水泥混凝土路面斷板原因及預防措施初探論文
摘要：本文結合工程實踐，分析了水泥混凝土路面面板破壞的原因，并提出了防治水泥混凝土路面裂縫形成的工程措施。
關鍵詞：水泥混疑土路面；破壞；成因；防治措施
隨著水泥混凝土路面的使用到中后期容易逐步出現部分破壞，如開裂、斷板、沉陷、錯臺等。為了進一步提高其質量，下面重點將水泥混凝土路面裂縫和脹、縮縫帶來的病害做一研究。
1 水泥混凝土路面破壞的原因
第一，路面表面所出現的裂縫。主要原因是荷載應力、溫度變化致使混凝土自身收縮產生的應力、以及混凝土面板與基層間強大的摩阻力超過了混凝土面板的抗拉強度而引起的。
第二，早期表面裂縫與早期斷板。早期表面裂縫原因是由于混凝土表面早期過快失水干縮而引起的末完全斷裂的表面性裂縫，大多發生在混凝土路面攤鋪成型初期，裂縫規律不很明顯。早期斷板產生的原因較為復雜，主要發生混凝土路面成型初期，斷裂規律比較明顯，大多為橫向裂縫，一般會貫通板底部。裂縫和脹、縮縫原因是預留脹縫不合理，填縫材料性能較差或收縮縫和切縫后，雨雪水通過縫隙灌入縫內，造成混凝土板底部沖刷發生病害。個別地段由于路基填料土質不均勻，濕度大，膨脹土、凍脹、排水設施不良等造成路基穩定性不足，產生沉陷，路面在受荷載時底部產生過大的彎拉應力，導致混凝土路面破壞。
第三，溫度的應力變化是裂縫和脹、縮縫病害形成的另一種原因。4m*5m混凝土板塊在夏天3 0℃～4 0℃的氣溫條件下，地表溫度達到6 0℃左右時，由于板塊內溫度應力的作用，使其發生四角的翹曲，板塊發生盆狀變形，四周的板塊填縫材料被擾動。這樣的長期高溫天氣，晝夜溫差的變化，板塊也在不斷發生變化。在盆狀變形狀態下重載車通過時發生翹板性跳動，將填縫材料壓出，遇雨天進入雨水，會出現混凝土板底部沖刷發生卿漿病害。
第四，在水泥混凝土路面使用期內，嵌縫材料主要受到拉伸和翦切兩種作用。嵌縫料的拉伸是指水泥混凝土路面板溫度下降引起的板收縮而導致了按縫的張開。剪切是指汽車行駛經過接縫時，受荷載板與相鄰的未受荷載板的豎向位移差也導致了接縫的張開。當路面和填縫材料發生重度損壞，板下墊層長時間受水的凍融侵害和高速重載的作用，形成一種活水沖刷，由于沖刷的反復作用，將混凝土板下灰土從板縫挪出，即出現卿漿，灰土卿漿后在重載車的反復作用下將粒料磨成泥漿逐漸唧出，板下出現掏空，掏空到一定面積后4mx5m的板塊出現跳板現象或重載車通過時發生斷裂，嚴重時會影響行車。
2 水泥混疑土路面裂縫和脹、縮縫的預防措施
為避免裂縫產生，應嚴格按設計、施工、驗收規范組織精心施工。
2.1 位置縫
2.1.1 混凝土路面施工縫應盡可能設置于構造物處，當不能避免時，應保證施工縫接縫處兩側面板混凝土的振搗密實，并有足夠的間隔時間，以形成強度。
2.1.2 當與原有混凝土路面相接時，應采用機械將原路面連接縫處切割整齊，并清除表面浮塵及松動石子，用水將連接縫處清洗干凈。
2.1.3 水泥混凝土路面為剛性路面，縱橫縫應及時填充材料，填料應與板的粘結力強，適應混凝土面板的收縮。如氯丁橡膠、瀝青瑪蹄脂等。加強養護管理，防止滲水，避免雜物進入縫內。
2.2 施工縫
2.2.1 避免高溫作業，溫度宜控制在35度以下，注意晝夜溫差，并摻減水劑等外加劑以保持應有水份。
2.2.2 避免大風天氣施工，防止表面水份喪失過快。
2.2.3 水泥混凝土終凝后即覆蓋稻草等并充分灑水養護或大面積噴灑養護劑，防止水份喪失過快，產生干縮裂縫。養護時間由水泥混凝土強度增長情況而定，一般應在半個月至20天左右，并不得少于七天。
2.2.4 控制水泥混凝土攪拌質量和速度，做試驗段，求取施工參考值并借鑒其它已完成公路的施工控制。
2.2.5 加強施工自檢，嚴格控制基層平整度，使其符合規范要求。
2.2.6 清除基層表面積水，嚴禁灑用生水。
2.2.7 做軟弱基礎處理專項設計，薄弱部位可用鋼筋網補強并加強碾壓質量。
2.2.8 計算水泥用量，控制水泥含量合理范圍，參考其它路面，做試驗段取得充分的科學數據。
2.2.9 為滿足混凝土路面重載交通的強度要求，可根據規范采用鋼纖維混凝土路面等特殊路面型式，以提高路面混凝土的強度，達到設計要求。
2.2.10 注意水泥質量，實現設計目的，完成設計意圖。
2.2.11 注意混凝土配合比的實際選用值要結合施工現場求得。
2.3 材料縫
2.3.1 利用同一廠家同一標號的水泥。
2.3.2 使用同一性能的鋼筋，縱、橫向鋼筋直徑盡可能保持一致。
2.3.3 嚴格控制材料購進渠道，必須通過實驗來嚴把質量關，不合格材料一定要清除出場。
2.3.4 使用合格水泥，使用免檢產品，使用名優水泥。
2.3.5 注意水泥混凝土的初凝時間，攪拌站距攤鋪現場距離不能過遠，保證運輸過程中的規范性。
2.4 選擇合格的原材料。
選用強度高、收縮性小、耐磨性強、安壘性好的水泥，可減少混凝土成型早期的收縮變形，提高混凝土的抗彎拉強度。
粗集料選用反擊破生產的連續級配碎石，最大粒徑不大于31.5mm(方孔篩)，針狀片含量不大于15％。碎石宜采用強度高、抗溫差能力強的非活性骨料，以防止堿性骨料產生混凝土裂縫及強度下降等不良現象。
選擇合理的混凝土配合比�；炷僚浜媳仁腔旌狭系撵`魂，必須滿足強度，耐久性，經濟性的要求。施工中混凝土配合比的強度以大干設計強度的10％－15％為宜，水灰比0.4-0.48為宜，塌落度1.8-2.0cm為宜，含砂率30％～35％為宜，混凝土24h彎拉強度應不低于3.0MPa。集料含水量應根據實測值及時準確調整。為確保水泥、集料、水的準確用量，混凝土配料應采用電子自動計量。
2.5 做好施工工藝的控制。
水泥混凝土路面施工時，由于澆筑混凝土水分的蒸發，體積在收工后改縮，會將路面板拉斷。為防止路面裂縫、斷板，控制切縫時間十分關鍵。根據我們的經驗：在平均氣溫7攝氏度左右時，養護時間花10天切縫比較合理：在平均氣溫14攝氏度左右時，養護時間在7天切縫比較合理。在平均氣溫20攝氏度左右時，養護時間在3天切縫比較合理。水泥混凝士路面分格切縫時要盡量花4mx5m之間分格，以減輕溫度應力對板塊的破壞。
選擇適宜的攤鋪時間。為避免溫差應力造成開裂斷板，必須選擇日照溫度不高，風力不大，且溫度變化不大的時間段進行攤鋪。
為防止板邊裂縫，混凝土面板縱、橫向自由邊緣部分應增加補強鋼筋，正確安裝傳力桿。邊緣鋼筋一般選用2根12號－16號的鋼筋，布置在板的下部，距面板底部一般為板厚的1／4，并不小于5cm，間距10cm，鋼筋兩端應向上彎起，鋼筋保護層應不小于5c m。傳力桿應與道路中心線平行、傳力桿應按設計要求，使用高塑料套管和涂瀝青隔層。
加強混凝土面板早期養護。宜采用麻袋或草簾覆蓋，酒水進行濕潤方法養護，確保養生時期混凝土板面始終濕潤，養生時間不少于14天。養生期間加強交通管制，嚴禁車輛通行。
為阻止縫內灌水，填縫料應選用與混凝土板壁粘結力強、回彈性好、能適應混凝土板的脹縮，不溶于水和不滲水、高溫不溢出、低溫時不脆裂和耐久性好的材料填充。接縫板應選用能適應混凝土面板膨脹收縮，施工時不變形、耐久性良好的材料。
綜上所述，水泥混凝土路面的裂縫和脹、縮縫原因是多方面的，但只要我們從原材料、混凝土配合比、施工工藝水平等各個方面上嚴格把關，采用綜合的防治措施，水泥混凝土路面的裂縫與斷板是可以有效控制及避免的。
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