談水泥砼路面斷板原因與預(yù)防措施

潘峰

摘要：當(dāng)前的路面建設(shè)大多以水泥混凝土為主要的修建原料，以此為原料的水泥砼路面具有路面強(qiáng)度高，易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)今被廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)建設(shè)之中。水泥砼路面極易出現(xiàn)斷板等損壞，因此，研究路面斷板損壞的原因以及預(yù)防措施成為當(dāng)前路面建設(shè)的焦點(diǎn)之一。

關(guān)鍵詞：水泥砼路面；斷板原因；預(yù)防

1 水泥砼路面斷板的原因

斷板損壞主要分為早期斷板和使用期斷板兩種類型，早期斷板是指水泥砼路面在澆筑完成但未使用的過程之中，因硬化問題而造成的斷裂。使用期斷裂一般指道路使用過程之中，因?yàn)檫^往車輛超過路面負(fù)荷而產(chǎn)生的斷裂。

2 早期斷板出現(xiàn)的原因

水泥原料的自身不足造成了斷板的出現(xiàn)。水泥材料安定性和強(qiáng)度都有不足，水泥含有氧化鈣成分，氧化鈣在水泥的硬化過程之中會(huì)使得水泥的拉伸性下降，影響其初期的強(qiáng)度，強(qiáng)度不足的水泥在工程完成的初期的強(qiáng)度不足，再加上水泥硬化時(shí)的放熱和收縮，這就造成了水泥在硬化過程之中會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，從而造成硬化時(shí)的斷裂發(fā)生。

水泥板在施工時(shí)有其基層高度的設(shè)定，厚薄水泥板的交界處較為薄弱，若是工程中未能將接縫處良好處理，在砼路面收縮時(shí)，交界處的收縮應(yīng)力會(huì)使得路面產(chǎn)生斷裂。

水泥路面的原料配比同樣影響著路面的質(zhì)量，水泥路面的主要成分是水泥、砂石等材料。原料在施工準(zhǔn)備階段假如攪拌不均勻或是水泥的攪拌過程之中未按順序進(jìn)行均勻的攪拌，就會(huì)引起路面在硬化階段的收縮不均勻，內(nèi)外應(yīng)力的作用之下，極易造成路面產(chǎn)生斷裂，影響水泥砼路面的強(qiáng)度和質(zhì)量。除此之外，水泥的配比之中假如水分的含量太大，也會(huì)影響水泥砼配比的準(zhǔn)確性，影響路面的硬化過程。

施工過程中的操作不當(dāng)也會(huì)引起前期路面的斷板現(xiàn)象。在進(jìn)行水泥砼拌合時(shí)，假如水泥因放熱而溫度升高，就會(huì)造成拌合物的溫度的同步升高，硬化時(shí)水泥放熱，內(nèi)外的溫差會(huì)造成路面內(nèi)外因應(yīng)力而產(chǎn)生收縮的不均勻，從而使路面產(chǎn)生斷裂。在砼拌合時(shí)，假如水泥的拌合順序不正確或是拌合時(shí)攪拌不均勻，也會(huì)導(dǎo)致早期的路面開裂。

砼澆筑期間，外界的意外比如因?yàn)橥ｋ娀蚴菣C(jī)械故障造成砼澆筑作業(yè)的中斷，再次澆筑時(shí)，新舊砼假如未進(jìn)行施工縫隙的處理，那么新舊砼就會(huì)由于結(jié)合不良而在硬化時(shí)出現(xiàn)收縮不均勻的現(xiàn)象，導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。

在早期的硬化過程之中，道路的養(yǎng)護(hù)不良也會(huì)使路面產(chǎn)生裂縫，在氣溫高，濕度小的外界環(huán)境之中，日夜的氣溫和濕度差異會(huì)使得砼表面的水分蒸發(fā)過快，時(shí)新舊砼之間的裂縫干縮，切縫不及時(shí)，會(huì)造成砼內(nèi)部應(yīng)力增加，使砼路面出現(xiàn)裂縫。

在雙幅路面施工中，已澆筑一邊的縮縫在另一邊未開 始澆筑前已經(jīng)裂通，氣溫下降一定幅度時(shí)，斷裂的縮縫兩邊砼板收縮，這樣后澆筑還未切割的砼板受到較大的拉應(yīng)力，而這時(shí)其砼強(qiáng)度還較低，當(dāng)拉應(yīng)力大于砼初期抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)在先澆筑板縮縫對(duì)應(yīng)位置發(fā)生不規(guī)則裂縫。在中央分隔帶路緣石的砼路面施工中，路緣石常設(shè)有砼平基背座， 由于路緣帶先于路面施工，當(dāng)溫度下降時(shí)路緣帶本身會(huì)收縮，路緣帶下半部具有粗糙面會(huì)帶動(dòng)初期強(qiáng)度很低的砼面板在路緣帶裂縫處產(chǎn)生邊界裂縫。

3 使用期間產(chǎn)生裂縫的原因

首先，使用期間產(chǎn)生裂縫極有可能是在設(shè)計(jì)階段就存在的問題。假如設(shè)計(jì)時(shí)，建設(shè)方方對(duì)于公路的交通量調(diào)查不準(zhǔn)確，路基等材料選擇未達(dá)到應(yīng)有的標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)使得路面在早期的使用之中出現(xiàn)裂縫。外界環(huán)境會(huì)造成砼的外部與內(nèi)部出現(xiàn)溫度差，晝夜氣溫變化，四季的大氣溫度與濕度的變化會(huì)讓路面處于不間斷的收縮與擴(kuò)大的過程，水泥砼板在溫度內(nèi)外應(yīng)力的不斷作用下，會(huì)使路面出現(xiàn)裂縫。這往往也是大多數(shù)路面損傷的原因。

其次，路面上超重車輛的經(jīng)過也會(huì)造成路面開裂的發(fā)生。交通運(yùn)輸?shù)牟粩喟l(fā)展造成了噸位較大車輛的不斷增加，超重車輛的不斷經(jīng)過使得路面的承載力超過設(shè)計(jì)限度，水泥砼路面產(chǎn)生開裂。

第三，由于路基濕度較大產(chǎn)生沉降現(xiàn)象。地表水或是自然降水滲透入路基之中，會(huì)造成路基的沉陷。水的流動(dòng)及漲落會(huì)產(chǎn)生壓力，使道路土質(zhì)松動(dòng)。而地下水的遷移會(huì)帶來路基結(jié)構(gòu)周圍受力的重新分配，使土質(zhì)粘結(jié)力降低，進(jìn)而造成路基強(qiáng)度的變化。當(dāng)路基強(qiáng)度降低后，其成分在重力以及車輛的負(fù)荷壓力下會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)性改變，進(jìn)而產(chǎn)生沉陷。除此之外，路基填土中有含水量過大的泥土，也會(huì)導(dǎo)致路基局部翻漿沉陷。當(dāng)路基填土中泥土含水量遠(yuǎn)大于最佳含水量時(shí)，會(huì)在路堤內(nèi)部形成過度飽水區(qū)（泥濘），當(dāng)用透水性不同的土，亂而無序地堆成路堤，以及冬季填筑路堤采用飽水的凍結(jié)土或混有雪的土?xí)r，均能產(chǎn)生飽水區(qū)，使路基沉陷。路基的沉陷會(huì)使得沉降量不同的路面產(chǎn)生錯(cuò)位，進(jìn)而造成水泥砼面板的斷裂。

除此之外，基層施工質(zhì)量不好，強(qiáng)度不均勻或較低，使用中基層 散或在滲水用下材料被吸往一邊，面層脫空，當(dāng)受到的彎拉應(yīng)力大于砼 板強(qiáng)度時(shí)面板即發(fā)生斷裂；面層接縫填封料失效，板的彎沉使空隙內(nèi)的積水彎有壓水，侵蝕沖刷基層，并沿接縫縫隙噴出，使唧泥現(xiàn)象不斷產(chǎn)生，面板邊緣部分將失去支承，在荷載作用下產(chǎn)生斷裂。初期裂縫的存在和擴(kuò)展，使得路面的額小裂縫不斷擴(kuò)大，最終使得水泥砼面板出現(xiàn)斷裂。

4 預(yù)防措施

預(yù)防必須從建設(shè)的源頭做起，從源頭控制路面建設(shè)工程的質(zhì)量。在設(shè)計(jì)策劃階段，建設(shè)部門就應(yīng)當(dāng)考慮多方面影響路面斷裂的因素，盡量完善設(shè)計(jì)內(nèi)容，減少策劃上的遺漏，在滿足施工要求的同時(shí)兼顧路面質(zhì)量。人民生活水平的提高和國(guó)家建設(shè)的進(jìn)展使得我國(guó)物流行業(yè)的運(yùn)輸行業(yè)得到了快速的發(fā)展，使得更多的大型車輛開始出現(xiàn)。過多的大噸位車輛就要求路面設(shè)計(jì)的工程師注意公路的最大負(fù)載，并在滿足最大負(fù)載的前提之下，保證路面的質(zhì)量。設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)路面的載荷力確定水泥砼路面的厚度和水泥的使用標(biāo)號(hào)，設(shè)計(jì)的過程中也要考慮到客觀環(huán)境對(duì)于公路質(zhì)量的影響，氣溫和濕度的變化會(huì)使得路面內(nèi)的應(yīng)力變化增加，影響路面的質(zhì)量和完整程度。寒冷的環(huán)境需要施工材料較好的防寒性能，路面排水的設(shè)計(jì)也需要考慮，天然降水的浸入；路基會(huì)使得路基產(chǎn)生沉陷，使得路面下沉，產(chǎn)生斷裂，尤其是在我國(guó)西部的黃土路基上，路面沉降造成的路面斷裂很常見。

要盡早將后澆筑的面板切縫；有中央分隔帶、路緣石等結(jié)構(gòu)物施工時(shí)，應(yīng)在與混凝土面板接觸處涂瀝青，使雙方自由伸縮；基層養(yǎng)生結(jié)束后，及時(shí)澆筑水泥混凝土路面，以防止基層因暴露時(shí)間長(zhǎng)產(chǎn)生干縮裂縫。若出現(xiàn)裂縫，澆筑前應(yīng)采取封閉裂縫處理，預(yù)防因基層裂縫反射到面板上來。

5 結(jié)語

要想保證公路質(zhì)量，延長(zhǎng)公路使用壽命，就必須從源頭控制，并嚴(yán)抓過程質(zhì)量控制，從設(shè)計(jì)、到原材料選擇，再到施工過程都 要嚴(yán)格把關(guān)，按規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)要求執(zhí)行，同時(shí)，對(duì)于施工過程中發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量缺陷，要及時(shí)采取應(yīng)急糾正措施。

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