刘 斌

[摘要] 本文介绍了水泥混凝土路面的早期断板的原因及防治方法。

[关键词] 水泥砼路面因素分析防治措施

前言

水泥砼路面是公路重要组成部分,它具有强度高、寿命高等优点,但也有一次性投资大,损坏后修复困难等缺点。特别是近几年来村村通水泥路,加速了农村公路的发展。然而,水泥砼路面早期断板却引起了广大公路建设者及社会各界的关注,断板是水泥砼路面的病害之一,它直接影响砼路面的使用寿命、外观、行车的舒适安全和公路建设者的声誉。

所谓早期断板是指路面的施工过程中及竣工通车后六个月内断板。早期断板的因素很多,必须抓住主要因素,采取必要措施。

一、影响砼路面断板的因素分析

造成砼路面断板的因素很多,但主要有设计、施工、砼自身特性及外界因素(如环境、温度等)。完全杜绝砼路面断板是不可能的,只能对各种原因加以分析,采取措施,以减少断板数量。

(一)设计

设计是工程建设的直接依据,优秀的设计是创优质工程的保证。砼面板位于路基和基层之上,关系紧密,搞好路基和基层设计是非常重要的。

1.路基设计:路基是支撑路面结构的基础,所以设计时必须周密考虑,调查工程所处地区的地质、水文情况,使路基具有足够的强度、稳定性和耐久性,并采取措施解决地表水和地下水问题,使路基处于干燥稳定状态。同时,路基要有一定的压实度,达到最大密度,压实标准必须符合《公路路基设计规范》的规定。路基承受由路面传递的荷载,使砼面板处于稳定,才能不出现断板。

2.基层设计:基层直接支承砼路面,同时承受并传递路面的荷载。基层是非常重要的,要求基层有足够的刚度和稳定性,同时表面要平整,防止路面出现断板、缺边断角、唧泥现象。基层材料应选用水稳性好、强度高、易施工的材料。实际设计要依据交通量大小、车辆类型、地材情况实际确定。

3.砼路面板设计:砼板直接受外力荷载,所以它必须具有足够大的强度,同时还要平整、抗滑、耐磨,板面不断板、行车安全舒适。强度差是造成断板的一个重要因素,影响强度即砼的构成,如水灰比、砂率、骨料尺寸、级配等。水灰比大小直接影响砼强度,水泥含量高强度就高,反之则低,适当提高含砂量可提高砼的抗弯拉强度,骨料粒径大且级配偏粗,砼的抗压强度则高,反之,抗弯拉强度则低。所以砼路面板设计要根据实际情况,合理选择,使砼不仅有足够的强度,还要经济合理。

(二)施工

在施工中严格遵守施工规范,是创优质工程的保证。施工中选用材料的质量、施工工艺、方法施工环境、施工设备采用都直接影响工程质量,精心施工对防止砼面板早期断板非常重要。

基层施工必须按照规范要求进行施工,使基层稳定、密实,表面平整,严格控制基层层面标高,标高不准会使砼面板厚度不一致,易产生断板。

砼拌和料必须选用合格的水泥,水泥必须强度高、收缩性小、耐磨性能好。必须选用中粗砂,含土量不得超过3%,否则砼强度降低,不耐冻,断板增加。

严格控制水灰比,如果水灰比过大,则混合料过稀,砼易产生离析现象,出现断板。

砼混合料的拌和与运输也影响砼的质量,拌和时间过短则搅拌不均匀,过长则易产生离析。

运输时间过长超过初凝时间砼混合料必须废弃,此外运输过程中漏浆、离析也会影响砼的质量。

砼面板铺筑时振捣要及时充分,防止漏振,掌握切缝时机,要及时养生。应该说,与砼路面断板的因素很多,除此以外还有其它一些因素:

1.所处地区地质、水文情况考虑不周。

2.机械设备不齐全、状况不好。

3.施工人员水平低、责任心不强。

4.过早开放交通。

5.超重超载车违章上路。

二、断板的防治措施

(一)严把设计关

优秀的设计是创优质工程的前提和基础,随着社会经济的迅猛发展,道路交通量急剧增加,超载货车越来越多,我们的设计理念应有超前意识,同时对水泥混凝土的设计理论和规范要求进行研究,仔细调查研究工程所在地的地质、水文、地形、地材、交通量情况,提出详尽、周到、细致的设计方案。

(二)严把工程关

严格施工是保证质量的关键:

1.严格控制混合料组成配合比,遵照设计配比施工,随时检查矿料的级配,清除砂石料中的杂质,检查砂中的含泥量,不能超标;雨季施工中要随时检查含水量,及时进行配比调整。水灰比过大,则砼料稀,流动性大,收缩性大,易形成裂缝。

2.及时正确切缝。水泥终凝后,砼终凝成型,水泥砼进行收缩变形,产生较大拉应力,此时若不及时正确切缝则极易产生断板。传统的做法是当砼强度达到25%一35%时切缝,缝深为板厚的四分之一,当切缝时砼内应力已使路面砼产生裂缝。长期实践,我们发现,提早切缝是减少断板的最好措施,但用普通切缝机提早切缝,切缝部位会破碎和剥落,无法达到预期目的。现在我单位采用的是美国进口的380型软切缝机。该机平均工作速度为0.9米/分,缝深2.5CM,缝宽3mm。切缝时间为砼强度1.1—3.5兆帕之间,即砼路面抹面后2—4小时,此时应力所产生的裂缝尚未产生。一般实际控制时,即人站上去不会留下脚印。

3.保持基层表面平整和准确标高。这是预防砼路面断板的一个方向。基层表面不平整,使面板与基层的摩阻力增大,在摩阻力集中地区最易形成断板。基层标高低、则板厚,正确切缝,则在板薄的部位产生裂缝,形成断板,此外,板厚不均匀,砼面板在荷载作用下易产生断板。

4.严把材料关。材料是构成砼路面的主体,材料质量差则直接影响砼路面的质量。如石料压碎值和硬度达不到要求,则极易造成不规则断裂,或后期出现较多病害,水泥质量差则直接影响砼面板的强度。

5.施工时水泥砼必须全面充分振捣。如果振捣不好,极易在漏振部位形成蜂窝和空洞,不能较好承受应力,易使路面形成断板。造成这种现象主要有两个原因:(1)操作工人技术不熟练,振捣时振捣排棒不熟练,振捣不按顺序。(2)责任心不强,由于水泥砼振捣密实结果用肉眼检测,只能采取路面拆模后观察板侧有无蜂窝洞,所以操作工人在浇筑时在靠近模板处充分振捣,而在路幅中央部分极易漏振,这就要求质检人员大力加强现场质量管理工作。

6.在施工中必须严格避免较大温差。气温较高时,板上部水泥砼强度增长快,气温转低,则板下部强度比上部快。这样,在水泥砼面板横断面上,强度变化不同步,易出现翘曲变形。强度低的部位易被拉断开裂,形成断板。所以在温度变化剧烈的季节,在砼浇筑完毕后就采取相应措施,如进行面板遮盖、洒水等,使砼表面保持湿,保证砼面板不会因温差过大而断板。

7.正确设置安装胀缝和传力杆。在几年前的水泥砼路面施工中,胀缝设置相对较多,但经我们几年来的调查,如果其设置及安装不当,极易在胀缝处出现病害,如断板、起拱、缺边掉角等,但在纵坡变化处和构筑结合部合理设置胀缝,可大大降低断板率。传力杆的安装必须遵照规范进行,按设计施工,施工中如马虎大意,传力杆安装偏斜,在传力过程中易将板面顶破,形成裂缝和断板。

8.必须保证基础的稳定。因为基础承受上部永久荷载,如果基础强度差,极易引起砼面板断裂。防止地基过差的措施及方法:(1)防止水浸蚀,即完善排水设置,设置边沟、急流槽,对路基进行防护。(2)对软弱地基进行处理,换土、抛石等。(3)对高填、高挖地段进行防护,护坡、挡土墙等。

9.通车及以后的措施。严格控制开放交通的时间,水泥路面必须在全部达到设计强度后方可开放交通,提前开放则会对路面造成极大损害,此外要严格禁止超载车上路。加强对砼路面的养护工作,及时对胀缝进行封堵,保证排水畅通,防止路基、基层受水浸泡而使路面断板的发生。

三、结语

本人通过学习和工作,对水泥混凝土路面早期断板分析和防治作了一些简单的总结,但很不全面,只是针对实际工作中出现的问题进行的探讨,希望随着学习和工作的更深入一步,能对这一课题有更深一步的认识,以便找到更有效的解决断板的途径。

参考文献:

[1] 《公路水泥混凝土路面施工技术规范》(JTG F30-2003)

[2] 许永明《公路养护与管理》 人民交通出版社,1998