水泥混凝土路面斷板產生的原因及防治處理
發(fā)布時間：2011-11-17 共1頁
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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(yǎng)生期或正常使用過程中在無切縫處產生裂縫，經發(fā)展使整塊混凝土板塊斷裂形成兩塊或兩塊以上不規(guī)則的現(xiàn)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(xiàn)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(fā)展、擴大，最后導致整個板體破壞。同時，由于裂縫的出現(xiàn)，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(xiàn)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(huán)節(jié)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(guī)范控制施工之外還與養(yǎng)生條件和切縫時間有很大關系，如果掌握好切縫時間和養(yǎng)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(fā)現(xiàn)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(xiàn)，后來掌握了切縫的最佳期，斷板現(xiàn)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(tǒng)計(K32十000-K46十900)，累計斷板76塊，斷板率1.7%。
從調查中發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)斷板的地方大多是連續(xù)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(fā)現(xiàn)，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(fā)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(guī)范、規(guī)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(yǎng)生條件是控制混凝土板早期開裂的重要因素之一。而養(yǎng)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(yǎng)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(yǎng)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(yǎng)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(guī)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(yǎng)護使用期間混凝土斷板的主要原因。從調查中我們發(fā)現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)象不可避免地出現(xiàn)。由于跳車的出現(xiàn)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(wěn)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(xiàn)象發(fā)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(xiàn)象。從1996年8月份處理時發(fā)現(xiàn)在通道涵側面基層下沉近15cm，基層土含水量達到飽和狀態(tài)。從現(xiàn)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(xiàn)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(huán)節(jié)：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(guī)范要求，振搗器在每一位置振搗的持續(xù)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(yǎng)生期內主要是要保持路面處在潮濕狀態(tài)，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(yǎng)護期間的斷板處理
在養(yǎng)護期間內發(fā)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(yǎng)護施工過程中不能封閉交通，而且混凝土施工期較長(養(yǎng)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(yǎng)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。
