水泥混凝土路面早期斷板原因及預(yù)防措施

李勝科

(石家莊市公路勘測設(shè)計(jì)院)

1 早期斷板形成原因

1.1 基層施工工藝不當(dāng)

(1)基層標(biāo)高失控造成路面厚度不一致，過薄或厚薄交界處將成為薄弱斷面，在混凝土收縮時難以承受拉應(yīng)力而開裂。

(2)基層不平整會大大地增加其與混凝土界面的摩阻力，易在較薄弱面開裂。

(3)用松散材料處理基層標(biāo)高失控或不平整時，上層混凝土拌和物的水分或砂漿會下滲或被基層吸收，使下部混凝土變得疏松，強(qiáng)度下降。

(4)基層干燥會吸收混凝土拌和物中的水分，使底部混凝土失水，強(qiáng)度降低，導(dǎo)致開裂。

1.2 面層施工工藝不當(dāng)

(1)攪拌不足或過分，振搗不密實(shí)，形成的混凝土強(qiáng)度不足或不均勻，易導(dǎo)致早期開裂斷板。振搗時間不宜過長，否則會造成分層，粗顆粒沉入底層，細(xì)顆粒及水留在上層，造成混凝土強(qiáng)度不均勻，表面收縮裂縫增加。

(2)混凝土拌和時，如果水泥和集料溫度過高，再加上水泥的水化熱，會使混凝土拌和物的溫度很高，在冷卻、硬化過程中會使溫差收縮加大，導(dǎo)致開裂。

(3)混凝土澆筑間斷。因停電、機(jī)械故障、運(yùn)輸不暢、氣候突變、停料等原因使混凝土澆筑作業(yè)中斷，再澆筑時未按施工縫處理，新舊混凝土由于結(jié)合不良和收縮不一致，會形成一條不規(guī)則的接縫。

(4)養(yǎng)生不及時或養(yǎng)護(hù)方法不當(dāng)。尤其是氣溫高、濕度小、風(fēng)速大的不利條件下，就會使混凝土表面水分蒸發(fā)太快，從而形成干縮裂縫。

(5)切縫不及時。由于機(jī)具故障或操作人員切縫時間掌握不準(zhǔn)確或切縫深度不足，造成混凝土內(nèi)應(yīng)力集中，在混凝土板的薄弱處形成不規(guī)則的貫穿裂縫。

(6)施工車輛過早通行。某些施工作業(yè)面，由于受到地理?xiàng)l件的限制在混凝土強(qiáng)度不足條件下過早地通車，產(chǎn)生荷載應(yīng)力，這是產(chǎn)生裂縫的又一個原因。

2 水泥混凝土路面裂縫預(yù)防措施

2.1 施工工藝控制

(1)路基質(zhì)量的控制。

①路基壓實(shí)質(zhì)量要求達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度值和彎沉值，特別是橋涵、構(gòu)造物附近(死角部位)更應(yīng)加強(qiáng)壓實(shí)工作，保證路基有足夠的，均勻的強(qiáng)度;②排水設(shè)施應(yīng)完善，并要充分考慮地下水對路基穩(wěn)定的影響;③路基填筑中，不同種類的土壤應(yīng)分層填筑，避免土壤類型在路基上突變造成沉降不一致，影響路面板結(jié)構(gòu)性能;④對于填挖交界，半填半挖結(jié)合處應(yīng)按路面板的要求進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，施工中要對路槽以下部分進(jìn)行處理;⑤對于路基不穩(wěn)定，特殊軟弱土基、濕陷性黃土、采空區(qū)、陷穴滑坡等路段應(yīng)避免采用水泥混凝土路面，其他特殊路基應(yīng)經(jīng)過特殊處理后方可進(jìn)行水泥混凝土路面施工。

(2)基層施工質(zhì)量控制。

①嚴(yán)格控制基層頂面標(biāo)高，確?；炷梁穸鹊木鶆蛞恢?。②按水泥混凝土路面平整度要求控制基層平整度，采取加鋪塑料薄膜等方法減少水泥混凝土路面板與基層的摩阻力。③對于標(biāo)高不足的基層應(yīng)堅(jiān)決返工重做，禁止采用拋撒松散基層材料填補(bǔ)標(biāo)高的方法。④加強(qiáng)基層養(yǎng)護(hù)工作，保持基層濕潤狀態(tài)，直至澆筑水泥混凝土路面板。

(3)面層施工工藝控制。

①混凝土的拌和時間要根據(jù)機(jī)械性能準(zhǔn)確掌握，最長拌和時間不應(yīng)超過最短拌和時間的3倍;振搗應(yīng)均勻密實(shí)，避免漏振或超振現(xiàn)象產(chǎn)生。②混凝土拌和時，若集料溫度過高應(yīng)采用降溫措施后再配料拌和。若采用撒水降溫方法，應(yīng)及時測定含水量，調(diào)整拌和用水量，保證水灰比值不變。③混凝土路面施工開盤前，要仔細(xì)檢查發(fā)電機(jī)、振動梁、運(yùn)輸車輛等機(jī)具設(shè)備，確保其完好。現(xiàn)場中要有備用機(jī)具，嚴(yán)禁故障機(jī)具施工，并檢查施工運(yùn)料道路是否通暢，確保施工的連續(xù)性。配料、拌和、運(yùn)輸、攤鋪?zhàn)鳂I(yè)面要有序配合，對于氣候突變、停電、停料等情況，應(yīng)提前做好準(zhǔn)備工作，調(diào)整工序，暫停面板工作。重新澆筑時應(yīng)按施工縫處理接縫。④重視混凝土面板養(yǎng)生，采用優(yōu)質(zhì)養(yǎng)護(hù)劑或濕法養(yǎng)護(hù)，不要采用沒有覆蓋物僅灑水的養(yǎng)生方法。⑤及時切縫，根據(jù)施工現(xiàn)場氣溫及水泥品種試驗(yàn)確定最早切縫時間，一般應(yīng)采用多臺切縫機(jī)同時作業(yè)，以保證切縫及時。切縫深度為混凝土面板厚的1/3～1/4，不宜切縫太淺(少于1/4)，剩余斷面部分能吸收由于高溫產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。⑥控制交通車輛，避免在混凝土強(qiáng)度不足的條件下，過早開放交通，養(yǎng)護(hù)車輛也應(yīng)盡量避免直接在面板上通行。⑦采用真空吸水工藝時，一定要注意兩吸墊之間重疊足夠尺寸，避免漏吸。⑧正確安裝傳力桿，防止上下翹動，可采用雙模板控制。澆筑下一混凝土板時要按設(shè)計(jì)要求安設(shè)塑料套管和涂瀝青層。⑨在晝夜溫差較大的季節(jié)或地區(qū)，混凝土表面修整過程中，要設(shè)遮陽棚避免陽光直射，修整完成后要覆蓋養(yǎng)生，以保持溫度變化不大。

2.2 施工材料控制

2.2.1 不合格材料的控制

嚴(yán)格做好材料管理工作，杜絕在水泥混凝土路面施工中使用不合格材料。合格的原材料是保證混凝土質(zhì)量的必要條件。

(1)對于安定性差，游離氧化鈣(CaO)超標(biāo)及強(qiáng)度不足的水泥應(yīng)禁止使用;不同標(biāo)號、不同廠家、不同種類、不同批號的水泥嚴(yán)禁混合使用;盡量采用旋轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)的發(fā)熱量少、收縮量小的道路硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。

(2)選擇合格的含泥量較少的材料，集料(砂、碎石)含泥量超標(biāo)時應(yīng)更換料源或?qū)⑵湔J(rèn)真沖洗至達(dá)到要求方可使用。對有機(jī)質(zhì)含量超標(biāo)的集料禁止使用。

2.2.2 嚴(yán)格控制混凝土配合比

(1)按試驗(yàn)混凝土配合比準(zhǔn)確配料;單位水泥用量要精確稱量，誤差值控制在1%以內(nèi)。

(2)集料的含水量要及時取得，以便控制適宜的用水量，保持水灰比準(zhǔn)確;為減少用水量，改善和易性可使用合適的外摻劑;用水量誤差不得超過1%，外加劑控制在2%以內(nèi)。

(3)采用電子稱或其他現(xiàn)代配料機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)確配料，盡量不采用人工手推車按車計(jì)量的配料方法;集料稱量誤差控制在3%以內(nèi)。

總之，與水泥混凝土路面裂縫有關(guān)的因素很多，而強(qiáng)度、氣溫、材料、施工方法等是比較主要的因素。因此，在水泥混凝土路面施工中，要使用合格的原材料，控制現(xiàn)場配合比，確定合理的施工工藝，精心施工，科學(xué)管理，才能最大限度地避免和預(yù)防斷板發(fā)生。