浅析水泥混凝土路面出现早期断板原因及处理措施

张璐璐 曹 溯

（山东省交通规划设计院，山东 济南 250031）

0 前言

水泥混凝土已被广泛使用。路面出现裂缝、破碎、下沉和错位等病害给维护和修理带来了很大的困难。特别是，断板类病害已成为公路工程的常见问题之一。只有提高施工的工艺，才能尽量避免再次出现此类问题。

1 水泥混凝土路面的受力特点

当混凝土板均匀支撑时，载荷和应力的位置很小，但一旦出现空隙，板坯内部就会产生太大的压力。通过额外的弯曲和拉伸应力，混凝土板会快速达到使用寿命，在极端情况下，可能被直接压碎。

2 水泥混凝土路面断板的分类

其完整性取决于其底层结构和底层结构的整体刚性效率。无论是在施工过程中，还是在行车期间，防止和处理各种断板裂缝的发生是维护和保证水泥凝结的关键。然而，由于水泥混凝土路面的施工工艺和施工水平的差异性，很难完全让路面达到最基本要求。

因此，根据损伤程度，可分为轻度、中度和严重断裂。根据破裂的表现可分为单板、多板断裂。根据破碎的形成时间，可分为早期、晚期破碎。

在断板浇筑的施工阶段完成之后发生的是早期的板破裂。高速公路投入使用后发生的板块破裂，多为中、重度板块破损，主要原因是少数早期破碎板块是由路基沉降、基础不稳定和车辆超载引起的。从破碎板的分类可以看出，早期破碎板占总破碎板的很大比例，并且通常易于发展成晚破碎板。

3 影响路面早期断板的原因

所谓的早期断板破损是指在施工完成后，在不超过六个月的时间，板坯表面发生破裂的现象。主要原因如下：

3.1 设计原因

设计是路面施工的基础。路面是路基和基层上的结构表层。他们之间有着非常密切的关系。而路基是支撑路面及其稳定性的基础。保持其处于干湿状态。否则，应对路基进一步压实，以满足使用要求。

同时路基应直接压实，它还可以随时承载和传输来自人行道的载荷。它必须具有足够的刚度和稳定性。设计的底座必须稳固紧凑、平整、厚度足以使混凝土路面保持稳定状态。

垫层设置在路基和基层之间，衬垫层设计的质量与混凝土板的安全性有关，并且衬垫材料应选择可渗透或均匀的。混凝土路面直接与车辆的载荷接触并承受载荷，其设计必须具有足够的强度。它可以承受由负载产生的拉伸和弯曲应力以及路面的变形。同时具有平整、防滑、耐磨的特点，使路面不易断裂，驾驶舒适安全。

交通量越大，应考虑的设计强度越高。当材料选择和混合比例不合适，就不能保证混合物的质量，比如：选择不合格的砂石，板的表面很快就会被破坏。因此，混合物的组成设计非常重要。

3.2 施工原因

水泥混凝土施工中混合物中使用的水泥必须具有良好的耐磨性、良好的稳定性和抗冻性。沙子必须是中粗砂。泥浆和杂质不能超过3%。混合物的结构混合比必须达到设计混合比。施工试验混合强度应大于设计强度的实际值。

混凝土中混合物的混合也会影响混凝土的质量。混凝土的混合必须是均匀的。混合时间不应太短或太长。只有当混合时间合适时，混合物才具有更好的可加工性。从混合到运输到施工现场完成的最终混合必须基于混合时间。应确定水泥的初始凝结时间和施工期间的温度。运输过程中不应发生泥浆泄漏和分离。否则，混凝土板的质量将受到影响，并且将发生裂缝或破碎的板坯。

3.3 原材料方面

（1）如果砂的泥浆含量高，则水泥与集料之间的界面结合力会降低，并且会产生混凝土的内部缺陷。裂缝的数量将不可避免地导致地面缺陷，容易形成裂缝，而严重的裂缝将留下破裂的隐患。

（2）水泥较短的初凝时间和不适当的操作时间也会影响混凝土的初始强度，从而大大增加裂缝和破碎板的可能性。

（3）必须在混凝土路面结构中加入外加剂。但是，如果添加不合格的外加剂，混凝土会出现早期凝结、凝结缓慢和产生有害物质等问题，直接影响混凝土的质量。

4 路面断板的预防措施

4.1 严把工程施工

（1）严格控制混合料配合比，是保证施工质量的关键。在施工中，要特别检查水灰比。水灰比过大时容易离析，固化时收缩率较大。如果施工正常进行，裂缝间距会比较长，在较大收缩应变作用下，容易产生裂缝甚至产生混凝土破坏。同时要检查泥浆含量，不得超过规范要求。施工中应经常检查集料的配比和杂质，及时调整施工配合比。

（2）防止板坯破损是及时掌握关节切缝时间，正确施工的有效措施。水泥达到最终凝固后，收缩和变形将继续发生。板坯断裂将发生在混凝土板的拉应力最弱的位置。

（3）材料是混凝土路面的主体，如破碎值和石材的硬度不能满足要求，那么由这些材料组成的混凝土路面板的抗弯拉应力也不能满足设计要求，施工过程中容易产生不规则断裂。

（4）在施工中，水泥混凝土必须均匀且紧凑地搅动。这关系到凝结时的密度。如果水泥混凝土的搅动不均匀，水泥的高密度区和低密度区凝固会产生不同的应力。在密度低的区域，混凝土面板下部有许多蜂孔，这导致板表面易于破裂。

（5）在施工中，应避免温差过大而引起混凝土的凝结形成早晚不同的现象。在温度较高时，上部强度的形成比下部强度的形成快。当温度较低时，上部强度的形成比下部强度的形成慢，会导致强度降低，形成不规则的断板。

（6）传力杆平行于路面。如果在安装的时候，传力杆被倾斜安装，混凝土将在力传递过程中转移形成裂缝。

（7）在纵坡变化、水平曲线和结构的节点处正确设置伸缩缝也是防止板料破坏的有力措施。在水平曲线与结构的连接处，应力集中处是伸缩缝最有利于降低应力应变的地方，可大大减少此处的破坏。

（8）在混凝土浇注过程中，如果存在间歇操作，则必须设置胀缝，并且必须布置传力杆以防止破碎的板出现在未加工的接缝中。

（9）在基层的工作中，基层是不均匀的，这使得表面层和基层之间的摩擦增加。当摩擦阻力集中时，容易形成破碎的板。当基准面低时，混凝土面板较厚。在面板中相对薄的部分中产生不规则的裂缝，从而控制基层的高度是防止破碎板的措施。

（10）路面施工完毕后，要及时维护。采取洒水清洗，保证混凝土的湿度和整洁，防止因缺水造成的收缩裂缝或板坯破损，同时及时堵住伸缩缝，确保排水顺畅、路基稳定，防止底座排水不畅造成路基软化并最终导致板破裂的发生。

防止水泥混凝土板破损的措施有：必须有完善的排水系统，混凝土板底与基层顶之间有一层滑动层，严格控制通车时间等。

5 结语

在基层施工中，应严格控制基层质量，要选择合理的施工工艺，确保基层强度均匀。在基层检查和接受工作时,还需要增加相关项目的测试，例如基础偏差值、混合均匀性和水含量。如果基层不合格，则不应浇筑混凝土。为避免和防止水泥混凝土路面早期破损，必须严格控制路基基层的质量。在路面施工中，应采用合格的原材料来控制现场比例。