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来源：职称驿站所属分类：交通运输论文 发布时间：2012-08-16浏览：9次
摘要：根据公路刚性路面的主要工后病害---断板、裂缝病害的发生情况，本文从设计、施工等方面分析其产生的原因，针对性地提出了预防及治理措施。并从新材料、新工艺诸多方面进行探索。
关键词：刚性路面，断板，裂缝，防治措施
道路刚性路面是一种强度高、刚度大、扩散荷载能力强、稳定性好的路面结构形式，而且施工便于就地取材。我国干线公路、城市道路，包括迅速发展的农村公路，刚性路面占有很大的比重。
依据设计规范相关条文，普通水泥混凝土路面的设计使用寿命一般为20—30年，但在生产实践中，一部分的水泥混凝土路面在通车的早期就出现了裂缝和断板，不但使水泥混凝土路
面使用性能下降，还直接影响水泥混凝土路面的寿命。笔者根据多年的生产实践与观察，分析刚性路面裂缝与断板产生的成因，提出了预防措施。
1刚性路面板裂缝、断板的成因
1．1刚性路面裂缝、断板
由纵、横交错无规则的裂线分布于路面浅表面为龟裂；特征裂线没有贯穿全厚和板面的是裂缝；而贯穿路面板全厚和整块板面，将板完全断开，并断成两块以上的是断板。引起混凝土路面开裂、断板的原因是多方面的，有设计、施工、混凝土本身特性以及外界因素等。水泥混凝土路面开裂、断板在目前的科技条件下要完全避免是不可能的，我们只能从各种不利因素方面采取措施加以控制，最大限度减少断板和开裂。下面分析一下产生断板的原因。
1．2路面设计
从理论上分析：水泥混凝土路面与沥青路面相比较，其对路基强度的要求不是很高，但水泥混凝土路面对路基的均匀性要求却很高。为了防止热胀冷缩，刚性的水泥混凝土板被人为地
切割成长约4—6m，宽约3．5—4．5m的相对独立的板块，若板块之间形成不同的沉降偏差，而使板缝处错台，行车产生冲击，使受力状态与设计产生很大的差异，容易造成断板。
从水泥混凝土路面板自身的特性讲：温度应力和荷载应力超过混凝土的抗拉强度，路面板就会产生开裂、断板；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
强度而引起的开裂、断板；由于混凝土凝固时自身的收缩与基层间的摩阻力超过混凝土刚产生的抗拉强度也会出现裂缝、断板。
这就要求路面设计时根据路基条件，当地最大温差、交通流量等选择科学的、合适的路面结构组合和设计参数。
1．3混合料设计
混合料是由水泥、粗集料、细集料、水和外加剂组成的。配合比是混合料的灵魂，体现了水泥、水和各种集料之间合理配置的比率关系，是直接影响水泥混凝土面板开裂、断板的重要因素。
1．4施工管理
施工过程控制是保证质量的重要环节。材料、季节、设备、工艺等都直接关系着混凝土路面的质量，施工精心管理对避免和预防混凝土路面的早期裂缝、断板尤为重要。
首先基层必须稳定密实，表面平整；标高控制准确，不使路面板厚度不均匀而产生裂缝、断板。
施工中要牢牢把住混合料配比关，各种集料的实际含水量要勤测试并及时调整配料数量，确保混和料配比准确。
混凝土混合料拌和必须均匀，拌和必须连续，时间不能过长也不能过短，要根据拌和机的性能与和易性要求来确定拌和时间。混合料从出料到施工现场进行摊铺、振捣、抹面直至浇筑完毕的最长时间，必须根据水泥的初凝时间和施工时的气温来确定，如果时间过长超过了水泥初凝时间则混凝土必须作废，在运输过程中，还要注意，不能漏浆和发生离析，否则要重新拌匀。
混凝土人工摊铺时，要特别注意不要抛掷或耙搂，应该用锹反扣，防止混凝土拌和物离析，同时还注意要均匀摊铺，不要使工作面参差不齐，影响振捣。振捣必须均匀有序地进行，不能杂乱无序地随意振捣、过振或漏振，造成混凝土强度不均匀，一般情况下，混凝土的振捣先从靠边角的地方用插入式振捣器顺序振捣，再用平板振捣器纵横交错地全面振捣，最后用振动梁振捣拖平。
混凝土浇筑抹平后进行做面，做面要根据当时的气温进行，在夏季烈日曝晒或干旱风吹时，要尽快做面，甚至采取遮阳挡风措施，防止出现不析水或干缩裂缝。
2水泥混凝土路面板早期裂缝、断板的防治对策
2．1严把水泥混凝土路面的设计关
设计人员对项目进行深入细致的研究，根据项目地理位置、环境条件、地形、沿线工程地质和水文地质，特别是交通量的组成和车辆的类别以及地方材料的供应情况，提出符合实际的主要设计参数、路面结构形式、材料组成、路基填料、碾压方案和要求，设计出适宜的路面结构形式，提出经济合理的水泥混凝土配比设计要求。
2．2严把工程施工关
施工中预防开裂、断板的措施有：
1．严格控制混合料组成配合比，使施工配合比与设计配合比相符合，特别是水灰比这一
2．施工中及时正确地切缝是预防断板的有力措施，一定要在产生最大收缩应力之前切缝才能有效，切缝深度约是板厚的1／4。
目前，软切缝是一种很好的方法(使用刀片转速很高，切割力很大的切缝机，在混凝土强度达到1．1MPa时，即抹面后约3小时左右，就可以进行切缝的一种方法)。
3．材料是构成混凝土路面的主体，严格把住材料关是保证混凝土质量的前题。混凝土混合料的水泥可选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和道路硅酸盐水泥。当交通等级为特重时可选用42．5MPa，其他交通等级的可选用32．5MPa水泥；粗集料(碎石或砾石)要选择质地坚硬、耐久、洁净，符合规定级配的石料，最大粒径不要超过40mm；细集料(天然砂或石屑)要选用质地坚硬、洁净，细度模数在2．5以上，符合细集料技术要求的材料；拌合、养生所用的水，一般使用饮用水，不能用含有油、酸、碱、盐类、有机物等；混合料的配合比设计强度要比混凝土的设计强度提高10-15％，确保混凝土的弯拉强度、耐久性、耐磨性符合设计并满足施工和易性要求。
4．在铺筑施工中必须振捣均匀密实。如果水泥混凝土振捣不密实、不均匀，在密度小的区域内混凝土面板内部会形成了应力集中区，从而使面板产生裂缝、断板。
5．施工尽量避免较大的温差效应。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快；当气温骤降时，上部强度的形成比下部要慢。
混凝土浇筑完毕后应立即采用措施如：覆盖洒水、喷洒养护剂等。强烈日光高温下不可以直接往水泥混凝土面板上洒冷水，可先用湿麻袋、草袋等覆盖再洒水。
6．正确地在纵坡变化处、平曲线及构造物结合部设置胀缝，是预防断板的有力措施。在纵坡变化处、平曲线及构造物结合部都是应力应变集中的位置，在此处设置胀缩，是减少或释放应力应变的最有利的位置，它可以大大降低在此处的断板率。
7．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，防止因不设施工缝而出现断板。
8．混凝土振捣完毕，在其表面采用真空吸水措施，可将混凝土上半部分中多余的游离水吸出，使混凝土的早期强度有很大的提高，起到了防止断板的作用，使用真空吸水时应注意其吸水垫的位置要均匀连续地放置并且保证有一定搭接范围，使吸水程度均匀一致，不出现过吸或漏吸，防止因真空吸水方法不当引起的断板。
9．正确安装传力杆可以防止断板。传为杆的安装必须要遵照规范要求，按设计进行，使传力杆与道路中心线及路面平行。如果传力杆安装偏斜，则在传力过程中会将混凝土顶破，从而形成裂缝而断板。
10．在混凝土面板底面与基层顶面间设置滑动层，减少了面板与基层间的摩阻力，防止面板被拉断。滑动层设置形式一般有：(1)在基层上洒沥青透层油：(2)设沥青砂滑动层：(3)用塑料薄膜设置滑动层。
11．严格控制开放交通的时间。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。防止提前开放交通使混凝土体受损而产生裂缝。
3结束语
刚性路面不仅适用于交通量大且重车多的干线公路。乡村道路也有大量应用。从资料上看最近几年来新建刚性路面的数量有了很大的增加。开裂、断板是刚性路面的主要缺陷之一，早期断板的因素很多，解决早期断板、开裂是广大公路建设者的迫切愿望。解决和预防的措施也是有的，但要面面及到也是比较困难的，所以抓主要因素，采取必要措施最大可能地去解决是我们面临的现实。
参考文献：
①《公路水泥混凝土路面设计规范》人民交通出版社1994
②《公路水泥混凝土路面施工及验收规范》人民交通出版社1994
《刚性路面病害产生的原因及预防对策》
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文章名称： 刚性路面病害产生的原因及预防对策
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