水泥混凝土路面斷板產生的原因及防治處理
發布時間：2011-11-17 共1頁
為幫助廣大學員有效備考，環球職業教育在線將推出2009年巖土工程師考試輔導精講班。本次輔導由權威輔導專家于海峰、董軍兆、徐光華、吳新江等擔任主講，全部采用視頻授課的形式呈現給廣大學員，考生可以隨時報名參加學習，所有課程自付費之日起都可以隨時隨地任意多次反復學習，直到當期考試結束后三天關閉。 更多內容>> 巖土工程師考試頻道
1.水泥混凝土路面斷板及其危害
所謂“混凝土斷板”是指水泥混凝土路面在施工養生期或正常使用過程中在無切縫處產生裂縫，經發展使整塊混凝土板塊斷裂形成兩塊或兩塊以上不規則的現象。斷板是水泥混凝土路面的主要病害之一，特別是施工期間出現的斷板，將直接影響到水泥混凝土路面的使用年限。
我們知道，水泥混凝土路面破壞都是從裂縫開始的，隨著使用年限的增加，車輛荷載的重復作用，路面會沿裂縫處逐漸發展、擴大，最后導致整個板體破壞。同時，由于裂縫的出現，地表水滲入到基層和土基的機會增加，使路基強度降低，也會加劇對路面的破壞作用。因此，在施工期消除和減少水泥混凝土路面斷板的現象尤為重要，斷板率己成為控制水泥混凝土施工質量的主要指標之一。
2.水泥混凝土路面斷板產生情況
從鶴佳公路混凝土路面施工情況看，要想徹底消除斷板不太可能，因為在施工中的每一個環節稍有疏忽都有可能產生斷板。但混凝土的早期斷板除了嚴格按照施工規范控制施工之外還與養生條件和切縫時間有很大關系，如果掌握好切縫時間和養生條件，斷板率可大大降低。
在鶴佳公路1993年9月份施工的2km、6000塊板的施工中，調查發現程度不同的斷板達61處，斷板率是1%。在1994年7～8月份施工的路面，各施工隊初期由于切縫不及時都有不同程度的斷板出現，后來掌握了切縫的最佳期，斷板現象才大大減少。
鶴佳公路竣工―年后，我們對其中15km路面進行了調查統計(K32十000-K46十900)，累計斷板76塊，斷板率1.7%。
從調查中發現，出現斷板的地方大多是連續的幾塊板，比較集中，而且都在一幅中。從斷板的混凝土表面情況看，都是混凝土本身的質量有問題，有一段(K40十000―K41十000)是混凝土骨料明顯，顯然是水泥劑量不足，還有一段(K46十000―K46十900左側板)水泥漿明顯，裂縫也較多，顯然是水泥劑量大。調查中還發現，整個路段中凡是橋頭、通道涵及涵洞(主要是明涵)兩側與路基相接部位的斷板和裂縫都比較多，明涵涵頂裂縫較嚴重。
3.水泥混凝土路面斷板原因分析
從理論上分析，混凝土產生裂縫發展到斷板主要有三個因素：一是混凝土品質的因素;二是車輛荷載的重復作用;三是基層的不均勻沉降。
從調查的情況看，混凝土的品質是引起斷板的重要因素，由于施工時混凝土中水泥劑量不足，配合比不好，或者水泥劑量太大，拌合不均勻，振揭不密實等都會直接導致混凝土板體內部強度不一致，使混凝土存在薄弱面，這些薄弱面處就是產生裂縫直至斷板的根源。因此，施工時嚴格按照規范、規程操作，嚴格控制材料質量和各道施工工序的生產是十分必要的。
養生條件是控制混凝土板早期開裂的重要因素之一。而養生條件中的兩個很重要的因素是溫度和水分。我們知道，溫度對混凝土凝結和硬化影響很大。從貫入阻力試驗圖可以看出溫度對混凝土凝結硬化的速度影響很大。當溫度過高時，如養生時水分不足，容易引起混凝土早期開裂，導致斷板的產生。在混凝土硬結初期，由于強度還很低，這時如果養生不當，混凝土內部產生收縮，從而使混凝土開裂產生斷板，這是施工養生期產生斷板的根本原因。如果這期間(一般是在施工3～5天內)及時切縫，那么裂縫就會在切縫處斷開，從而清除不規則裂縫。因此，從施工經驗上看，掌握好切縫的最佳時間是控制混凝土斷板的關鍵。
基層或土基的不均勻沉陷也是導致養護使用期間混凝土斷板的主要原因。從調查中我們發現在橋頭，通道涵及明涵兩側路面板接縫處下沉引起跳車的現象比較普遍，這與橋頭部分土基施工有直接關系。由于路基與橋頭(明涵兩側，通道兩側)相接觸處的土方一般施工都比較晚，且行車干撓大，大噸位壓實機械不易到位，這個部位的土基在壓實度上很不易保證。另外，橋頭部分路基土質一般都比較軟，該處的土方沉降與橋臺沉降量明顯不同，因此，橋頭跳車現象不可避免地出現。由于跳車的出現使行車豎向力在瞬間產生大于車身重，從而加劇了對路面板的破壞作用，使跳車越來越嚴重。
鶴佳公路在施工時對橋頭跳車這一病害作了認真細致的施工，首先采用分薄層上土(10cm一層)，用3T小型振動壓路機碾壓，并且在橋頭處增加40cm水泥穩定砂礫墊層。路面板采用鋼筋混凝土橋頭踏板在土基上設枕梁，但由于施工時有的單位在該處沒有處理好，仍有跳車現象發生。K29十417通道涵南側就是一例，該處路面板在枕梁處下沉近5cm，產生嚴重跳車現象。從1996年8月份處理時發現在通道涵側面基層下沉近15cm，基層土含水量達到飽和狀態。從現象上分析，一方面由于施工壓實不夠，另一方面由于通道涵擋土墻排水不暢，使基層下沉嚴重導致斷板跳車現象。
4.水泥混凝土路面斷板的防治處理方法
4.1 施工期對混凝土斷板的防治
混凝土質量是產生斷板破壞的因素。要保證混凝土質量要把握好三個環節：第一，要使混凝土材料滿足設計要求，砂、碎石、水泥、水都要檢驗合格。水泥要求有出廠檢驗合格證，滿足設計時的標號。砂子要控制含泥量。拌合時一定要注意各種材料的配合比，必須機械拌合。第二，要在施工組織設計時考慮好設置拌合站的供應距離，一般不宜超過10km。距離長的最好用攪拌車。第三，要注意振搗，特別是人工攤鋪的路段振搗要求較嚴，要嚴格按照規范要求，振搗器在每一位置振搗的持續時間，應以混凝土泛出水泥漿為準，并不宜過振，用平板振搗器振搗時，不宜少于15s，用插入式振搗器振搗時，不宜少于20s
在施工養生期內主要是要保持路面處在潮濕狀態，特別是夏季的白天，氣溫很高，應注意澆水，這樣就可以減少開裂，最重要的是在強度形成時盡快切縫，最遲不超過5天，否則就會引起斷板
4.2 在使用、養護期間的斷板處理
在養護期間內發生斷板的情況多種多樣，產生的原因不同，處理方法也就不同。一般對行車影響不大的斷板就不處理了，只有對行車影響較大的跳車斷板、沉陷斷板及嚴重的破碎板才進行處理
對于因混凝土品質不好產生的壞板處理比較簡單，就是根據破壞情況整板鑿除或部分切除，注意切除壞板時一定要成方形，然后重新澆注新混凝土。路面跳車板的處理也是這種辦法。
上述方法是水泥混凝土路面板處理的最基本的方法，但是在養護施工過程中不能封閉交通，而且混凝土施工期較長(養生至少要7天)，行車干撓嚴重。特別全封閉的二級公路或半幅一級公路這個問題十分突出。施工時交通安全是主要問題，對處理不太大的一塊板就要在施工和養生期間設各種安全標志、示警標志、示警燈等，而且要晝夜守護，確保安全。
