一、水泥混凝土路面断板分类
由纵向、横向、斜向裂缝发展而产生的已完全折断成两块以上
的水泥混凝土路面板,称为断板。其特征是裂缝贯通全厚和板面。
混凝土路面板浇筑完成后,未完全硬化和开放交通就出现的断板称
为早期断板施工断板。开放交通后出现的断板称为使用期断板后期
断板。按断板形式又可分为纵向断板和横向断板两类。
二、水泥混凝土路面断板原因
温度应力与荷载应力超过混凝土的抗拉强度,水泥混凝土路面
板就会产生断裂并发展为断板。这些断裂,有的是在施工期间由于
混凝土的初期收缩受到阻碍而产生的拉应力超过了混凝土的抗拉强
度而引起的横向裂缝;有的是由于地基的不均匀沉降或地基受侵蚀
而使板底出现脱空后,致使应力增加而引起的纵向、横向或角隅断
裂;有的是由于车辆荷载的多次重复作用,所产生的重复荷载应力
超过了混凝土的疲劳强度而引起的纵向或横向裂缝。
1、分析早期开裂、断板原因
1)混凝土配合比控制不当。施工中由于原材料不合格骨料过
干大量吸收拌和用水和施工中计量不准,从而影响混凝土初期强度。
2)水泥标号不够,稳定性较差,强度不足;集料中有害物质
含量超标。
3)路面施工时工艺控制不当,搅拌时间不够,振捣不密实;
拌和时混凝土组成材料温度过高,在冷却、硬化过程中会因温度差
增大混凝土的弯拉应力导致开裂。
4)基层表面不平整,造成路面厚度不一致,增加了基层与面
层之间的磨阻力,导致路面薄弱处难以承受拉应力而开裂;。
2、使用期开裂、断板原因
1)设计不当。原材料选择和设计配合比不当,混凝土产生碱-
集料批反应或抗冻融差等耐久性问题。
2)路基不均匀沉降。湿软路基处理不当、填挖交界处压实标
准不一致、路段地质变化处路基处理不当等都会产生路基不均匀沉
降,导致混凝土面板开裂。
3)基层失稳。基层施工表面不平整、强度不均匀,导致面层
混凝土板块弯拉应力增大,产生断板。面层接缝处填缝料失效,板
块弯沉时缝内积水变为有压水,使接缝处产生唧泥、脱空,从而产
生断板。
三、水泥混凝土路面断板预防措施
水泥混凝土路面断板主要是在施工过程中和使用过程中出现
的,因而断板的预防就应针对其出现的不同时期进行控制。
1、良好的结构组合设计能够有效预防断板。水泥混凝土路面
在使用过程中,由于设计、超限荷载的因素都会导致水泥混凝土路
面出现断板。设计因素的影响主要是由于结构组合设计、排水设计
考虑不周到而造成的。结构组合设计中应着重考虑路面基层对水泥
混凝土面板的影响,即路面基层除满足有足够的强度、刚度外,还
应具有良好的水稳性和平整度。良好的水稳性能够有效地避免唧泥
的产生、从而避免基层的破坏与板底的脱空,为水泥混凝土面板提
供良好的支撑,避免断板;良好的平整度能够有效地避免荷载作用
下水泥混凝土面板出现应力集中区域,避免断板。
2、施工过程断板的预防。严格控制水泥混凝土混合料的配合
比,避免水灰比过大或混合料离析,确保混凝土混合料有足够的强
度,同时,严格掌握切缝时间、切缝时间一般控制在300 个温度小
时以内,避免由于混凝土的收缩而产生断板,因为温度、湿度和风
的变化,都会引起混凝土出现较大的干缩。
3、使用过程中断板的预防。水泥混凝土路面在使用过程中,
会因超限荷载、各种地面水进入水泥混凝土路面的缝隙,形成唧泥,
进而产生断板,因而应严格控制超限荷载,及时对水泥混凝土路面
的各种缝隙进行灌缝,防止各种地面水进入水泥混凝土路面结构内
部,消灭唧泥源,避免断板。
四、断板的处理与修复
断板的处理应根据断板的不同程度而采用相应方法来进行处
理。
1)断板粘缝处理。对轻微断板可采用粘缝处理。应视修补季节、
断板程度、施工工艺等因素选用下列方法:
2)直接灌入法。直接灌入法对断板宽度大于3mm 的裂缝,可
用环氧树脂与固化剂搅拌均匀后直接灌注。
3)喷灌浆法。喷灌浆法适宜于通车路段冬季修补局部性断板。
其方法如下,清缝:吹尘器配合细钢丝小钩子清除缝隙内的泥土杂
物;埋设灌浆嘴封闭断板,用胶布将缝口贴封,并涂上加热溶化的
松香和石腊,根据缝口宽窄及要求开放通车时间,选用适宜的灌浆
材料及配比混合调匀。将灌缝材料倒入可推挤的灌浆器中,灌至将
要顶动上面胶布为止。用水泥浆或砂浆封面,并喷洒养护剂,加热
增强1~2h 后即可开放通车。
2、对严重断板可采用条带罩面法和局部修理法处理。
1)条带罩面法。条带罩面法适宜于贯穿全厚的中、重程度横
向断板。其方法是顺断板两侧,平行缩缝锯切两条很深的横缝,沿
断板两侧钻钯钉孔,吹刷干净后,均匀涂刷水泥浆或环氧水泥砂浆,
将钯钉孔填满砂浆后,把去污除锈后的钯钉插入孔内安装,浇筑快
硬混凝土,及时振捣密实,并抹平,喷洒养护剂。
2)局部修理法。当路面板发生脱空断裂、断角等损坏,影响
行车安全时,应凿除损坏部分,处理好基层后,用同种或异种(沥
青混凝土、水泥混凝土预制块、嵌锁块、石块等)材料进行修补。
3)路面板纵、横向开裂的局部修补。划线放样,用切割机械
切开边缝,并凿除损坏部分。在边缝边缘两侧板厚中央钻洞,将洞
内粉碎物清除并加以润湿,填实水泥砂浆后插入螺纹钢筋。用水泥
混凝土填塞捣实、抹平并喷洒养护剂。
如果断裂裂缝处有严重剥落,有错台或裂块,应采用整块板更
换的措施。该种断裂多是由于基层强度不足或渗软化、路基不均匀
沉降等情况导致的,处理方法一般采用将整块板凿除,在处理好基
层以及路基后,重新浇筑新的混凝土板。
参考文献
[1] 钱红梅. 水泥混凝土路面裂缝的原因及预防措施[J]. 科
技咨询导报,2007.(12)
[2] 曲丽娟. 水泥混凝土路面病害的产生及处理方法[J]. 山
西建筑,2008,(2)
[3] 于章健. 水泥混凝土路面短板裂缝探讨[J]. 山西交通科
技,(2005),(A02)
[4] 许永明.《公路养护与管理》北京;人民交通出版社,
1998
作者简介:李璐(1976-),女,公路工程与管理专业毕业,助
理工程师,千阳县农村公路管理站工作。
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