浅谈砼路面断板原因与处理方法

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  1、砼路面断板分类
   砼路面断板按其损坏程度分为三类:
  1.1轻微断裂:裂缝无剥落或轻微剥落;未封缝的裂缝宽度小于3mm;已封缝的裂缝宽度不限,但封缝良好。
  1.2中等断裂:裂缝处有中等程度剥落;未封缝的裂缝宽度为3~25mm;已封缝的裂缝无剥落,但填缝料明显损坏,板被分割成3块以内,但均属轻微裂缝。
  1.3严重断裂:裂缝处有严重剥落;未封缝的裂缝宽度大于25mm;板被分割成3块以上,裂缝损坏在中等程度以上;有错台,裂块已开始活动。
  2砼路面断板原因
  温度应力与荷载应力超过混凝土的抗弯拉强度时,砼路面板就会产生断裂并发展为断板。下面将早期开裂断板和使用期开裂断板的原因作以下分析:
  2.1早期开裂断板原因
  2.1.1原材料不合格
  (1)水泥稳定性差,强度不足。(2)集料(砂、碎石等)含泥量及有机质含量超标。
  2.1.2基层标高失控和不平整
  (1)基层标高失控,造成路面厚度不一致,难以承受拉应力而开裂。(2)基层不平整会大大增加其与混凝土界面的摩阻力,易在路面薄弱处开裂。(3)松散材料处理基层标高失控或不平整时,上层混凝土拌和物的水份或砂浆会下渗或被基层吸收,使下部混凝土变得疏松,强度下降。(4)基层过于干燥,吸收混凝土拌和物中的水份,使底部混凝土失水,强度降低,导致开裂。
  2.1.3混凝土配合比不当
  (1)单位水泥用量偏大。(2)水灰比偏大。(3)施工中计量不准,从而影响其初期强度。(4)长期在日光下曝晒的过干的骨料,会大量吸收拌和用水而影响水灰比的准确性,影响混凝土强度。
  2.1.4施工工艺不当
  (1)搅拌时间不足,振捣不密实。(2)混凝土拌和时,如果水泥或集料温度过高,在冷却、硬化过程中会因温差收缩加大,导致开裂。(3)混凝土浇筑间断,再浇筑时未进行施工缝处理。(4)切缝不及时。(5)施工车辆过早通行。(6)采用真空吸水工艺时,如果因两吸垫之间未重叠而导致漏吸,则漏吸处水灰比较两侧大,混凝土强度较低,收缩也大,易形成薄弱环节而开裂。(7)传力杆安装不当,上下翘曲。(8)在日温差较大的季节和地区,混凝土表面修整过程中,要避免阳光直射,整修后要及时覆盖养生,防止混凝土白天过多的升温,造成夜间降温时收缩过大。
  2.2使用期开裂、断板原因
  2.2.1设计不当
  (1)路面厚度偏薄。(2)板块平面尺寸设计不当。(3)混凝土原材料的配合比不当,混凝土产生碱-集料反应或抗冻融性差等耐久性问题。(4)排水设计不当。
  2.2.2超重车的影响
  由于交通运输业的迅速发展,大吨位车辆逐年增多,单轴轴载比原设计计算轴载增加了几倍,由于轴载等效换算系数f=(P1/P0)16,即超限轴载与标准轴载换算成16次方关系,所以,超载和超限车的增加是砼路面使用期开裂断板的重要原因。
  2.2.3路基不均匀沉降
  路基不均匀沉降主要发生在:(1)填挖相交断面处。(2)软弱地基、湿陷性黄土以及采空区、陷穴等特殊路段。(3)桥涵、构造物附近压实机械难以施工的部位。(4)路基不同填料的界面或层面。(5)压实度不足的部位。
  2.2.4 基层失稳
  (1)基层施工质量不好,强度不均匀或较低,当受到的弯拉应力大于砼板强度时面板即发生断裂。(2)面层接缝填封料失效,板的弯沉使空隙内的积水变成有压水,侵蚀冲刷基层,并沿接缝缝隙喷出,在荷载作用下板发生断裂。
  2.2.5排水不良
  (1)路基及基层排水不良,长期受水浸泡,引起路基失稳或强度不足,使路面产生不规则断裂。(2)裂隙水或边沟水等渗入路基、基层和底基层,冬季冻胀时使路面产生纵向开裂。
  2.2.6桥(涵)面铺装损坏
  钢筋混凝土明盖板桥涵上的砼路面铺装层,由于厚度不足或与盖板、涵台结合部处理不当,在行车和盖板胀缩作用下,产生层间搓动和面板断裂。
  3 砼路面断板预防措施
  针对上述造成砼路面断板原因的分析,经过多年研究和实践,采取一些预防措施,可减少断板数量,延长砼路面的使用年限,提高行车的舒适性和安全性。
  3.1 早期开裂、断板的预防
  严格控制通车时间,做好养护工作。
  3.1.1 合格的原材料是保证砼质量的必要条件
  (1)禁止使用稳定性差的水泥;不同标号、不同厂家、不同种类、不同批产的水泥严禁混合使用;尽量采用发热量少、收缩量小的硅酸盐道路水泥或普通硅酸盐水泥。(2)集料(砂、碎石)含泥量超标时应更换料源,选择合格的、含泥量较少的材料,或将其认真冲洗至达到要求方可使用。对有机质含量超标的集料应严格禁止使用。
  3.1.2 基层标高、平整度的控制
   严格控制基层顶面标高,确保水泥混凝土路面板厚度的均匀一致。
  3.1.3 严格控制砼配合比
   按试验水泥混凝土配合比准确配料;单位水泥用量要精确称量,误差值控制在1%以内。
  3.1.4施工工艺的控制
  (1)砼混合料的拌和时间;振捣应均匀密实,避免漏振或超振。(2)严控砼混合料拌和温度。(3)仔细检查发电机、振动梁、运输车辆等机具设备,确保其完好。重新铺装时应按施工缝处理接缝。(4)重视砼面板养生,采用优质养护剂,或湿法养护,不要采用没有覆盖物仅洒水的养生方法。(5)及时切缝。(6)控制交通车辆,避免在混凝土强度不足的条件下,过早开放交通。(7)采用真空吸水工艺时,一定要注意两吸垫之间重叠足够尺寸,避免漏吸。(8)正确安装传力杆,防止上下翘动,浇筑下一块砼板时要按设计要求安设塑料套管和涂沥青隔层。(9)在昼夜温差较大的季节或地区,砼路面修整完成后要覆盖养生,以保证温度变化不致太大。
  3.2 使用期开裂、断板的预防
  3.2.1设计要与交通发展相一致
  3.2.2依法治路,严格控制超限车辆通行
  3.2.3路面基层质量的控制
  砼路面不要求基层有很高的强度,最重要的是基层强度的均匀性、稳定性要好。
  (1)基层应尽可能采用水泥稳定基层,严格控制细料,以增加基层的水稳性。(2)建立验槽制度,确保基层厚度均匀一致,保证强度的均匀。(3)采用厂拌法拌和基层材料,确保拌和均匀和配料准确。(4)按照设计要求,保证基层的密实度。
  3.2.4加强养护工作,对排水系统中发现的问题及时处理,避免形成较大的病害。
  3.2.5桥涵施工过程中,应结合桥面铺装,认真处理好路桥结合部位,防止不均匀沉降。
  4.结束语
  经过对砼路面断板的原因研究,总结出了上述砼路面断板预防的措施,可减少断板数量,延长砼路面的使用年限,提高行车的舒适性和安全性,减少对车辆的损坏,提高社会运输成本。
  
  参考文献
  [1]公路路面基层施工技术规范[JTJ034—2000]. 北京:人民交通出版社,2000.
  [2] 公路施工与验收规范.金版电子出版社,2002
  [3]公路施工与养护技术.人民交通出版社,2004
  
  
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