修整过程中 ,要避免阳光直射 ,整修后要及时覆盖养生 ,防止混凝土白天过高的升温 ,造成夜间降温时收缩过大。4)施工工艺不当。
　　1.2 使用期开裂断板原因
　　 1)设计不合理；2)超重车的影响：由于交通运输业的迅速发展 ,大吨位车辆逐年增多 ,单轴轴载比原设计计算轴载增加几倍 ,由于轴载等效换算系数 f = ( Pi/ Po),即超重轴载与标准轴载换算成 16 次方关系 ,所以超重车的增加是水泥混凝土路面使用期开裂断板的主要原因；3)路基不均匀沉降；4)基层失稳；5)排水不良：a.路基及基层排水不良 ,路基长期受水浸泡 ,引起路基失稳或强度下降 ,会使路面断裂；b.裂隙水或边沟水等渗入路基、基层和底基层 ,冬季冻胀时使路面产生纵向开裂 ,在内外力作用下易产生断板。
　　2 水泥混凝土路面断板预防措施
　　2.1 早期开裂断板的预防
　　 1)合格的材料是保证混凝土质量的必要条件:安定性差的水泥应禁止使用 ,尽量采用道路硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。选择合格的、含泥量达标的材料。有机质含量超标的集料应严格禁止使用。
　　 2)基层标高、平整度的控制:严格控制基层顶面高程 ,符合验收标准 ,使路面厚度均匀一致。对高程不满足设计要求的应坚决返工 ,禁止抛撒松散基层材料来填补高程。保持基层湿润状态 ,直至浇筑水泥混凝土路面板。
　　 3)严格控制混凝土配合比。按试验混凝土配合比准备配料 ,水泥用量要精确计量 ,误差控制在 1 %以内。粗细集料的含水量要试验取得 ,控制用水量 ,保持水灰比准确。为减少用水量 ,改善和易性可使用合适的外掺剂 ,用水量误差不超过 1 %,外加剂控制在 1 %以内。采用电子秤或其他现代化配料机械准确配料 ,误差控制在 3 %以内。
　　 4)施工工艺的控制。混凝土的搅拌时间要根据机械性能准确掌握最长搅拌时间不应超过最短搅拌时间的3倍。重视混凝土面板养生 ,及时切缝 ,根据现场气温及水泥品种试验确定最早切缝时间 ,锯缝在混凝土硬结后尽早进行 ,不可拖延 ,但也不能过早 ,否则混凝土强度不足会导致粗集料从砂浆中脱落。锯缝宜在混凝土强度达到5 MPa～10 MPa时进行。控制交通车量 ,避免在混凝土强度不足的条件下 ,过早开放交通。正确安装传力杆 ,防止上下翘动 ,浇筑相邻混凝土板时要按设计要求安设套管和涂沥青隔层。在昼夜温差较大的季节或地区 ,混凝土修整完后要覆盖养护 ,以保持温度变化不致太大。
　　2.2 使用期开裂断板的预防
　　 1)设计要与交通发展相一致。a.避免设计厚度偏小 ,平面尺寸不合理 ,造成板面提前破坏。选用适合当地环境条件的材料 ,重视冻融性和耐久性。b.设计全面的排水系统 ,确保地表水、地下水不会对路基、路面造成侵蚀破坏。
　　 2)路基质量的控制。a. 路基压实质量要求达到规定的压实值和弯沉值 ,保证路基有足够的、均匀的强度。b.排水设计应完善 ,并要考虑地下水对路基稳定的影响。c. 路基填筑中 ,不同种类的土壤应分层填筑 ,避免土壤类型在路基上的突变造成沉降不一致 ,影响路面板的结构性能。d.对于填挖交界、半填半挖结合处应进行特殊设计 ,施工中要对路槽以下部分进行处理。
　　 3)路面基层质量的控制 ,水泥混凝土路面最重要的是基层强度的均匀性、稳定性要好。a. 基层采用水泥稳定砂砾基层 ,采用厂拌法生产基层料 ,确保搅拌均匀和配料准确。b.保证基层的密实度 ,采取措施 ,封添微裂缝 ,如灌注环氧树脂。
　　3断板的处理与修复
　　1)对于轻微断裂 ,采用灌入粘结剂方法进行修补 ,可用聚硫环氧树脂材料直接灌入。2)对于局部断裂损坏 ,应按裂缝两侧至20 cm宽度画线放样 ,按放样范围开凿成深至板厚一半的凹槽 ,凹槽与中线垂直 ,在凹槽底部裂缝两侧用冲击钻沿与中线平行方向 ,间距 30 cm～40 cm 打眼贯通板厚至基层 ,然后清扫干净 ,在孔眼安设扣筋 ,钢筋采用 <14 螺纹钢筋制作 ,安设钢筋完成后 ,用高标号砂浆填塞孔眼至密实 ,最后用于原路面相同标号的快凝混凝土浇至路面齐平。3)对于严重断裂 ,板被分割成多块以上的断板 ,应将断块板凿除 ,整块板更换。处治好基层 路基后 ,重新浇筑新的混凝土。
　　4 结 语
　　 近几年经过对混凝土路面断板的原因和处治措施的深入研究 ,总结出了上述对混凝土路面断板预防和处治措施 ,在施工实践中得到了应用 ,减少了断板数量 ,延长了混凝土路面的使用年限 ,提高了路面使用性能 ,达到了研究目的。

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