探讨砼路面断板原因与处理方法

2022-09-10

1 砼路面断板分类

1.1 轻微断裂

裂缝无剥落或轻微剥落;未封缝的裂缝宽度小于3mm;已封缝的裂缝宽度不限, 但封缝良好。

1.2 中等断裂

裂缝处有中等程度剥落;未封缝的裂缝宽度为3mm～25mm;已封缝的裂缝无剥落, 但填缝料明显损坏, 板被分割成3块以内, 但均属轻微裂缝。

1.3 严重断裂

裂缝处有严重剥落;未封缝的裂缝宽度大于25mm;板被分割成3块以上, 裂缝损坏在中等程度以上;有错台, 裂块已开始活动。

2 砼路面断板原因

2.1 早期开裂断板原因

2.1.1 原材料不合格

(1) 水泥稳定性差, 强度不足。 (2) 集料 (砂、碎石等) 含泥量及有机质含量超标。

2.1.2 基层标高失控和不平整

(1) 基层标高失控, 造成路面厚度不一致, 难以承受拉应力而开裂。 (2) 基层不平整会大大增加其与混凝土界面的摩阻力, 易在路面薄弱处开裂。 (3) 松散材料处理基层标高失控或不平整时, 上层混凝土拌和物的水份或砂浆会下渗或被基层吸收, 使下部混凝土变得疏松, 强度下降。 (4) 基层过于干燥, 吸收混凝土拌和物中的水份, 使底部混凝土失水, 强度降低, 导致开裂。

2.1.3 混凝土配合比不当

(1) 单位水泥用量偏大。 (2) 水灰比偏大。 (3) 施工中计量不准, 从而影响其初期强度。 (4) 长期在日光下曝晒的过干的骨料, 会大量吸收拌和用水而影响水灰比的准确性, 影响混凝土强度。

2.1.4 施工工艺不当

(1) 搅拌时间不足, 振捣不密实。 (2) 混凝土拌和时, 如果水泥或集料温度过高, 在冷却、硬化过程中会因温差收缩加大, 导致开裂。 (3) 混凝土浇筑间断, 再浇筑时未进行施工缝处理。 (4) 切缝不及时。 (5) 施工车辆过早通行。 (6) 采用真空吸水工艺时, 如果因两吸垫之间未重叠而导致漏吸, 则漏吸处水灰比较两侧大, 混凝土强度较低, 收缩也大, 易形成薄弱环节而开裂。 (7) 传力杆安装不当, 上下翘曲。

2.2 使用期开裂、断板原因

2.2.1 设计不当

(1) 路面厚度偏薄。 (2) 板块平面尺寸设计不当。 (3) 混凝土原材料的配合比不当, 混凝土产生碱-集料反应或抗冻融性差等耐久性问题。 (4) 排水设计不当。

2.2.2 超重车的影响

由于交通运输业的迅速发展, 大吨位车辆逐年增多, 单轴轴载比原设计计算轴载增加了几倍, 由于轴载等效换算系数f= (P1/P0) 16, 即超限轴载与标准轴载换算成16次方关系, 所以, 超载和超限车的增加是砼路面使用期开裂断板的重要原因。

2.2.3 路基不均匀沉降

路基不均匀沉降主要发生在: (1) 填挖相交断面处。 (2) 软弱地基、湿陷性黄土以及采空区、陷穴等特殊路段。 (3) 桥涵、构造物附近压实机械难以施工的部位。 (4) 路基不同填料的界面或层面。 (5) 压实度不足的部位。

2.2.4 基层失稳

(1) 基层施工质量不好, 强度不均匀或较低, 当受到的弯拉应力大于砼板强度时面板即发生断裂。 (2) 面层接缝填封料失效, 板的弯沉使空隙内的积水变成有压水, 侵蚀冲刷基层, 并沿接缝缝隙喷出, 在荷载作用下板发生断裂。

2.2.5 排水不良

(1) 路基及基层排水不良, 长期受水浸泡, 引起路基失稳或强度不足, 使路面产生不规则断裂。 (2) 裂隙水或边沟水等渗入路基、基层和底基层, 冬季冻胀时使路面产生纵向开裂。

2.2.6 桥 (涵) 面铺装损坏

钢筋混凝土明盖板桥涵上的砼路面铺装层, 由于厚度不足或与盖板、涵台结合部处理不当, 在行车和盖板胀缩作用下, 产生层间搓动和面板断裂。

3 砼路面断板预防措施

针对上述造成砼路面断板原因的分析, 经过多年研究和实践, 采取一些预防措施, 可减少断板数量, 延长砼路面的使用年限, 提高行车的舒适性和安全性。

3.1 早期开裂、断板的预防

严格控制通车时间, 做好养护工作。

3.1.1 合格的原材料是保证砼质量的必要条件

(1) 禁止使用稳定性差的水泥;不同标号、不同厂家、不同种类、不同批产的水泥严禁混合使用;尽量采用发热量少、收缩量小的硅酸盐道路水泥或普通硅酸盐水泥。 (2) 集料 (砂、碎石) 含泥量超标时应更换料源, 选择合格的、含泥量较少的材料, 或将其认真冲洗至达到要求方可使用。对有机质含量超标的集料应严格禁止使用。

3.1.2 基层标高、平整度的控制

严格控制基层顶面标高, 确保水泥混凝土路面板厚度的均匀一致。

3.1.3 严格控制砼配合比

按试验水泥混凝土配合比准确配料;单位水泥用量要精确称量, 误差值控制在1%以内。

3.1.4 施工工艺的控制

(1) 砼混合料的拌和时间;振捣应均匀密实, 避免漏振或超振。 (2) 严控砼混合料拌和温度。 (3) 仔细检查发电机、振动梁、运输车辆等机具设备, 确保其完好。重新铺装时应按施工缝处理接缝。 (4) 重视砼面板养生, 采用优质养护剂, 或湿法养护, 不要采用没有覆盖物仅洒水的养生方法。 (5) 及时切缝。 (6) 控制交通车辆, 避免在混凝土强度不足的条件下, 过早开放交通。 (7) 采用真空吸水工艺时, 一定要注意两吸垫之间重叠足够尺寸, 避免漏吸。 (8) 正确安装传力杆, 防止上下翘动, 浇筑下一块砼板时要按设计要求安设塑料套管和涂沥青隔层。