2020年巖土工程師答疑:水泥混凝土路面斷板原因分析?

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問題：

水泥混凝土路面斷板原因分析?

答疑：

從理論上分析，混凝土產(chǎn)生裂縫發(fā)展到斷板主要有三個(gè)因素：一是混凝土品質(zhì)的因素;二是車輛荷載的重復(fù)作用;三是基層的不均勻沉降。

從調(diào)查的情況看，混凝土的品質(zhì)是引起斷板的重要因素，由于施工時(shí)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(shí)等都會(huì)直接導(dǎo)致混凝土板體內(nèi)部強(qiáng)度不一致，使混凝土存在薄弱面，這些薄弱面處就是產(chǎn)生裂縫直至斷板的根源。因此，施工時(shí)嚴(yán)格按照規(guī)范、規(guī)程操作，嚴(yán)格控制材料質(zhì)量和各道施工工序的生產(chǎn)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(gè)很重要的因素是溫度和水分。我們知道，溫度對(duì)混凝土凝結(jié)和硬化影響很大。從貫入阻力試驗(yàn)圖可以看出溫度對(duì)混凝土凝結(jié)硬化的速度影響很大。當(dāng)溫度過高時(shí)，如養(yǎng)生時(shí)水分不足，容易引起混凝土早期開裂，導(dǎo)致斷板的產(chǎn)生。在混凝土硬結(jié)初期，由于強(qiáng)度還很低，這時(shí)如果養(yǎng)生不當(dāng)，混凝土內(nèi)部產(chǎn)生收縮，從而使混凝土開裂產(chǎn)生斷板，這是施工養(yǎng)生期產(chǎn)生斷板的根本原因。如果這期間(一般是在施工3～5天內(nèi))及時(shí)切縫，那么裂縫就會(huì)在切縫處斷開，從而清除不規(guī)則裂縫。因此，從施工經(jīng)驗(yàn)上看，掌握好切縫的最佳時(shí)間是控制混凝土斷板的關(guān)鍵。

基層或土基的不均勻沉陷也是導(dǎo)致養(yǎng)護(hù)使用期間混凝土斷板的主要原因。從調(diào)查中我們發(fā)現(xiàn)在橋頭，通道涵及明涵兩側(cè)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(guān)系。由于路基與橋頭(明涵兩側(cè)，通道兩側(cè))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(shí)機(jī)械不易到位，這個(gè)部位的土基在壓實(shí)度上很不易保證。另外，橋頭部分路基土質(zhì)一般都比較軟，該處的土方沉降與橋臺(tái)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(chǎn)生大于車身重，從而加劇了對(duì)路面板的破壞作用，使跳車越來越嚴(yán)重。

鶴佳公路在施工時(shí)對(duì)橋頭跳車這一病害作了認(rèn)真細(xì)致的施工，首先采用分薄層上土(10cm一層)，用3T小型振動(dòng)壓路機(jī)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(shè)枕梁，但由于施工時(shí)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(cè)就是一例，該處路面板在枕梁處下沉近5cm，產(chǎn)生嚴(yán)重跳車現(xiàn)象。從1996年8月份處理時(shí)發(fā)現(xiàn)在通道涵側(cè)面基層下沉近15cm，基層土含水量達(dá)到飽和狀態(tài)。從現(xiàn)象上分析，一方面由于施工壓實(shí)不夠，另一方面由于通道涵擋土墻排水不暢，使基層下沉嚴(yán)重導(dǎo)致斷板跳車現(xiàn)象。

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