混凝土路面斷板的原因與防治

1、答辯論文檔案號(hào)： 論文題目：?jiǎn)挝幻Q：姓名：淺談水泥混凝土路面斷板內(nèi)容提要在水泥混凝土路面技術(shù)不斷提高的同時(shí)，也出 現(xiàn)了一些開(kāi)裂、斷板、錯(cuò)臺(tái)等質(zhì)量問(wèn)題，給公路的使用、養(yǎng) 護(hù)劑修復(fù)帶來(lái)了諸多困難，尤其是斷板，已經(jīng)成為公路工程 的通病之一，必須引起重視。本文主要從設(shè)計(jì)方面、施工方 面、后期養(yǎng)護(hù)及使用等方面對(duì)斷板的原因進(jìn)行綜合分析，找 到產(chǎn)生斷板的根本原因，從而在這幾個(gè)方面取有效的控制措 施，以減少斷板的發(fā)生。主題詞水泥混凝土路面斷板 原因分析 控制一、水泥混凝土路面斷板分類由縱向、橫向、斜向裂縫發(fā)展而產(chǎn)生的已完全折斷成兩 塊以上的水泥混凝土路面板，稱為斷板。其特征是裂縫貫通 全厚和板面。但斜向裂縫

2、雖垂直通底，而其從角隅到斷裂兩 端的距離等于或小于板邊長(zhǎng)度一半的稱為板角斷裂。混凝土路面澆筑完成以后，未完全硬化和開(kāi)放交通就出 現(xiàn)的斷板稱為早期斷板或施工斷板?；炷谅访骈_(kāi)放交通后出現(xiàn)的斷板稱為使用期斷板或 后期斷板。斷板的及量方法是不論一塊板上有多少處斷裂，均按一 塊板計(jì)算。水泥混凝土路面的斷板率是已完全折斷成兩塊以上的水泥混凝土路面板的塊數(shù)與路面板的總塊數(shù)的比值，以百分 數(shù)表示。1. 輕微斷裂：裂縫無(wú)剝落或輕微剝落；未封縫的裂縫寬 度小于3mm已封縫的裂縫寬度不限，但封縫良好。2. 中等斷裂：斷裂處有中等程度剝落；未封縫的裂縫寬度為325mm已封縫的裂縫無(wú)剝落或輕微剝落，但填縫材料明顯損壞

3、；板被分割成 3 塊以內(nèi)，但均屬輕微裂縫。3. 嚴(yán)重?cái)嗔眩毫芽p處有嚴(yán)重剝落；未封縫的裂縫寬度大 于25mm板被分割成3塊以上，裂縫損壞在中等程度以上； 有錯(cuò)臺(tái)，裂塊已開(kāi)始活動(dòng)。按斷板形式又可分為縱向斷板和橫向斷板兩類。1988 年 頒 布 的 公 路 工 程 質(zhì) 量 檢 驗(yàn) 評(píng) 定 標(biāo) 準(zhǔn) (JTJ071-98 )指出：“混凝土板的斷裂屬路面質(zhì)量不合格問(wèn) 題，應(yīng)該是不允許出現(xiàn)的，多數(shù)施工單位均作返工處理。但 據(jù)國(guó)內(nèi)外資料，個(gè)別斷板尚難以避免” 。故規(guī)定“混凝土板 的斷裂塊數(shù)，高速公路和一級(jí)公路不得超過(guò)評(píng)定路段混凝土 板總塊數(shù)的2%。，其他公路不得超過(guò) 4%。對(duì)于斷裂板應(yīng)采 取適當(dāng)措施予以處理。

4、 ”二、水泥混凝土路面斷板形成原因溫度應(yīng)力與荷載效應(yīng)超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度，水泥混凝土 路面板就會(huì)產(chǎn)生斷裂并發(fā)展為斷板。這些斷裂，有的是在施 工期間由于混凝土的初期收縮收到阻礙而產(chǎn)生的拉應(yīng)力超 過(guò)了混凝土的抗拉強(qiáng)度而引起的橫向裂縫；有的是由于板塊 尺寸過(guò)大所產(chǎn)生的溫度翹曲應(yīng)力超過(guò)了混凝土的抗彎拉強(qiáng) 度而引起的橫向裂縫；有的是由于地基的不均勻沉降或地基 受侵蝕而使板底出現(xiàn)脫空后，致使應(yīng)力增加而引起的縱向、 橫向或角隅斷裂；有的是由于車輛荷載的多次重復(fù)作用，所 產(chǎn)生的重復(fù)荷載應(yīng)力超過(guò)了混凝土的疲勞強(qiáng)度而引起的縱 向或橫向裂縫。有的研究認(rèn)為：水泥混凝土路面開(kāi)裂的主要原因是混凝 土的自身收縮（包括干燥收縮

5、和溫度收縮）及其與基層間的 強(qiáng)大的摩阻力（包括靜摩擦力和層間粘結(jié)剪應(yīng)力） ，因此減 少或改善混凝土的自身收縮及其與基層的摩阻力，就能有效 地防止開(kāi)裂。下面將早期開(kāi)裂斷板和使用期開(kāi)裂斷板的原因作以下 分析：2.1 早期開(kāi)裂斷板原因2.1.1 基層標(biāo)高失控和不平整（1）基層標(biāo)高失控，造成路面厚度不一致，過(guò)薄或厚 薄交界處將成為薄弱斷面，在混凝土收縮時(shí)，難以承受拉應(yīng) 力而開(kāi)裂。（2）基層不平整會(huì)大大地增加其與混凝土界面的摩阻 力，易在較薄弱路面開(kāi)裂。3）用松散材料處理基層標(biāo)高失控或不平整時(shí)，上層 混凝土拌合物的水分或砂漿會(huì)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(huì)吸收混凝土

6、拌合物中的水分，使底部 混凝土失水，強(qiáng)度降低，導(dǎo)致開(kāi)裂。2.1.2 施工工藝不當(dāng)（ 1）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(shí)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(huì)形 成一條不規(guī)則的接縫。（2）養(yǎng)生不及時(shí)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(huì)使混凝土表面水分蒸發(fā)太 快，從而形成干縮裂縫。（3）切縫不及時(shí)。由于機(jī)具故障或操作人員切縫時(shí)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。（ 4）施工車輛過(guò)早通行。某些施工作業(yè)面，由于受到 地理?xiàng)l件的限制或因混

7、凝土養(yǎng)護(hù)作業(yè)需要在混凝土強(qiáng)度不 足條件下過(guò)早地通車，產(chǎn)生荷載應(yīng)力，這是產(chǎn)生裂縫的又一 個(gè)原因。（5）在日溫差較大的季節(jié)和地區(qū)，混凝土表面修整過(guò) 程中，要避免陽(yáng)光直射，修整后要及時(shí)覆蓋養(yǎng)護(hù)，防止混凝 土白天過(guò)多的升溫，造成夜間降溫時(shí)收縮過(guò)大2.2 使用期開(kāi)裂斷板原因2.2.1 設(shè)計(jì)不當(dāng)路面厚度偏?。话鍓K平面尺寸不當(dāng)；混凝土原材料的配 合比不當(dāng)，混凝土產(chǎn)生堿 - 集料反應(yīng)或抗凍融等耐久性問(wèn)題； 排水設(shè)計(jì)不當(dāng)。2.2.2 超重車的影響。2.2.3 路基不均勻沉降。（1）填挖相交斷面處，半填半挖相結(jié)合處，新老路基 交界處，土基密度不同部位；（2）軟弱地基、濕陷性黃土等特殊路段；（3）路基不同填料的界面

8、或?qū)用?；?）壓實(shí)度不足。 壓實(shí)不均勻路段，在路面長(zhǎng)期使用過(guò)程中，由于水溫條 件的變化和行車荷載作用，路基產(chǎn)生不均勻沉降，致使沉降 量不同的結(jié)合面產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)，面板由于荷載作用導(dǎo)致斷裂。2.2.4 基層失穩(wěn)（1）基層施工質(zhì)量不好，強(qiáng)度不均勻或較低，使用中 基層松散或在滲水作用下材料都被吸往一邊，面層脫空，當(dāng) 受到彎拉應(yīng)力大于混凝土板強(qiáng)度時(shí)面板即發(fā)生斷裂。（2）面層接縫填料失效，板的彎沉使空隙內(nèi)的積水變 成有壓水， 侵蝕沖刷基層， 并沿接縫縫隙噴出， 即產(chǎn)生唧泥 如果唧泥現(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。2.2.5 排水不良（ 1 ）路基及基層排水不良，長(zhǎng)期受水浸泡，引起路

9、基 失穩(wěn)，使路面產(chǎn)生不規(guī)則斷裂。（ 2 ）裂隙水或邊溝水等滲入路基、基層和底基層，冬 季凍脹時(shí)使路面產(chǎn)生裂縫。三、水泥混凝土路面斷板預(yù)防措施3.1 早期開(kāi)裂斷板的預(yù)防3.1.1 基層標(biāo)高、平整度的控制（1）嚴(yán)格控制基層頂面標(biāo)高，確?；炷谅访姘搴穸?的均勻一致。（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(duì)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(rùn)狀態(tài)，直至澆 筑水泥混凝土路面板。3.1.2 施工工藝的控制（1）混凝土路面施工開(kāi)盤前，要仔細(xì)檢查發(fā)電機(jī)、震

10、動(dòng)梁、運(yùn)輸車輛等機(jī)具設(shè)備，確保其完好?，F(xiàn)場(chǎng)要配有備用 機(jī)具，并檢查施工運(yùn)料道路是否通長(zhǎng)，確保施工的連續(xù)性。 對(duì)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，暫停面板施工。（ 2）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)，不得采用沒(méi)有覆蓋物僅灑水養(yǎng)護(hù)的方法。（3）及時(shí)切縫，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)氣溫及水泥品種試驗(yàn)確 定最早切縫時(shí)間，采用多臺(tái)切縫機(jī)同時(shí)作業(yè)，以保證切縫及 時(shí)。切縫深度為混凝土板厚的 1/3-1/4（4）控制交通車輛，避免在混凝土強(qiáng)度不足的條件下 過(guò)早開(kāi)放交通，養(yǎng)護(hù)車輛盡量避免直接在面板上通行。（5）在晝夜溫差大的季節(jié)或地區(qū)，混凝土表面修正過(guò) 程中要設(shè)遮陽(yáng)棚，避免陽(yáng)光直射

11、，修整完成后要覆蓋養(yǎng)護(hù)， 以保證溫度變化幅度不致太大。3.2 使用期開(kāi)裂斷板的預(yù)防設(shè)計(jì)要與社會(huì)發(fā)展相一致：在混凝土路面厚度、平面 尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算階段，應(yīng)充分考慮交通發(fā)展?fàn)顩r，準(zhǔn)確調(diào)查 交通量及運(yùn)輸車輛的發(fā)展?fàn)顩r；選擇適合當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件的原 材料，重視凍融性和耐久性；設(shè)計(jì)全面的排水系統(tǒng)，確保地 表水、地下水不會(huì)對(duì)路基、路面造成浸蝕破壞。3.2.2 依法治路，嚴(yán)格控制超重車輛通行。3.2.3 路基質(zhì)量控制（1）對(duì)于挖填交界、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(duì)路槽以下部分進(jìn)行處理；（ 2 ）對(duì)于路基不穩(wěn)定，特殊軟弱土基、濕陷性黃土等 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(guò)特 殊處理后方可進(jìn)行混凝土路面施工。（3）路基填筑中，不同種類的土壤應(yīng)分層填筑，避免 土壤類型在路基上的突變?cè)斐沙两挡灰恢?，影響路面板結(jié)構(gòu) 性能；（4）排水設(shè)施應(yīng)完善，并要充分考慮地下水對(duì)路基穩(wěn) 定的影響。3.2.4 路面基層的質(zhì)量控制水泥混凝土路面不要求基層