浅谈防止水泥混凝土路面断板的施工控制

杨　哲

摘要:水泥混凝土路面具有强度高、稳定性好、耐久性好、养护费用少、有利于夜间行车、有利于带动当地建材业发展等优点。但有些路面上出现了不同程度的断板现象,混凝土路面的造价高,工艺复杂,发生断板后采取的补救措施较为繁杂,要耗费大量的人力,物力和财力,下面介绍一下水泥混凝土路面断板的原因及防治方法。

关键词:防止水泥混凝土路面断板施工

0 引言

所谓“混凝土断板”是指水泥混凝土路面在施工养生期或正常使用过程中在无切缝处产生裂缝,经发展使整块混凝土板块断裂形成两块或两块以上不规则的现象。断板是水泥混凝土路面的主要病害之一,特别是施工期间出现的断板,将直接影响到水泥混凝土路面的使用年限。下面介绍一下水泥混凝土路面断板的原因及防治方法。

1 水泥混凝土路面断板产生的主要原因

1.1 混凝土板的切缝深度不够、不及时、以及压缝距离过大:当大面积混凝土浇注后,由于其内部应力较大需要在最佳时间内进行切割。当切割时间较晚时易造成断板。所以,严格控制好切割时间是必要的。切缝时除掌握最佳时间外,还应保证切缝深度。

1.2 车辆过早通行:当路面未达到28天养生期时为方便施工或其它原因开放交通造成断板。过早通车的理由往往是认为车辆在路面上缓速行走会使荷载均匀而不会破坏路面,其实车辆在行走过程中会形成共振现象,而共振动力的瞬间压力极大,容易造成断裂,因此应避免过早开放交通。

1.3 原材料不合格: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等原因影响了混凝土的质量。

1.4 由于基层材料的强度不足,水稳性不良,以至受力不均;出现应力集中而导致的开裂断板。

2 水泥混凝土路面断板预防措施

2.1 对于路基铺筑时层层严格要求,密实度要求100%合格,弯沉达到设计要求。基层施工应严格控制标高,平整度,横坡度及厚度,满足强度的要求,基层与路面施工间隔不宜过长。在基层施工中,使基层表面平整,也是预防混凝土路面断板的一个措施。当基层表面凹凸不平,不仅会使面板与基层间的摩擦力增大,而且使面板下面的摩阻力形成不均匀的片状区,这样在不均匀片状区的边缘部位和摩阻力集中的区域就最容易形成断板;另一方面,当基层标高低时,浇筑的混凝土面板就偏厚,而切缝深度又是按正常板厚实施的,这样在混凝土凝固过程中产生的拉应力的作用下,就会在面板相对比较薄的部分产生不规则裂缝,因此把基层的标高控制准确,表面平整光滑是预防断板的一个措施。

2.2 合格的原材料是保证混凝土质量的必要条件。水泥混凝土所用材料都经过严格挑选,从检验合格的厂家进料,各项指标达到规定要求。混凝土配合比就进场材料批量做相应验证试验,以提高混凝土的拌和质量,尽量避免人为因素对混凝土质量的影响。

2.3 做好压缝并及时切缝。保证切缝深度,掌握好切缝时间,施工中避免接缝错开。施工中及时正确地切缝是预防断板的有力措施。当水泥混凝土达到终凝后,水泥混凝土即告凝固成型,这时水泥混凝土体收缩变形也在不断进行,并产生了较大的拉应力,当混凝土路面面板与基层之间的摩擦力大于这个成型凝固产生的收缩拉应力时,在混凝土面板承受拉应力最薄弱的位置就会被拉断而产生断板。而如果能够及时准确地切缝,就能引导混凝土面板凝固收缩力在切缝处规则拉断面板,从而避免在其他位置产生断板。根据施工期温度等具体情况,切缝深度约为板厚的1/4,同时切缝的时间也要及时,一定要在产生最大收缩应力之前切缝,才能有效。一般温度高可提前切缝,温度低可缓迟切缝,一般抹面后约3小时左右,就可以进行切缝,切割可以比较有效地引导裂缝在预定的切缝位置上断裂,故避免了不规则的断板。

2.4 施工工艺的控制。在施工中水泥混凝土必须振捣均匀密实。如果水泥混凝土振捣不均匀,将造成水泥混凝土的密实度不均匀。在密度小的区域内混凝土面板下部多成蜂窝和空洞状,形成了承受应力的薄弱部位或区域,从而易使面板产生断板。在混凝土浇筑过程中,要始终保持施工作业的连续性,一旦出现间断作业,必须设置一道施工缝,并布置传力杆,以防止因不设施工缝而出现断板的现象。在施工中尽量避免产生较大的温差效应,温差效应过大或突变,容易造成混凝土面板强度形成的不同步;当气温高时,上部强度的形成比下部要慢,在这样的情况下,面板强度的形成不同步,容易出现翘曲变形,一旦有不规则裂缝发生就会使强度较低部位拉断开裂,形成不规则断板,所以在施工中要注意尽量避免在温差大天气或大风天气施工,或者当混凝土浇筑完毕后立即采用遮阳、洒水、喷洒养护剂等措施,使混凝土体的表面始终保持潮湿,确保昼夜温差不至太大,以预防面板断裂。

2.5 水泥混凝土面板无论在施工期,还是养护阶段,始终暴露于大气环境中,风速对混凝土干缩影响非常大,应采取加盖挡风棚等相应的措施。养生条件是控制混凝土板早期开裂的重要因素之一。而养生条件中的两个很重要的因素是温度和水分。我们知道,温度对混凝土凝结和硬化影响很大。从贯入阻力试验图可以看出温度对混凝土凝结硬化的速度影响很大。当温度过高时,如养生时水分不足,容易引起混凝土早期开裂,导致断板的产生。在混凝土硬结初期,由于强度还很低,这时如果养生不当,混凝土内部产生收缩,从而使混凝土开裂产生断板,这是施工养生期产生断板的根本原因。

2.6 严格控制开放交通的时间:施工中要组织计划好施工项目,形成有效的流水工作程序,杜绝运输受阻而不得不提前开放交通的局面。水泥混凝土路面浇筑完毕后必须达到设计强度后方可开放交通,并对其及时进行养生、洒水,清扫,确保混凝土路面湿润、整洁,防止因缺水养生而产生干缩裂缝或断板。

根据多年的施工实践证明,水泥混凝土路面只要采用以上正确的预防措施,混凝土路面的断板率就会大大减少。这对于保证水泥混凝土路面施工质量,延长混凝土路面的使用寿命将是十分重要的。