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1、浅谈水泥混凝土路面断裂原因分析与预防措施摘要:水泥板断裂是水泥路面较为严重的病害,本文从强度、变形两方面分析了造成水泥板断裂的原因,并提出了预防措施,对路面施工有一定的指导意义。 关键词:水泥混凝土路面断裂分析预防 :U2:A:1672-3791(2011)01(c)-0120-01 断裂(一块板全幅断或发生裂纹)是水泥砼路面最为严重的病害,如何防止减少水泥砼路面的断裂,是提高砼路面的使用质量和延长使用年限的重要问题。 砼板出现断裂从理论上分析,是由于各种因素的影响,使砼板某一断面处产生
2、的拉应力超过砼极限抗拉强度造成的。 致使砼板出现断裂的因素较为复杂,就造成的原因可大致分为二类:一类(强度)是稳定性不好,强度不足或不均匀造成的(路基、基层、面层),这一类断裂是在通车后出现的;一类(变形)是受气候条件影响引起的变形受到约束,在砼板某个断面处产生的拉应力超过砼的初期抗拉强度造成的,这一类断裂是施工初期未开放交通时出现的。 1土基、基层水稳性不好,或强度不够、不均匀是造成砼板断裂的重要原因 砼板出现断裂通常发生在以下几个方面。 (1)深挖方且两侧排水不良路段。 由于边沟排
3、水不畅,地表水沿边缘浸入基层软化路基,同时路基又受地下水影响,使路基、基层强度降低,造成砼板断裂,对这种路段,首先要保证边沟顺畅,如有地下水,属局部范围涌泉,可设置暗沟或暗管将水引至边沟内,如地下水位高,可设置渗沟。 (2)涵洞两侧、桥台背后。 由于碾压不实,压实度未达到要求,通车后路基易产生不均匀沉陷,导致砼板断裂或桥头跳车现象,施工中对填筑碾压,必须严格按施工操作规程施工,此部位的每一层填土松铺厚度不超过20cm,尽量采用小型的手扶振动夯或手扶振动压路机压实,必要的情况下桥头连接处可增设砼枕
4、梁砼板浇注成变截面。 (3)横坡陡峻的半填半挖路或改造原有公路拓宽路基时,新旧路基接触部位,由于施工不规范,造成基础强度不均匀,在外荷作用下易引起不均匀沉陷,导致砼板破坏,这种情况下砼板的断裂多半是纵向的或斜度较大,对该种路段要挖台阶(台阶宽度不小于1m)逐台向上填筑,分层夯实,使路基达到均匀一致的强度。 (4)另外还有一些路段,例如路槽开挖或开炸(石方)后压实不够,挡土墙边缘的路基压实不够,地质情况造成的不均匀沉降等,也容易造成砼板断裂,在施工中要引起足够的重视,从以上的分析可以看出,处理好路
5、基的排水和强度,可以有效预防砼板在通车后产生的断裂。 2施工初期未开放交通时砼板出现断裂 造成这种断裂的原因主要有:各种原因产生的拉应力走出砼初期抗拉强度。 (1)温度均匀变化产生的水平拉应力即收缩拉应力。砼板的温度均匀变化,使板整体伸长或缩短。当板体均匀冷却时,由于板体四周受到约束产生拉应力,该项拉应力是砼路面断板的主要因素之一。为降低此种拉应力,实际施工中避免在温差过大的天气下浇筑砼。 (2)混凝土板的温度梯度产生翘曲应力。砼板随着气温变化有不同的变形状态。温度升高时,顶面温度高,底
6、面温度低,造成板的中部隆起。气温降低时,造成板的边缘和角隅翘起,这些变形受到板与基础间的摩擦力、粘结作用、自重等阻碍产生的弯拉应力,翘曲应力也是断板的主要因素之一。为减少该项应力,应避免过高温度、温差下浇筑砼,宜在最大温度梯度出现之前切割缩缝。 (3)含水量减少产生的收缩拉应力。为减小失水收缩,浇筑砼前要洒水润湿基层,浇筑后可立即进行喷雾养生,这样既可降低板的温度,减小温度变化幅度,又可保持水分防止失水收缩。 (4)混凝土自身产生的收缩拉应力。预防措施是昼降低水灰比,采用低水化热的水泥,既不降低
7、砼早期强度又减小砼收缩量。 3混凝土的早期抗拉强度低 由于各种因素产生的拉应力大于混凝土板已获得的抗拉强度就会产生断板现象。因此提高混凝土的早期强度是重要的防治措施。混凝土早期强度主要与水灰比、水泥用量、水泥质量、集料粒径、温度、施工方法、养护等因素有关。从防治断板的角度,主要应添加低收缩的早强剂、减水剂,增加小粒径集料用量,采用真空吸水设备施工,加强养护,以提高砼板的早期强度。 4切割缩缝的时机掌握不好 掌握好切割的时机是解决水泥混凝土路面施工初期断裂问题的关键。过早切割会使缩缝接
8、角剥落,切割则容易产生断裂,必须在板中产生最大温度应力前完成锯缝工作,施工温度较低、温度较大时宜适当延长切缝时间,但最迟不超过24小时。每天听取天气预报(最高、最低气温、最低温度、风力)安排好切缝时间。切缝尝试一般为板厚的24%～30%,不易过浅,以保证裂缝准确发生在切割处,切缝后必须及时灌注填缝料,以防止裂缝渗水造成基层软化。以上是就砼路面断裂原因进行的一此粗浅的分析,并提出一些相应的预防措施。
