水泥混凝土路面斷板的原因與防治措施

摘 要：對于高等級道路水泥混凝土路面板，根據已建成通車的高等級道路的使用情況，有相當部分已破壞，如開裂、斷板、沉陷、錯臺等病害，給養護、修復帶來極大的困難，而且斷板病害尤為突出，已經成為水泥混凝土路面的通病。文章對此進行了探討。

關鍵詞：水泥混凝土 路面斷板 防治措施

中圖分類號：F503 文獻標識碼：A

文章編號：1004-4914（2008）11-288-02

一、概述

近年來，隨著國民經濟的高速發展，交通運輸事業也遇到了最好的時機，高等級道路的建設在社會主義現代化建設中發揮著巨大的作用，并且具有良好的發展前景。作為高級路面的水泥混凝土路面，以其穩定性好，抗滑性能好及養護費用低等優點越來越廣泛被應用。對于高等級道路水泥混凝土路面板，根據已建成通車的高等級道路的使用情況，有相當部分已破壞，如開裂、斷板、沉陷、錯臺等病害，給養護、修復帶來極大的困難，而且斷板病害尤為突出，已經成為水泥混凝土路面的通病。本文通過對水泥混凝土路面斷板的原因加以分析，淺談一些防治方法。

二、路面斷板的原因

（一）早期開裂斷板的原因

所謂早期斷板是指施工過程中到竣工后通車使用不超過六個月，板面發生斷裂現象。其主要原因是：

1.設計原因。設計是水泥混凝土路面施工的依據，只有合理的設計才能施工出優質工程。水泥混凝土路面是置于路基和基層之上的結構面層，它們之間有著十分緊密的關系。路基是公路重要的組成部分，路基是支撐路面結構的基礎，它的穩定性直接影響路面結構的安全，因此路基的設計必須認真詳細的調查該地區地質和水文地質，使路基具有足夠的強度、穩定性和耐久性。確定路基的干濕類型，使路基始終保持在干燥或中濕狀態下，否則要對路基進行處理以達到要求，路基在穩定狀態下要進一步壓實，就是把路基從松散狀態通過壓實機械的碾壓，使其達到最大密實，符合《公路工程質量檢驗評定標準》的規定?；鶎油ǔＪ侵苯又位炷谅访娴慕Y構層，同時它還隨時承受和傳遞由路面傳來的荷載，它必須具有足夠的剛度和穩定性，設計的基層必須穩定、密實，表現平整和具有足夠的厚度，使混凝土路面始終處于穩定的狀態。在路基與基層之間要設置墊層，使水通過墊層時路基處于水穩定的良好狀態，墊層設計的優劣關系到混凝土面板的安全，墊層材料選用不當就不能起到透水或均質作用，使路面被除數水浸或出現不均勻沉陷，使板面的支承不均勻而被折斷，出現斷板。

2.施工原因。水泥混凝土施工選用材料的優劣，施工季節的選擇，施工施工機械、施工工藝和施工方法等方面都直接關系到混凝土板面的壽命，混合料選用的水泥必須強度高、具有收縮性小，耐磨性好，安定性、抗凍性好等特點，水泥的收縮性大易開裂，會出現早期收縮裂痕，水泥標號不低于425#，品種為硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，砂必須選用中粗砂，含泥和雜質不能超過3%，混合料的施工配合比必須達到設計配合比，施工中的試配強度應大于設計強度的實際值。混凝土混合料的拌和和運輸也影響著混凝土的質量，混凝土拌和必須均勻，拌和時間不能太短，也不能過長，只有拌和時間比較適宜時混凝土混合料才有較好的和易性?；旌狭蠌臄嚢柚吝\輸到工地澆筑完畢的最和時間必須根據水泥的初凝時間和施工時氣溫來確定，在運輸過程中不能漏漿和發生離析，否則會使混凝土板面質量受到影響，出現開裂或斷板。

（二）使用期開裂斷板原因

1.設計不當。（1）路面厚度偏薄。根據美國的研究資料，路面的使用壽命與路面厚度成5次方關系，如果設計時交通量不準，路基、基層、底基層的模量和材料參數選用不當等原因而使路面厚度偏薄，就會使路面壽命縮短，過早地出現開裂斷板。（2）板塊平面尺寸不當。（3）混凝土原材料配合比不當，混凝土產生堿—集料反應或抗凍融差等耐久性問題。

2.路基不均勻沉降。路基不均勻沉降主要發生在：（1）填挖相交斷面處，半填半挖結合處，新老路基交接處，土基密度不同部位。（2）軟弱地基，濕陷性黃土以及采空區，陷穴等特殊路段。（3）橋涵構造物的臺背等機械難以應實的部位。（4）路基不同填料的界面或層面。（5）壓實度不足。壓實不均勻路段，在路面長期使用過程中，由于水溫條件的變化和行車荷載作用，路基產生不均勻沉降，致使沉降量不同的結合面產生錯臺，面板由于荷載作用導致斷裂。

3．基層失穩。（1）基層施工質量不好，強度不均勻或較低，使用中基層松散或在滲水作用下，材料被吸往一邊，面層脫空，當受到彎拉力大于混凝土板強度時，面板即發生斷裂。（2）面層接縫填料失效，板的彎沉使空隙內的積水，侵蝕沖刷基層，并沿接縫縫隙噴出，即產生唧泥。如果唧泥現象不斷產生，面板邊緣部分將失去支承，在荷載下產生斷裂。

三、水泥混凝土路面斷板的防治措施

（一）早期開裂斷板的防治

1.嚴把水泥混凝土路面的設計關。認真及時地組織設計人員和有關專家，對水泥混凝土路面設計理論和規范要求進行深入細致的研究和討論，提高對設計理論的認識和了解，根據當地的地理位置、地理環境、沿線工程地質和水文，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等設計參數，以及路面結構、材料組成、路基填料的碾壓方案和要求，設計出合理的水泥混凝土面板以及排水系統，提出經濟合理的配合比設計和施工要求。

2.嚴把工程施工。（1）水泥混凝土路面的施工中保證工程質量的關鍵是嚴格控制混合料配合比，使施工配合比與設計配合比相符合。在施工中要經常檢查骨料的級配和雜質并及時調工配合比。同時要檢查含泥量，使其不能超過規范要求，在施工中特別注意水灰比的控制，水灰比過大混合料容易發生離析現象。在其凝固時收縮率比較大，而縮縫設置和施工如按正常進行，會造成縮縫間距相對過長，在較大的收縮應變作用下容易造成裂縫甚至發展成混凝土斷板現象。（2）施工工藝的控制，混凝土的拌合時間要根據機械性能準確掌握，最長拌合時間不應超過最短拌合時間的3倍，振搗均勻密實，避免漏振或過振現象發生。（3）施工中及時正確掌握切縫時間是防止斷板的有效措施。水泥達到終凝后，水泥混凝土凝結成型使水泥混凝土收縮變形不斷進行并產生較大拉應力，在混凝土面板承受拉應力最弱的位置會產生斷板。（4）施工中嚴把材料關是保證混凝土質量的前提，材料是混凝土路面的主體，如石料的壓碎值、硬度達不到要求，這樣的材料組成混凝土路面面板的彎拉應力就不到設計要求，很容易在施工期間產生不規則斷裂，水泥技術指標達不到要求，從而形成了水泥混凝土面板不規則斷板，所以說嚴格控制材料質量是防止斷板的一個重要措施。（5）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，造成水泥混凝土的密實度不均勻，密實度大與密度小的水泥混凝體產生了不同應力，在密度水的地區域內混凝土面板下部多形成峰窩和空洞，造成了承受應力的薄弱部位從而使板面容易產生斷板。（6）在施工中要避免產生較大的溫差效應。溫差效應過大或突變容易造成混凝土板面強度形成的不同步。氣溫較高時，上部強度的形成比下部要快，當氣溫較低，上部強度的形成比下部要慢，旦有不規則裂縫發生就會誘發強度較低部位拉斷開裂，形成不規則斷板。（7）正確安裝傳力桿可以防止斷板。傳力桿的安裝必須遵照規范要求，按設計進行，使傳力桿與道路中線及路面平行，如果傳力桿安裝偏斜則在傳力過程會將混凝土頂破，從而形成裂縫斷板。（8）在混凝土澆筑過程中，要保持施工作業連續性，如果出現間斷作業，必須設置脹縫，布置傳力桿，從而防止不設施工縫出現的斷板。（9）加強養生和養護。水泥砼路面完成后必須及時進行養生，采取灑水清掃，確保砼濕潤、整潔，防止因缺水而產生干縮裂縫或斷板，同時還要及時地將脹縫進行封堵，對路肩進行養生維修，保證排水暢通，路基穩定，從而預防因排水不暢致使基層、路基變軟，最后導致斷板的發生。

（二）使用期開裂斷板的預防

1.設計上的考慮。（1）由于運輸業的迅速發展，一些大型運輸車輛的出現，這就要求設計要充分考慮混凝土路面的厚度，平面尺寸及砼標號。應保證在設計使用年限內的正常使用。（2）選用適合當地環境條件的原材料，重視凍融性和耐久性。（3）設計全面的排水系統，確保地表水、地下水不會對路基、路面造成浸蝕破壞。

2.路基質量控制。（1）路基壓實質量要求達到規定的壓實值和彎沉值，特別是橋涵等構造物的臺背必須保證壓實度，保證路基有足夠的均勻的強度。（2）對于路基不穩定特殊軟弱土基，濕陷性黃土，采空區，陷穴，滑坡等路段，應避免采用水泥混凝土路面，其它特殊路基應經過特殊處理后方可進行水泥混凝土路面施工。

3.路面基層質量控制?；鶎討撚泻艽蟮姆€定性和均勻性：（1）基層應盡可能采用水泥穩定基層，嚴格控制細料，以增加基層的水穩性，防止唧泥。（2）當基層標高低時，澆筑砼的面板偏厚，就會在面板相對比較薄的部分產生不規則裂縫，因此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。（3）采用廠拌法拌基層料，確保拌和均勻和配料準確。（4）按照設計要求，保證基層的密實度。

四、結語

混凝土路面斷板的原因如上所述，施工生產中只有逐一落實控制，才能有效地預防斷板的出現。同時，還要及時采取措施，封填微裂縫，如灌注環氧樹脂，并加強養護工作，對排水系統中發現的問題及時處理，避免造成較大的病害。橋涵施工過程中，應結合橋面鋪裝，認真處理好路橋結合部位，防止不均勻沉降。此外，還應做到依法治路，嚴格控制超載、超重、超限車輛通行。

（作者單位：山西省寧武公路管理段 山西寧武 036700）（責編：廉靖）