王东虎赵志豪
中交一公局总承包经营分公司北京100024
摘要：水泥混凝土路面作为一种刚度大、扩散荷载能力强、稳定性好的路面结构，在上世纪八九十年代公路建设上得到了广泛的应用。然而，由于近年来城市交通量的增加，水泥混凝土面板的纵缝、横缝、胀缝设置和构造存在缺陷等原因，水泥混凝土路面在使用10~15年后，裂缝、错台、拱起、剥落等病害已相当严重。水泥混凝土路面出现病害后，如何对其进行维修和补强本文着重总结、分析了水泥混凝土路面对早期裂缝、断板的原因进行分析与处治，提出了相应的预防措施及其处理方法。
关键词：断板；裂缝；温度小时；切缝；水泥砼路面；病害分析；预防；处理措施
1养护期混凝土面板出现裂缝、断板的原因分析
1.1裂缝的分类及其产生的原因分析
裂缝包括纵向、横向、斜向和交叉裂缝。裂缝损坏是指通底的裂缝将板块分割为两块或三块，初期可能未贯通板面，但终将发展为贯通板面。
1.1.1表面裂缝产生的原因分析
在水泥混凝土路面施工中发生的颗粒不均匀分层离析实际是粗骨料从混合料中分出，集中颗粒下沉，水分向上迁移，从而形成表面泌水。表面泌水的结果使水泥混凝土路面表面含水量增加，当混合料表面水的蒸发速度比泌水速度快时，水的蒸发面就会深入到混合料表面内，水面形成凹面。
由于表面凹面较凸面所受压力大，同时固体颗粒问产生毛细管张力，促使颗粒凝集，当混凝土表面尚未充分硬化，不能抵抗这一张力时混凝土表面则出现裂缝。裂缝的发生时间大抵与泌水时间相对应，在混凝土浇筑后数小时混凝土表面将普遍出现细微的、各方向均存在的裂缝，亦即龟裂。
1.1.2贯穿裂缝产生的原因分析
水泥混凝土路面贯穿裂缝指贯穿板全厚的裂缝，可分为横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝、交叉裂缝、板角裂缝等。裂缝的产生的原因可分为：
（1）基层的影响
水稳施工时气温对稳定料的影响较大，昼夜温差较大，使含水量难以控制，造成基层干湿不一致；搅拌时间较短，导致混合料搅拌不均匀，造成骨料分布不均匀。
（2）水泥存放时间短
水泥存放时间短，未等到温度冷却就进行混凝土搅拌，在水泥凝固阶段释放出大量热量，使混凝土路面产生应力而出现早期裂纹。
（3）混凝土的化学反应
混凝土在凝固的的过程中要发生收缩反应且要散发出大量热量，若养生不及时，砼面板会发生收缩裂变，从而导致面板产生裂缝。
（4）切缝不及时或深度不足
路面混凝土在切缝前就已形成不规则裂缝；切缝不及时、混凝土收缩变形较大；基层有裂纹的地方本来就是薄弱点，浇筑完混凝土后在混凝土收缩应力的作用下基层开裂，使混凝土面板断裂。
（5）混凝土配合比的影响
混凝土原材称量时如果拌和站称量不准确、拌合不均匀，就会使混凝土塌落度不一致，从而造成混凝土收缩不均，形成裂缝甚至断裂。
（6）模板安装、传力杆放置的影响
施工缝处模板安装变形、传力杆放置歪斜、间距不均匀等，都会影响缩缝处相邻两块板的荷载传递。胀缝和缩缝处是混凝土路面最薄弱的地方，通车后车辆荷载集中在缩缝和胀缝处时，混凝土面板和基层都将产生较大的应力集中，导致缩缝处传递荷载能力降低，从而使缩缝两侧产生不均匀沉降或者翘起，最终出现错台或者缩缝两侧混凝土面板破裂。
1.1.3水泥混凝土路面断板产生的原因
断板所产生的原因：大都是由于温度应力与荷载应力超过混凝土的抗拉强度后，混凝土路面板就会产生断裂并发展为断板。可分为以下几种可能：
（1）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。
（2）由于板块尺寸过大所产生的温度翘曲应力超过了混凝土的抗弯拉强度而引起的横向裂缝。
（3）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。
2预防早期裂缝、断板破坏的措施
2.1基层控制
摊铺水泥稳定碎石时尽量避免在温差变化较大的情况下施工，保证水稳混凝土含水量均匀；采用专用的水稳拌和机搅拌水稳混合料，保证水稳混合料搅拌均匀；摊铺完水泥稳定碎石基层后，待基层强度达到设计强度后即进行水泥混凝土路面施工，若遇到特殊情况不能及时浇筑混凝土路面时应进行交通管制，限制重车通车。
2.2严格控制原材料
水泥选择要符合设计规范要求，水泥打入现场水泥储存罐后，应至水泥冷却后再进行施工，防止因水泥本身热量较大导致混凝土温度较高，混凝土温度高会使水份蒸发加快，加上切缝不及时使混凝土面板出现早期裂纹。同时优化混凝土配合比降低水泥掺量。
2.3混凝土生产控制
施工中严格控制混凝土配合比，混凝土的搅拌时间要充分，振捣要密实，出料要均匀，混合料运输距离要短，同时考虑运输设备的配制，减少离析都有利于减少路面病害的发生。
2.4采用混凝土真空脱水技术
混凝土振捣完毕，用真空脱水技术可将混凝土表面及内部的游离水和空气排出，以降低混凝土的孔隙率和水灰比，增加混凝土的密实度和强度，提高水泥石与骨料的界面结合力，减少混凝土缺陷．适时收光抹面，在混凝土初凝前进行第一次抹面，在终凝前板面无泌水时实施第二次抹面收光。
2.5选择适宜的切缝时间实施切缝
施工阶段温度应力大于混凝土抗拉强度时，会发生施工断板，形成温度收缩裂缝。为了防止施工中的温度收缩裂缝，准确掌握切缝时间很重要，一般以混凝土抗压强度达到5～10MPa为实施的切缝时间。切缝时间还与水泥的品种、气候温度、湿度有关，施工人员可凭现场施工经验用指甲在混凝土表面刻划，若出现灰白色，指甲有磨损感便可进行切缝。
2.6加强混凝土的养护
路面表层防水养护膜的形成，可及时阻止混凝土表层水分蒸发，从而有效防止混凝土路面因高温、干燥产生的初期裂缝。
2.7强化施工管理，严格按施工规范执行
2.7.1严格控制拌合
各种集料须根据配合比进行称量配制，严格标定计量工具，使混凝土保持均匀的坍落度。
2.7.2提前排查、及时处理
浇筑路面混凝土前先将基层冲洗干净，然后逐一排查基层表面是否存在裂缝或者裂纹，裂缝处在浇筑混凝土前铺一层油毛毡，铺油毛毡可以抵消一部分面层混凝土在此处的收缩应力，或对于基层开裂处可采用换填低标号混凝土或换填水稳定性好的土、碎（砂）砾石等方法来处理。如果施工条件不好，基层处理也可以采用C15贫混凝士将路面基层补强，其补强混凝土顶面标高应与旧路面基层顶面标高相同，从而减少断板。
3．已出现裂纹、断板处理措施
3.1裂纹处理
对未连接一块板两个边的裂纹为防止地面水的渗入，应及时灌填沥青，填缝前应把尘土清除干净。
3.2断板处理
对连接一块板两个边的裂缝，先使用切割机将缩缝处切深，然后机械配合人工将断板击碎清除，重新浇筑混凝土面板。
3.3断板临边处理
道路采用半幅施工，对于已出现裂缝的混凝土路面，导致基层水稳横向开裂的，在浇筑另外半幅混凝土路面时，使用宽2cm高度为浇筑混凝土高度一半长与路面宽度一致的嵌缝板放在基层裂缝处，然后再进行混凝土浇筑，顶面不露出来，从而防止新浇筑一侧混凝土面板出现断板。
4结语
综上所述，水泥混凝土路面病害的预防、处理措施，可大大减少通车后混凝土路面可能出现的质量通病，同时水泥混凝土路面在施工中，施工机械化水平较低，小型机具配合人工的施工工艺已不满足现代化施工的要求，应采用新的施工工艺和机具，以保证混凝土路面质量合格。
参考文献
[1]中华人民共和国交通部．公路水泥混凝土路面养护技术规范（JTJ073．I-2001）．北京：人民交通出版社，2001
[2]杨煜惠．水泥混凝土路面早期裂缝的原因及防止．混凝土，1996（1）：13-24
[3]孙家瑛．水泥混凝土路面裂缝成因及预防处理措施．国外公路，1999（5>．21—25