水泥混凝土路面断板的施工原因分析及预防措施

樊金科

摘 要： 本文针对水泥混凝土路面早期出现断板的问题，分析施工方面的原因，提出预防措施。

关键词： 水泥混凝土；路面断板；施工原因分析；预防措施

水泥混凝土路面的施工，是保证工程质量的重要环节。施工中选用材料的优劣，施工季节的选择，合理利用施工机械、施工工艺和施工方法等直接关系着水泥混凝土路面面板的质量，精心施工对避免和预防水泥混凝土路面的早期断板尤为重要。

一、施工方面断板原因

1、面层施工工艺不当

（1）混凝土拌和时，如果水泥和集料温度过高，再加上水泥的水化热，会使混凝土拌和物的温度很高，在冷却、硬化过程中会使温差收缩加大，导致开裂断板。

（2）搅拌不足或过分，振捣不密实，形成的混凝土强度不足或不均匀，易导致早期开裂断板。振捣时间过长，会造成分层，粗颗粒沉入底层，细颗粒及水留在上层，强度不均匀，表面收缩裂缝增加，形成断板。

（3）混凝土浇筑间断。因停电、机械故障、运输不畅、气候突变、停料等原因使混凝土浇筑作业中断，再浇筑时未按施工缝处理，新旧混凝土结合不良，不同步收缩，在结合处产生裂纹，进而发展成断板。

（4）传力杆安装不当，上下翘曲，则在混凝土伸缩和传力过程中混凝土就会被破坏，形成裂缝损坏，断板发生。

（5）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，会形成薄弱环节而开裂。如果真空吸水参数控制不好，两吸垫交间处也会因两边的拉力过大而开裂。

（6）切缝不及时。由于机具故障或操作人员切缝时间掌握不准确或切缝深度不足。造成混凝土内应力集中，在面板的薄弱处形成不规则的贯穿裂缝。

（7）养生不及时或养护方法不当。尤其是气温高，湿度小，风速大的不利条件下，混凝土表面水分蒸发太快，形成干缩裂缝。

（8）施工车辆过早通行。由于受到地理条件的限制或因混凝土养护作业需要在混凝土强度不足条件下过早地通车，产生荷载应力，导致断板。

（9）在日温差较大的季节和地区，高温时间段施工，混凝土内水分蒸发过快，收缩速度加快，发生断板现象。混凝土表面修整阳光直射，整修后不及时覆盖养生，白天过多的升温，造成夜间降温时收缩过大，面板就会产生裂纹最终横向断裂。

2、基层施工控制不到位

（1）基层标高失控，造成路面厚度不一致，过薄或厚薄交界处将成为薄弱断面，在混凝土收缩时，难以承受拉应力而开裂断板。

（2）基层不平整会大大地增加其与混凝土界面的摩阻力，易在较薄弱路面开裂。

（3）用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分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，最终发生断板现象。

（4）基层干燥会吸收混凝土拌和物中的水分，使底部混凝土失水，强度降低，导致开裂。

（5）路基发生不均匀沉降，导致混凝土路面断板，主要发生在：

①填挖相交断面处，半填半挖结合处，新老路基交接处，土基密度不同部位；

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。

压实不均匀路段，在路面长期使用过程中，由于水温条件的变化和行车荷载作用，路基产生不均匀沉降，致使沉降量不同的结合面产生错台，面板由于荷载作用导致断裂。

3、原材料不合格

（1）水泥稳定性差，强度缺乏。水泥中的游离氧化钙在凝结过程中水化很慢，水泥凝結硬化后还在继续起水化作用，当其超过一定限量时，就会破坏已经硬化的水泥石或使抗拉强度下降。水泥强度不足也会影响混凝土的初期强度，使开裂断板的概率大大增加。水泥的水化热高、收缩大，也易导致开裂断板。

（2）集料（砂、碎石等）含泥量及有机质含量超标。水泥混凝土中水泥与集料的接触界面难以固结，导致界面有所缺陷，从而出现薄弱环节而开裂。

4、混凝土配合比不当

（1）单位水泥用量偏大。混凝土中引起收缩的主要是水泥石部分，过多的水泥用量，必然会导致较大的收缩，进而发展成断板。

（2）水灰比偏大。为了满足和易性需要，施工中采用较高的水灰比，造成水分过剩，而这些水分的蒸发散失，促使混凝土干缩，孔隙率变大，降低了混凝土强度，导致出现断板现象。

（3）施工中计量不准，尤其是未根据集料中的含水量及时调整用水量，会影响混凝土的配合比的准确性，从而影响其初期强度引发断板现象。

（4）混凝土配合比按“饱和面干”状态设计，如使用长期在日光爆晒下的过干集料，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，使用中发生断板。

二、断板预防措施

水泥混凝土路面断板有关的因素很多，而强度、气温、材料、施工方法等是比较主要的因素。在实际施工中加强施工工艺控制、改进施工方法、严格控制材料质量和混凝土配合比，最大限度地避免和预防断板。

1.路基和路面基层施工质量控制

（1）路基质量控制

①对于填挖交界、半填半挖结合处应按面板的要求进行特殊设计，施工中要对路槽以下部分进行处理；

②路基填筑中，不同种类的土壤应分层填筑，避免土壤类型在路基上的突变造成沉降不一致，影响面板结构性能；

③路基压实质量要达到规定的压实度和弯沉值，特别是桥涵、构造物附近更应加强压实工作，保证路基有足够的、均匀的强度；

④完善排水设施，并充分考虑地下水对路基稳定的影响。

（2）路面基层质量控制endprint

①建立验槽制度，确保基层厚度均匀一致，保证强度均匀；

②基层应尽可能采用水泥稳定类基层，严格控制细料，以增加基层的水稳性，防止唧泥；

③采用厂拌法拌和基层混合料，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）基层标高、平整度控制

①严格控制基层顶面标高，确保混凝土面板厚度均匀一致。

②按水泥混凝土路面平整度要求控制基层平整度，采取加铺塑料薄膜等方法减少水泥混凝土面板与基层的摩阻力。

③对于标高不足的基层应坚决返工重做，禁止采用抛撒松散基层材料填补标高的方法。

④加强基层养护工作，保持基层湿润状态，直至浇筑水泥混凝土面板。

2. 面层施工工艺控制

（1）混凝土路面施工开盘前，要仔细检查发电机、振动梁、运输车辆等机具设备，确保其完好。现场施工要有备用机具，严禁故障机具施工，并检查施工运料道路是否通畅，确保施工的连续性。配料、拌和、运输、摊铺作业面要有序配合，对于气候突变、停电、停料等情况，应提前做好准备工作，调整工序，暂停面板施工。重新铺装时应按施工缝处理接缝。

（2）混凝土拌和时，若集料温度过高，应采用降温措施后再配料拌和。若采用洒水降温方法，应及时测定含水量，调整拌和水用量，保证水灰比值不变。

（3）混凝土的拌和时间要根据机械性能准确掌握，最长拌和时间不应超过最短拌和时间的3倍；振捣应均匀密实，避免漏振或超振现象产生。

（4）规范胀缝、缩缝制作工艺，准确定位传力杆和拉杆。正确安装传力杆，采用双模板控制，防止上下翘动。浇筑下一混凝土板时要按设计要求安设塑料套管和涂沥青隔层。

（5）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。

（6）及时切缝，根据施工现场气温及水泥品种试验确定最早切缝时间，一般应采用多台切缝机同时作业，以保证切缝及时。切缝深度为混凝土板厚的1/3～1/4，不宜切缝太浅或太深。

（7）重视混凝土面板养生，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。

（8）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，养护车辆也应尽量避免直接在面板上通行。

（9）混凝土夏季施工，要避开高温时间段，尽量不要在温差较大或大风的条件下施工，表面修整时，为面板遮阳保湿，修整完成后要覆盖养生，以保持温度变化不致太大。

3、施工材料质量控制

严格材料管理工作，杜绝不合格材料在水泥混凝土路面施工中使用。合格的原材料是保證混凝土质量的必要条件。

（1）对于安定性差、游离氧化钙超标及强度不足的水泥禁止使用；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；尽量采用旋转窑生产的发热量少、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，有机质含量超标的集料严禁使用。

4、混凝土配合比控制

（1）按试验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。

（2）集料的含水量要及时试验取得，控制适宜的用水量，保持水灰比准确；为减少用水量，改善和易性可使用合适的外掺剂；用水量误差不超过1%，外加剂控制在2%以内。

（3）采用电子秤或其他现代化配料机械设备准确配料，尽量不采用人工手推车按车计量的配料方法；集料称量误差控制在3% 以内。

三、结语

从施工角度，为有效防止水泥混凝土路面过早出现断板：一要加强施工作业人员的技术交底和岗前培训。二要重视试验段铺筑，通过铺筑试验段来修改、充实、完善施工方案和技术练兵，以利指导大面积施工。三要加强对基层、面板材料适用性和施工方法的分析研究，采用先进的机械化施工工艺、良好的施工组织，以专业化大生产及流水作业的方式安排施工。四要加强混凝土配合比计量控制，提高混凝土面板的初期强度，防止无规则开裂形成断板。endprint