浅析水泥混凝土路面断板的原因

刘宇辉 聂芳芳

[摘要]近年来,水泥混凝土路面以其抗压、抗弯、抗磨损、高稳定性等诸多优势,在各级路面上得到广泛应用,加上一些地域的路基更适合水混路面,全国各地水泥混凝土路面建设的数量不断增加,特别是高等级路面的舒适、耐久日益为人们所注重。根据我国已建成的水泥混凝土路面来看,有相当一部分出现破坏现象,如断板、沉陷等病害,给养护、修复带来极大的困难,而且断板病害尤为突出,已经成为水泥混凝土路面的通病。致使水泥混凝土路面使用年限下降。下面,笔者通过多年的现场观察,通过查阅有关水泥混凝土路面方面的资料,就混凝土路面的断板原因,控制和预防断板的措施等进行阐述,从设计、施工、养护管理方面现象进行分析。

[关键词]水泥混凝土 路面断板 防治方法 措施

一、概述

近年来,随着国民经济的高速发展,我国高等级道路的发展比较迅猛,高等级道路的建设在社会主义现代化建设中发挥着巨大的作用,并且具有良好的发展前景。根据已建成通车的高等级道路的使用情况,有相当部分已破坏,如开裂、断板、沉陷、错台等病害,给养护、修复带来极大的困难,而且断板病害尤为突出,已经成为水泥混凝土路面的通病。本文通过对水泥混凝土路面断板的原因加以分析,浅谈一些预防措施及处理方法。

二、控制混凝土路面断板的意义

混凝土路面断板一般可分为早期断板和后期断板两种,而断板形式可分为横向断板和纵向断板两种形式,而断板程度有可分为全透式和半透式两种。

水泥混凝土路面产生断板后,对路面的使用品质及行车安全和舒适性都会有较大的影响,断板数量的多少是评定路面的主要依据,混凝土面板一旦产生断板,其它病害就会伴随发生,如错台,脱空,裂缝,拱起,等等破坏。对于裂缝较宽的断板,如果不及时进行处理,会促使水泥混凝土板发展成为破碎板,严重破坏路面,使路面丧失承载能力。

三、断板产生的主要原因

1.早期断板。早期断板是指路面在完成施工浇筑成型后,24小时内发生板快断裂。这种断板一般是由于前期养护不充分造成的,混凝土在凝结过程中因缺少水份而导致强度无法达到设计要求,造成断裂。此种断板为半透式,并在表面形成大量细小裂纹,形如蜘蛛网状。早期断板的另一个原因是切缝较晚。

2.后期断板。后期断板成因归纳为以下几个方面:一是基底施工不合格。二是过早通车加载。三是因温度造成断裂。四是混凝土原材料不合格。五是混凝土配合比不合理。 六是混凝土的运输与浇注。七是外加剂使用不当。八是切缝及附件埋设不当。

四、水泥混凝土路面设计方面的因素

为防止水泥混凝土路面的断板,设计出适宜的水泥混凝土面板,以及完善的排水系统。提出合理经济的水泥混凝土路面设计,主要有以下几个方面的因素:一是配合比设计。 二是板块大小的设计。三是胀缝板的设计。

五、水泥混凝土路面施工的因素

严格按照设计文件和规范施工是保证水泥混凝土路面质量,防止断板的必要条件,考虑施工的因素有:

1.严把质量关,保证原材料符合设计要求和规范要求。

2.严把混凝土配比关。

3.在混凝土拌合过程中,应保证原材料计量误差符合规范要求,保证混凝土搅拌均匀、不离析;混凝土振捣必须均匀密实,否则会造成混凝土下部空洞和蜂窝而形成相对漂弱带造成断板。

4.混凝土的摊铺。

(1)混凝土入模前,先检查坍落度,控制在配合比要求坍落度范围内。

(2)摊铺过程中,间断时间应不大于混凝土的初凝时间。

(3)摊铺过后,对拉杆要进行整理,保证拉杆平行与水平,同时要用铝合金直尺进行平整度初查,确保混凝土表面平整不缺料。

(4)每日工作结束,施工缝宜设在胀缝或缩缝处,按胀缝和缩缝要求处治。

(5)当摊铺到胀缝位置时,应按胀缝设计要求设置胀缝和安装传力杆,传力杆范围内的混凝土可用人工振实和整平。

5.正确及时切缝是防治断板的有效措施。

6.正确安装传力杆以防止断板。

7.基层施工是防止断板的先决条件,基层的施工是保证路面质量的根本。

六、混凝土路面养护管理的因素

1.在养生期间必须加强养生,并且在保证足够的养生期后方可通车。

2.行车使用后对路面及时清扫和养生,出现裂缝后及时用防水材料处理,防止渗透造成基础破坏形成混凝土路面断板。

七、水泥混凝土路面断板预防措施

1.早期开裂断板的预防

(1)对于路基铺筑时层层严格要求,密实度要求100%合格,弯沉达到设计要求。基层施工应严格控制标高,平整度,横坡度及厚度,满足强度的要求,基层与路面施工间隔不宜过长。

(2)合格的原材料是保证混凝土质量的必要条件。

(3)严格控制混凝土配合比。

(4)施工工艺的控制。

①混凝土的拌合时间要根据机械性能准确掌握,振捣均匀密实,避免漏振或过振现象发生;混凝土振捣过程应均匀一致,强度适中,对有泌水现象,应及时清除。②加强混凝土面板的养生。③及时切缝。保证切缝深度,掌握好切缝时间,施工中避免接缝错开。

(5)边界影响的控制。

①要及时将后浇筑的面板切缝。②有中央分隔带,路缘石等结构物施工时,应在与混凝土面板接触处涂刷沥青,使双方自由伸缩。③基层养生结束后,及时浇筑水泥混凝土路面,以防止基层因暴露时间长而产生干缩裂缝。

2.使用期开裂断板的预防

(1)设计上的考虑

①设计要充分考虑混凝土路面的厚度,平面尺寸及砼标号。应保证在设计使用年限内的正常使用。②选用适合当地环境条件的原材料,重视冻融性和耐久性。③设计全面的排水系统,确保地表水、地下水不会对路基、路面造成浸蚀破坏。

(2)路基质量控制

①路基压实质量要求达到规定的压实值和弯沉值。②对于路基不稳定的路段,应避免采用水泥混凝土路面,其它特殊路基应经过特殊处理后方可进行水泥混凝土路面施工。③路面基层质量控制。基层应该有很大的稳定性和均匀性。

八、常用处理断板方法

将板块沿缝按一定宽度划线,将划线内部门整齐凿出,检查裂缝处基底有无问题。在混泥土切割侧壁凿出直径4cm,深约10cm,水平间距30-40的孔洞,埋入直径18-20mm,长约20cm的二级钢筋,封堵孔洞,将整个凿出的槽润湿,用超旱强微膨胀水泥混凝土或用快凝混凝土浇捣,进行表面处理。

裂缝不很规则又很大的情况,可划出一定范围,将混凝土面板凿去5-8cm深,清理干净,配一层钢筋网。钢筋网必须覆盖裂缝,并在每边留有一定宽度,湿润后用混凝土浇捣进行表面处治。

裂缝很大时,把断板整块板凿出,配双层钢筋网,重新浇筑混凝土。

九、结语

水混混凝土路面以其抗压、抗弯、抗磨损、高稳定性等诸多优势,在各级路面上得到广泛应用,使得水混凝土路面科学化施工摆在许多施工单位面前。混凝土路面断板的原因如上所述,施工生产中只有逐一落实控制,才能有效地预防断板的出现。同时,还要及时采取措施,加强养护工作,对排水系统中发现的问题及时处理,避免造成较大的病害。此外,还应做到依法治路,严格控制超载、超重、超限车辆通行。总之,混凝土路面的断板原因是多方面的,防治也需多样化,搞好设计、施工到使用后日常养护的每一环节,才能有效防止断板,提高路面质量,延长使用寿命,有效地提高公路经济效益和社会效益。