水泥混凝土路面斷板的施工原因分析及預防措施

樊金科

摘 要： 本文針對水泥混凝土路面早期出現斷板的問題，分析施工方面的原因，提出預防措施。

關鍵詞： 水泥混凝土；路面斷板；施工原因分析；預防措施

水泥混凝土路面的施工，是保證工程質量的重要環節。施工中選用材料的優劣，施工季節的選擇，合理利用施工機械、施工工藝和施工方法等直接關系著水泥混凝土路面面板的質量，精心施工對避免和預防水泥混凝土路面的早期斷板尤為重要。

一、施工方面斷板原因

1、面層施工工藝不當

（1）混凝土拌和時，如果水泥和集料溫度過高，再加上水泥的水化熱，會使混凝土拌和物的溫度很高，在冷卻、硬化過程中會使溫差收縮加大，導致開裂斷板。

（2）攪拌不足或過分，振搗不密實，形成的混凝土強度不足或不均勻，易導致早期開裂斷板。振搗時間過長，會造成分層，粗顆粒沉入底層，細顆粒及水留在上層，強度不均勻，表面收縮裂縫增加，形成斷板。

（3）混凝土澆筑間斷。因停電、機械故障、運輸不暢、氣候突變、停料等原因使混凝土澆筑作業中斷，再澆筑時未按施工縫處理，新舊混凝土結合不良，不同步收縮，在結合處產生裂紋，進而發展成斷板。

（4）傳力桿安裝不當，上下翹曲，則在混凝土伸縮和傳力過程中混凝土就會被破壞，形成裂縫損壞，斷板發生。

（5）采用真空吸水工藝時，如果因兩吸墊之間未重疊而導致漏吸，則漏吸處水灰比較兩側大，混凝土強度較低，收縮也大，會形成薄弱環節而開裂。如果真空吸水參數控制不好，兩吸墊交間處也會因兩邊的拉力過大而開裂。

（6）切縫不及時。由于機具故障或操作人員切縫時間掌握不準確或切縫深度不足。造成混凝土內應力集中，在面板的薄弱處形成不規則的貫穿裂縫。

（7）養生不及時或養護方法不當。尤其是氣溫高，濕度小，風速大的不利條件下，混凝土表面水分蒸發太快，形成干縮裂縫。

（8）施工車輛過早通行。由于受到地理條件的限制或因混凝土養護作業需要在混凝土強度不足條件下過早地通車，產生荷載應力，導致斷板。

（9）在日溫差較大的季節和地區，高溫時間段施工，混凝土內水分蒸發過快，收縮速度加快，發生斷板現象。混凝土表面修整陽光直射，整修后不及時覆蓋養生，白天過多的升溫，造成夜間降溫時收縮過大，面板就會產生裂紋最終橫向斷裂。

2、基層施工控制不到位

（1）基層標高失控，造成路面厚度不一致，過薄或厚薄交界處將成為薄弱斷面，在混凝土收縮時，難以承受拉應力而開裂斷板。

（2）基層不平整會大大地增加其與混凝土界面的摩阻力，易在較薄弱路面開裂。

（3）用松散材料處理基層標高失控或不平整時，上層混凝土拌和物的水分或砂漿會下滲或被基層吸收，使下部混凝土變得疏松，強度下降，最終發生斷板現象。

（4）基層干燥會吸收混凝土拌和物中的水分，使底部混凝土失水，強度降低，導致開裂。

（5）路基發生不均勻沉降，導致混凝土路面斷板，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、構造物附近壓實機械難以施工的部位；

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、原材料不合格

（1）水泥穩定性差，強度缺乏。水泥中的游離氧化鈣在凝結過程中水化很慢，水泥凝結硬化后還在繼續起水化作用，當其超過一定限量時，就會破壞已經硬化的水泥石或使抗拉強度下降。水泥強度不足也會影響混凝土的初期強度，使開裂斷板的概率大大增加。水泥的水化熱高、收縮大，也易導致開裂斷板。

（2）集料（砂、碎石等）含泥量及有機質含量超標。水泥混凝土中水泥與集料的接觸界面難以固結，導致界面有所缺陷，從而出現薄弱環節而開裂。

4、混凝土配合比不當

（1）單位水泥用量偏大。混凝土中引起收縮的主要是水泥石部分，過多的水泥用量，必然會導致較大的收縮，進而發展成斷板。

（2）水灰比偏大。為了滿足和易性需要，施工中采用較高的水灰比，造成水分過剩，而這些水分的蒸發散失，促使混凝土干縮，孔隙率變大，降低了混凝土強度，導致出現斷板現象。

（3）施工中計量不準，尤其是未根據集料中的含水量及時調整用水量，會影響混凝土的配合比的準確性，從而影響其初期強度引發斷板現象。

（4）混凝土配合比按“飽和面干”狀態設計，如使用長期在日光爆曬下的過干集料，會大量吸收拌和用水而影響水灰比的準確性，影響混凝土強度，使用中發生斷板。

二、斷板預防措施

水泥混凝土路面斷板有關的因素很多，而強度、氣溫、材料、施工方法等是比較主要的因素。在實際施工中加強施工工藝控制、改進施工方法、嚴格控制材料質量和混凝土配合比，最大限度地避免和預防斷板。

1.路基和路面基層施工質量控制

（1）路基質量控制

①對于填挖交界、半填半挖結合處應按面板的要求進行特殊設計，施工中要對路槽以下部分進行處理；

②路基填筑中，不同種類的土壤應分層填筑，避免土壤類型在路基上的突變造成沉降不一致，影響面板結構性能；

③路基壓實質量要達到規定的壓實度和彎沉值，特別是橋涵、構造物附近更應加強壓實工作，保證路基有足夠的、均勻的強度；

④完善排水設施，并充分考慮地下水對路基穩定的影響。

（2）路面基層質量控制endprint

①建立驗槽制度，確保基層厚度均勻一致，保證強度均勻；

②基層應盡可能采用水泥穩定類基層，嚴格控制細料，以增加基層的水穩性，防止唧泥；

③采用廠拌法拌和基層混合料，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。

（3）基層標高、平整度控制

①嚴格控制基層頂面標高，確保混凝土面板厚度均勻一致。

②按水泥混凝土路面平整度要求控制基層平整度，采取加鋪塑料薄膜等方法減少水泥混凝土面板與基層的摩阻力。

③對于標高不足的基層應堅決返工重做，禁止采用拋撒松散基層材料填補標高的方法。

④加強基層養護工作，保持基層濕潤狀態，直至澆筑水泥混凝土面板。

2. 面層施工工藝控制

（1）混凝土路面施工開盤前，要仔細檢查發電機、振動梁、運輸車輛等機具設備，確保其完好。現場施工要有備用機具，嚴禁故障機具施工，并檢查施工運料道路是否通暢，確保施工的連續性。配料、拌和、運輸、攤鋪作業面要有序配合，對于氣候突變、停電、停料等情況，應提前做好準備工作，調整工序，暫停面板施工。重新鋪裝時應按施工縫處理接縫。

（2）混凝土拌和時，若集料溫度過高，應采用降溫措施后再配料拌和。若采用灑水降溫方法，應及時測定含水量，調整拌和水用量，保證水灰比值不變。

（3）混凝土的拌和時間要根據機械性能準確掌握，最長拌和時間不應超過最短拌和時間的3倍；振搗應均勻密實，避免漏振或超振現象產生。

（4）規范脹縫、縮縫制作工藝，準確定位傳力桿和拉桿。正確安裝傳力桿，采用雙模板控制，防止上下翹動。澆筑下一混凝土板時要按設計要求安設塑料套管和涂瀝青隔層。

（5）采用真空吸水工藝時，一定要注意兩吸墊之間重疊足夠尺寸，避免漏吸。

（6）及時切縫，根據施工現場氣溫及水泥品種試驗確定最早切縫時間，一般應采用多臺切縫機同時作業，以保證切縫及時。切縫深度為混凝土板厚的1/3～1/4，不宜切縫太淺或太深。

（7）重視混凝土面板養生，采用優質養護劑，或濕法養護，不要采用沒有覆蓋物僅灑水的養生方法。

（8）控制交通車輛，避免在混凝土強度不足的條件下，過早開放交通，養護車輛也應盡量避免直接在面板上通行。

（9）混凝土夏季施工，要避開高溫時間段，盡量不要在溫差較大或大風的條件下施工，表面修整時，為面板遮陽保濕，修整完成后要覆蓋養生，以保持溫度變化不致太大。

3、施工材料質量控制

嚴格材料管理工作，杜絕不合格材料在水泥混凝土路面施工中使用。合格的原材料是保證混凝土質量的必要條件。

（1）對于安定性差、游離氧化鈣超標及強度不足的水泥禁止使用；不同標號、不同廠家、不同種類、不同批產的水泥嚴禁混合使用；盡量采用旋轉窯生產的發熱量少、收縮量小的硅酸鹽道路水泥或普通硅酸鹽水泥。

（2）集料（砂、碎石）含泥量超標時應更換料源，選擇合格的、含泥量較少的材料，有機質含量超標的集料嚴禁使用。

4、混凝土配合比控制

（1）按試驗混凝土配合比準確配料；單位水泥用量要精確稱量，誤差值控制在1%以內。

（2）集料的含水量要及時試驗取得，控制適宜的用水量，保持水灰比準確；為減少用水量，改善和易性可使用合適的外摻劑；用水量誤差不超過1%，外加劑控制在2%以內。

（3）采用電子秤或其他現代化配料機械設備準確配料，盡量不采用人工手推車按車計量的配料方法；集料稱量誤差控制在3% 以內。

三、結語

從施工角度，為有效防止水泥混凝土路面過早出現斷板：一要加強施工作業人員的技術交底和崗前培訓。二要重視試驗段鋪筑，通過鋪筑試驗段來修改、充實、完善施工方案和技術練兵，以利指導大面積施工。三要加強對基層、面板材料適用性和施工方法的分析研究，采用先進的機械化施工工藝、良好的施工組織，以專業化大生產及流水作業的方式安排施工。四要加強混凝土配合比計量控制，提高混凝土面板的初期強度，防止無規則開裂形成斷板。endprint