水泥混凝土路面断板的原因及预防

李 璐 张建峰

（陕西省千阳县农村公路管理站 陕西千阳 721100）

【摘要】近年来，随着农村公路养护体制的改革，作为高级路面的水泥混凝土路面，以其稳定性好，抗滑性能好及养护费用低等优点广泛应用于农村公路改造建设中。在水泥混凝土路面修建技术不断提高的同时，也出现了一些开裂、断板、沉陷、错台等病害，给养护、修复带来了极大的困难。尤其是断板病害已经成为公路工程的通病之一，必须引起重视，认真分析其原因，积极采取措施加以防治。

【关键词】混凝土路面；断板；原因；预防

一、水泥混凝土路面断板分类

由纵向、横向、斜向裂缝发展而产生的已完全折断成两块以上的水泥混凝土路面板，称为断板。其特征是裂缝贯通全厚和板面。混凝土路面板浇筑完成后，未完全硬化和开放交通就出现的断板称为早期断板施工断板。开放交通后出现的断板称为使用期断板后期断板。按断板形式又可分为纵向断板和横向断板两类。

二、水泥混凝土路面断板原因

温度应力与荷载应力超过混凝土的抗拉强度，水泥混凝土路面板就会产生断裂并发展为断板。这些断裂，有的是在施工期间由于混凝土的初期收缩受到阻碍而产生的拉应力超过了混凝土的抗拉强度而引起的横向裂缝；有的是由于地基的不均匀沉降或地基受侵蚀而使板底出现脱空后，致使应力增加而引起的纵向、横向或角隅断裂；有的是由于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纵向或横向裂缝。

1、分析早期开裂、断板原因

1）混凝土配合比控制不当。施工中由于原材料不合格骨料过干大量吸收拌和用水和施工中计量不准，从而影响混凝土初期强度。

2）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。

3）路面施工时工艺控制不当，搅拌时间不够，振捣不密实；拌和时混凝土组成材料温度过高，在冷却、硬化过程中会因温度差增大混凝土的弯拉应力导致开裂。

4）基层表面不平整，造成路面厚度不一致，增加了基层与面层之间的磨阻力，导致路面薄弱处难以承受拉应力而开裂；。

2、使用期开裂、断板原因

1）设计不当。原材料选择和设计配合比不当，混凝土产生碱-集料批反应或抗冻融差等耐久性问题。

2）路基不均匀沉降。湿软路基处理不当、填挖交界处压实标准不一致、路段地质变化处路基处理不当等都会产生路基不均匀沉降，导致混凝土面板开裂。

3）基层失稳。基层施工表面不平整、强度不均匀，导致面层混凝土板块弯拉应力增大，产生断板。面层接缝处填缝料失效，板块弯沉时缝内积水变为有压水，使接缝处产生唧泥、脱空，从而产生断板。

三、水泥混凝土路面断板预防措施

水泥混凝土路面断板主要是在施工过程中和使用过程中出现的，因而断板的预防就应针对其出现的不同时期进行控制。

1、良好的结构组合设计能够有效预防断板。水泥混凝土路面在使用过程中，由于设计、超限荷载的因素都会导致水泥混凝土路面出现断板。设计因素的影响主要是由于结构组合设计、排水设计考虑不周到而造成的。结构组合设计中应着重考虑路面基层对水泥混凝土面板的影响，即路面基层除满足有足够的强度、刚度外，还应具有良好的水稳性和平整度。良好的水稳性能够有效地避免唧泥的产生、从而避免基层的破坏与板底的脱空，为水泥混凝土面板提供良好的支撑，避免断板；良好的平整度能够有效地避免荷载作用下水泥混凝土面板出现应力集中区域，避免断板。

2、施工过程断板的预防。严格控制水泥混凝土混合料的配合比，避免水灰比过大或混合料离析，确保混凝土混合料有足够的强度，同时，严格掌握切缝时间、切缝时间一般控制在300 个温度小时以内，避免由于混凝土的收缩而产生断板，因为温度、湿度和风的变化，都会引起混凝土出现较大的干缩。

3、使用过程中断板的预防。水泥混凝土路面在使用过程中，会因超限荷载、各种地面水进入水泥混凝土路面的缝隙，形成唧泥，进而产生断板，因而应严格控制超限荷载，及时对水泥混凝土路面的各种缝隙进行灌缝，防止各种地面水进入水泥混凝土路面结构内部，消灭唧泥源，避免断板。

四、断板的处理与修复

断板的处理应根据断板的不同程度而采用相应方法来进行处理。

1）断板粘缝处理。对轻微断板可采用粘缝处理。应视修补季节、断板程度、施工工艺等因素选用下列方法：

2）直接灌入法。直接灌入法对断板宽度大于3mm 的裂缝，可用环氧树脂与固化剂搅拌均匀后直接灌注。

3）喷灌浆法。喷灌浆法适宜于通车路段冬季修补局部性断板。其方法如下，清缝：吹尘器配合细钢丝小钩子清除缝隙内的泥土杂物；埋设灌浆嘴封闭断板，用胶布将缝口贴封，并涂上加热溶化的松香和石腊，根据缝口宽窄及要求开放通车时间，选用适宜的灌浆材料及配比混合调匀。将灌缝材料倒入可推挤的灌浆器中，灌至将要顶动上面胶布为止。用水泥浆或砂浆封面，并喷洒养护剂，加热增强1~2h 后即可开放通车。

2、对严重断板可采用条带罩面法和局部修理法处理。

1）条带罩面法。条带罩面法适宜于贯穿全厚的中、重程度横向断板。其方法是顺断板两侧，平行缩缝锯切两条很深的横缝，沿断板两侧钻钯钉孔，吹刷干净后，均匀涂刷水泥浆或环氧水泥砂浆，将钯钉孔填满砂浆后，把去污除锈后的钯钉插入孔内安装，浇筑快硬混凝土，及时振捣密实，并抹平，喷洒养护剂。

2）局部修理法。当路面板发生脱空断裂、断角等损坏，影响行车安全时，应凿除损坏部分，处理好基层后，用同种或异种（沥青混凝土、水泥混凝土预制块、嵌锁块、石块等）材料进行修补。

3）路面板纵、横向开裂的局部修补。划线放样，用切割机械切开边缝，并凿除损坏部分。在边缝边缘两侧板厚中央钻洞，将洞内粉碎物清除并加以润湿，填实水泥砂浆后插入螺纹钢筋。用水泥混凝土填塞捣实、抹平并喷洒养护剂。如果断裂裂缝处有严重剥落，有错台或裂块，应采用整块板更换的措施。该种断裂多是由于基层强度不足或渗软化、路基不均匀沉降等情况导致的，处理方法一般采用将整块板凿除，在处理好基层以及路基后，重新浇筑新的混凝土板。

参考文献

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[2] 曲丽娟. 水泥混凝土路面病害的产生及处理方法[J]. 山西建筑，2008，（2）

[3] 于章健. 水泥混凝土路面短板裂缝探讨[J]. 山西交通科技，（2005），（A02）

[4] 许永明.《公路养护与管理》北京；人民交通出版社，1998

作者简介：李璐（1976-），女，公路工程与管理专业毕业，助