水泥混凝土路面斷板產(chǎn)生的原因及防治處理

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$lesson$　　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(chǎn)生裂縫，經(jīng)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(fù)作用，路面會(huì)沿裂縫處逐漸發(fā)展、擴(kuò)大，最后導(dǎo)致整個(gè)板體破壞。同時(shí)，由于裂縫的出現(xiàn)，地表水滲入到基層和土基的機(jī)會(huì)增加，使路基強(qiáng)度降低，也會(huì)加劇對(duì)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(zhì)量的主要指標(biāo)之一。

　　2.水泥混凝土路面斷板產(chǎn)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?yàn)樵谑┕ぶ械拿恳粋€(gè)環(huán)節(jié)稍有疏忽都有可能產(chǎn)生斷板。但混凝土的早期斷板除了嚴(yán)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(shí)間有很大關(guān)系，如果掌握好切縫時(shí)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(diào)查發(fā)現(xiàn)程度不同的斷板達(dá)61處，斷板率是1%。在1994年7～8月份施工的路面，各施工隊(duì)初期由于切縫不及時(shí)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(duì)其中15km路面進(jìn)行了調(diào)查統(tǒng)計(jì)(K32十000-K46十900)，累計(jì)斷板76塊，斷板率1.7%。

　　從調(diào)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(zhì)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(cè)板)水泥漿明顯，裂縫也較多，顯然是水泥劑量大。調(diào)查中還發(fā)現(xiàn)，整個(gè)路段中凡是橋頭、通道涵及涵洞(主要是明涵)兩側(cè)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(yán)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(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。

　　4.水泥混凝土路面斷板的防治處理方法

　　4.1 施工期對(duì)混凝土斷板的防治

　　混凝土質(zhì)量是產(chǎn)生斷板破壞的因素。要保證混凝土質(zhì)量要把握好三個(gè)環(huán)節(jié)：第一，要使混凝土材料滿足設(shè)計(jì)要求，砂、碎石、水泥、水都要檢驗(yàn)合格。水泥要求有出廠檢驗(yàn)合格證，滿足設(shè)計(jì)時(shí)的標(biāo)號(hào)。砂子要控制含泥量。拌合時(shí)一定要注意各種材料的配合比，必須機(jī)械拌合。第二，要在施工組織設(shè)計(jì)時(shí)考慮好設(shè)置拌合站的供應(yīng)距離，一般不宜超過10km。距離長(zhǎng)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(yán)，要嚴(yán)格按照規(guī)范要求，振搗器在每一位置振搗的持續(xù)時(shí)間，應(yīng)以混凝土泛出水泥漿為準(zhǔn)，并不宜過振，用平板振搗器振搗時(shí)，不宜少于15s，用插入式振搗器振搗時(shí)，不宜少于20s

　　在施工養(yǎng)生期內(nèi)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(yīng)注意澆水，這樣就可以減少開裂，最重要的是在強(qiáng)度形成時(shí)盡快切縫，最遲不超過5天，否則就會(huì)引起斷板

　　4.2 在使用、養(yǎng)護(hù)期間的斷板處理

　　在養(yǎng)護(hù)期間內(nèi)發(fā)生斷板的情況多種多樣，產(chǎn)生的原因不同，處理方法也就不同。一般對(duì)行車影響不大的斷板就不處理了，只有對(duì)行車影響較大的跳車斷板、沉陷斷板及嚴(yán)重的破碎板才進(jìn)行處理

　　對(duì)于因混凝土品質(zhì)不好產(chǎn)生的壞板處理比較簡(jiǎn)單，就是根據(jù)破壞情況整板鑿除或部分切除，注意切除壞板時(shí)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(hù)施工過程中不能封閉交通，而且混凝土施工期較長(zhǎng)(養(yǎng)生至少要7天)，行車干撓嚴(yán)重。特別全封閉的二級(jí)公路或半幅一級(jí)公路這個(gè)問題十分突出。施工時(shí)交通安全是主要問題，對(duì)處理不太大的一塊板就要在施工和養(yǎng)生期間設(shè)各種安全標(biāo)志、示警標(biāo)志、示警燈等，而且要晝夜守護(hù)，確保安全。

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