ｌ１交通建设 浅谈水泥混凝土路面早期断裂的原因及防止与处理 张永 （重庆建工市政交通工程有限公司） 摘要：根据笔者近年来对十几万平方米混凝土路面的施工经验，简单谈论水泥混凝土路面的断裂及其处理办法。 关键词：水泥混凝土路面；断裂；处理办法 引言 水泥混凝土路面作为一种高级刚性路面结构形式，已超过 百余年，在世界各地使用极其广泛。我国水泥混凝土路面也有 ７０余年的历史，其中重庆地区也在大量使用。水泥混凝土路面， 是以碎石或砾石为骨料、以水泥为结合料，砂为填充料，经科学 配合并合理拌合、摊铺、振捣成型、经养生而成的路面结构。它 可分为素混凝土、钢筋混凝土、钢纤维混凝土等几类，其具有强 度高，稳定性佳，耐热性好、抗滑性强、维修费用低，夜问行车好 的特点。但由于种种因素的影响，水泥混凝土路面尤其是大面 积的混凝土板，常发生‘‘断板”，即横向或纵向随意裂缝的现象。 目前现行的施工技术规范及施工验收规范中对断板数量 均作了严格的规定：道路工程断板的数量不能超过２％ｏ。“断板” 现象破坏了路面的整体结构，使之丧失了应有的承载能力，造 成质量事故，甚至制造交通事故。这不仅给公司造成经济损失， 也会造成不良的社会效应。现在我根据从渝道路改建工程（混 凝土路面约３万ｍ２）、龙头寺道路工程（混凝土路面约１Ｏ万 ｍ２）等工程在水泥混凝土路面施工中得出的一些经验，谈一下 对“断板 现象的认识，及其处理方法。 １断板发生的内因 “断板”发生的原因很多，也很复杂，具体有： （１）温差过大或混凝土表面水分蒸发量过高 温差过大，特 别是在混凝土早期强度时，由于水泥水化热，内部温度相当高， 若外界温度过低，温度应力高于混凝土路面的抵抗拉裂强度， 就必然造成混凝土路面断板。在风速过大，蒸发量过高时，养护 不及时，表面干缩过快，也会出现收缩裂缝； （２）配合比不合理，基层强度过高，基层裂缝未进行处理， 造成基层裂缝反射断板； （３）操作不当或混凝土工作性不适应造成路面拉裂断板； （４）水泥安定性不良，或两种水泥混用，也可能会引发早期 断板。自从我国企业实行集团化以后，各大厂兼并了无数小厂， 然后改造后挂牌，在原厂供应不及时的情况下，采取了两厂同 时供应水泥。两种水泥一起混用，极易造成路面大面积开裂、断 板。该种情况我们在龙头寺道路工程中遇到过，号称是同厂家、 同批次的某知名品牌的水泥，经搅拌后却发现混凝土颜色不一 样。经由我项目经理部果断弃用，才未造成更大的损失。 从地基处理到基层铺筑，再到混凝土原材料的质量、水灰 比、养生等每一个环节都可能造成横向随意裂缝的产生。从施 工角度来看，当我们精心、细致、周到的处理好每一个环节时， “缩缝”的切割时间、深度就成了施工期减少断板现象的重要因 素。混凝土板设置胀、缩缝，就是为了减少伸缩变形和翘曲变形 产生的内应力，避免出现随意裂缝。混凝土所受的压应力与混 ９６ 广东科技２０１２ ３第５期 凝土抗压强度相比很小，而混凝土板所受的弯拉应力与抗折强 度的比值就要大得多，通常因混凝土所受弯拉应力超过其所能 承受的抗折强度而导致混凝土板开裂的可能性是很大的。公路 路面施工质量对混凝土拉折强度的影响很大，尤其是施工时 “缩缝”的切割，在很大程度上决定了混凝土板横向随意裂缝的 产生和发展。 ２断板发生的外因 ２．１切缝不及时和施工质量不佳是施工初期产生断 板的主要原因 混凝土路面板的连续长度是随着浇筑的进展而增大，抗 拉、抗折强度与由收缩翘曲产生的板内拉应力和弯折应力同时 增大。混凝土板的连续长度愈长，产生的拉应力和弯折应力就 愈大，超过混凝土的极限强度时，即在路面上出现裂缝，而切割 “假缝”的作用就是使之在切缝处，有规则的断开，把由收缩和 翘曲产生的应力控制在一定范围内，掌握好切缝的时间是很重 要的。 结合作者近些年来的工程施工经验，适宜的切逢时间要根 据施工当地当时的气温温差变化来实际确定。时间过早则会在 路面上留下痕迹、并松动集料颗粒，使缝边不齐；时间过迟则切 割困难，加剧机具磨损，甚至断板已发生。 在施工中我们一般会根据规范规定，在混凝土达到设计强 度的２５～３０％时，亦即混凝土开始产生收缩自由开裂前进行，具 体切缝时机的掌握应按当时的养护温度由工地实验确定。但要 注意的是由于路面施工的线长面大，一定要根据施工现场的实 际情况来配置割缝机（注：绝不可指望由一台或二台机械来完 成全部作业），确保在达到要求强度的面积而及时全部实施割 缝作业，这一点显得尤为重要。如果切割速度保证不了及时完 成切缝，就会造成断板现象。当现场条件不具备足够的切割机 具时，则应先期考虑采取其它方法以防止断板。 ２．２切缝深度对断板发生的影响 切缝作业后，缝虽然切了，但如果深浅不一，过浅或未切到 路面的全宽，实际上也起不到缩缝的作用。根据工作经验：切缝 宜深不宜浅，缝深应至少达到板厚的１／３。切缝后最理想的现象 是沿所切缝处断裂，保证设计长度上的自由伸缩。 我们还应引起注意的是，每班的工作完成后，必须做好施 工缝，而且必须注意做成横向通长的施工缝。完成的混凝土路 面绝不应过早加载，且应保证养生条件。 ３断板的处理方法 （１）方法一：在一定面积和深度上剔除断裂处混凝土，设置 （下转第９８页） ＩＩ交通建设 ３．２止水带施工 ５隧道结构渗漏水治理措施 衬砌台车就位后，在邻近施工缝或沉降缝处的拱架外侧按 （１）大面积严重渗漏水可采用下列处理措施： 一定间距安装止水带固定装置。由拱顶向两侧逐段将其放入固 ①衬砌后和衬砌内注浆止水或引水，待基面干燥后，用掺 定装置的安装槽内，并固定。然后安装挡头板。在安装过程中止 外加剂防水砂浆、聚合物水泥砂浆、挂网水泥砂浆或防水涂层 水带的长度应逐段留有一定的余量，不能绷紧；灌注衬砌混凝 等加强处理； 土时，应随时注意止水带位置的变化，不能被混凝土横向压弯 ②引水孔最后封闭； 变形，止水带周围混凝土要振捣密实。 ③必要时采用贴壁混凝土衬砌加强。 ３．３边沟、电缆沟施工 （２）大面积一般渗漏水和漏水点，可先用速凝材料堵水，再 施工采用组合钢模板现浇混凝土，立模时由测量人员严格 做防水砂浆抹面或防水涂层加强处理。 控制尺寸、标高，同时检查是否固定稳固，确保位置准确不跑 （３）渗漏水较大的裂缝，可用速凝浆液进行衬砌内注浆堵 模；盖板洞外预制，洞内安装。 水，渗水量不大时，可进行嵌缝或衬砌内注浆处理，表面用防水 ４隧道结构防渗漏的关键技术 砂浆抹面或防水涂层加强。 隧道结构防排水是关系到工程质量、运营安全的重要因 （４）结构仍在变形、未稳定的裂缝，应待结构稳定后再进行 素。在本隧道施工中将采取下列有效技术措施： 处理。 （１）开挖采用光面爆破技术，保证开挖面圆顺，是结构防水 （５）有自流排水条件的工程，除应做好防水措施外，还用采 的基础。 用排水措施。 施工中，严格爆破设计与试验，选择适宜的参数，控制钻孔 （６）需要补强的渗漏水部位，应选用强度较高的注浆材料， 工艺，确保开挖光面爆破残眼率，使围岩爆破开挖面圆顺。 如水泥浆、超细水泥浆、环氧树脂、聚氨酯等浆液处理，必要时 （２）对岩面渗水预先进行有效处理。 可在止水后再做混凝土衬砌。 具体做法：大股水流用插管引导；较弱裂隙股水用塑料网 （７）锚喷支护工程渗漏水部位，可采用引水带、导管排水， 格夹无纺布引导；大面积严重渗水以ＰＣＥ膨胀剂防水砂浆抹 喷涂快凝材料及化学注浆堵水。 腻，将渗水集中，然后开槽引排。 （８）细部构造部位渗漏水处理可采用下列措施： （３）富水地段采用预注浆进行有效固结止水。 ①变形缝和新旧结构接头，应先注浆堵水，再采用嵌填遇 根据设计及施工阶段地质预报，对富水地段，采用超前中 水膨胀止水条、密封材料或设置可卸式止水带等方法处理； 空锚杆注浆加固地层并止水，或采用超前小导管进行预注浆。 ②穿墙管和预埋件可先用快速堵漏材料止水后，再采用嵌 （４）利用喷射混凝土作为结构防水的关键环节。 填密封材料、涂抹防水材料、水泥砂浆等措施处理； 采用湿喷工艺，喷射路线自下往上喷，喷射范围每次长 ③施工缝可根据渗水情况采用注浆、嵌填密封防水材料及 １．５￣２．Ｏｍ，高１ １．５ｍ：复喷划分区段，每段长６ｍ左右，先喷平凹 设置排水暗槽等方法处理，表面增设水泥砂浆、涂料防水层等 面，后喷凸面。确保喷射厚度符合设计要求。 加强措施。 （５）对衬砌环节认真处理。 ６结语 设计定型挡头板，安装严密确保接缝无漏浆。按设计要求 隧道的防排水应视当地水文地质条件因地制宜地采取“以 于拱墙模筑衬砌后设置复合防水板或橡胶板隔离层；衬砌背后 排为主，防、排、堵、截相结合，因地制宜，经济合理”的原则进行 设环向盲沟，同时在施工接缝处设置止水条。 综合治理。利用多向疏导排放系统：①将大部裂隙水导出，再利 （６）采用先进的衬砌混凝土施工工艺，确保衬砌结构白防 用整体防水系统，阻止渗漏。②将沉积在防水系统之外的尽快 水。 导引出去。③隧道整体防水系统关键应该充分利用衬砌混凝土 施工中采用自动计量拌合楼拌合混凝土，泵送混凝土入 自身的防水能力，提高防水板铺设、止水条及止水带等的安装 模，机械振捣，防止冷缝。确保衬砌的“四度一无”，“四度”：平整 质量。 度、光洁度、密实度、厚度；“一无”：无渗漏。 （上接第９６页） 针对以上三种方法，无论采用哪种方法，都要注意新老混 钢筋网浇筑混凝土，一般处理深度不应小于板厚的１／２，在断缝 凝土的一致性，并使之粘结良好。作者认为，施工时最好能加入 两侧边缘不小于４０ｃｍ的面积内凿除混凝土，放置钢筋网（按路 微膨胀剂，以防止形成新的断缝。但是，无论对断板采取什么样 面的承载能力考虑）浇筑细石混凝土，施工时要注意新浇部分 的处理方法，都属于补救措施，不论是表观质量还是结构性能 应与原板颜色一致，与拉毛的纹路一致。这种方法适用于细而 均要打不同程度的折扣。 集中较浅（或路面有表面缺陷）处。 ４结束语 ・ （２）方法二：将发生断板的那块混凝土板全部凿除，并清净 我们曾做过对一块混凝土路面断板（５ｘ４ｍ）进行处理的成 基层，重新浇筑，这种方法处理彻底但工作量大，实施较难，适 本测算，竟然高达３０００元（按照重庆地区的物价及人工费），所 用于断裂严重，路面丧失大部分承载能力的地方。 以我们一定要降低断板率。这就要求我们以预防为主，精心做 （３）方法三：把裂缝剔成ｖ型槽清净表面，在槽壁上涂上粘 好施工，处理好施工过程中每一个可能发生断板的因素，把握 结剂，然后用水泥砂浆补修，这种方法适用于已完工表面，但处 好切缝的时间和深度，并在实践中不断地总结经验，完善预防 理不够彻底，易形成新的裂纹。 措施，做到更有效地防止水泥混凝土路面早期断裂的产生。 ９８ 广东科技２０１２ ３第５期