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[摘 要]本文针对水泥混凝土路面断板损坏的原因进行了分析，为有针对地确定水泥混凝土路面断板的处理与修复方案提供了重要依据。
[关键词]水泥混凝土路面 断板 原因分析 处理
中图分类号：U416.216 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）09-0222-01
随着修筑里程的增长，实践经验的积累，科学研究的深入，水泥混凝土路的修筑技术逐步改进，质量不断提高，水泥混凝土路面得到了较快地发展。但水泥混凝土路面本身存在许多固有缺点也暴露了出来，例如抗折强度低、韧性低、脆性大、易开裂等。在车辆荷载和环境因素下，水泥混凝土路面在使用初期或经过一段时间使用后容易出现一定程度的损伤破坏，如路面表面出现细小的裂缝、坑槽、露骨，路面板出现裂缝、断板，接缝产生错台等危害。本文主要针对路面断板原因与处理进行分析与探讨。
一、水泥混凝土路面断板原因分析
1、从调查的情况看，混凝土的品质是引起断板的重要因素，由于施工时混凝土中水泥剂量不足，配合比不好，或者水泥剂量太大，拌合不均匀，振揭不密实等都会直接导致混凝土板体内部强度不一致，使混凝土存在薄弱面，这些薄弱面处就是产生裂缝直至断板的根源。因此，施工时严格按照规范、规程操作，严格控制材料质量和各道施工工序的生产是十分必要的。
2、养生条件是控制混凝土板早期开裂的重要因素之一。而养生条件中的两个很重要的因素是温度和水分。我们知道，温度对混凝土凝结和硬化影响很大。从贯入阻力试验图可以看出温度对混凝土凝结硬化的速度影响很大。当温度过高时，如养生时水分不足，容易引起混凝土早期开裂，导致断板的产生。在混凝土硬结初期，由于强度还很低，这时如果养生不当，混凝土内部产生收缩，从而使混凝土开裂产生断板，这是施工养生期产生断板的根本原因。如果这期间（一般是在施工3～5天内）及时切缝，那么裂缝就会在切缝处断开，从而清除不规则裂缝。因此，从施工经验上看，掌握好切缝的最佳时间是控制混凝土断板的关键。
3、基层或土基的不均匀沉陷也是导致养护使用期间混凝土断板的主要原因。从调查中我们发现在桥头，通道涵及明涵两侧路面板接缝处下沉引起跳车的现象比较普遍，这与桥头部分土基施工有直接关系。由于路基与桥头（明涵两侧，通道两侧）相接触处的土方一般施工都比较晚，且行车干挠大，大吨位压实机械不易到位，这个部位的土基在压实度上很不易保证。另外，桥头部分路基土质一般都比较软，该处的土方沉降与桥台沉降量明显不同，因此，桥头跳车现象不可避免地出现。由于跳车的出现使行车竖向力在瞬间产生大于车身重，从而加剧了对路面板的破坏作用，使跳车越来越严重。
二、水泥混凝土路面断板的防治处理方法
1、施工期对混凝土断板的防治
混凝土质量是产生断板破坏的因素。要保证混凝土质量要把握好三个环节：第一，要使混凝土材料满足设计要求，砂、碎石、水泥、水都要检验合格。水泥要求有出厂检验合格证，满足设计时的标号。砂子要控制含泥量。拌合时一定要注意各种材料的配合比，必须机械拌合。第二，要在施工组织设计时考虑好设置拌合站的供应距离，一般不宜超过10km。距离长的最好用搅拌车。第三，要注意振捣，特别是人工摊铺的路段振捣要求较严，要严格按照规范要求，振捣器在每一位置振捣的持续时间，应以混凝土泛出水泥浆为准，并不宜过振，用平板振捣器振捣时，不宜少于15s，用插入式振捣器振捣时，不宜少于20s。
在施工养生期内主要是要保持路面处在潮湿状态，特别是夏季的白天，气温很高，应注意浇水，这样就可以减少开裂，最重要的是在强度形成时尽快切缝，最迟不超过5天，否则就会引起断板。
2、在使用、养护期间的断板处理
在养护期间内发生断板的情况多种多样，产生的原因不同，处理方法也就不同。一般对行车影响不大的断板就不处理了，只有对行车影响较大的跳车断板、沉陷断板及严重的破碎板才进行处理。
对于因混凝土品质不好产生的坏板处理比较简单，就是根据破坏情况整板凿除或部分切除，注意切除坏板时一定要成方形，然后重新浇注新混凝土。路面跳车板的处理也是这种办法。
三、断板的修补
1、裂缝宽小于3mm的断板修补
对于轻微断裂，裂缝无剥落或轻微剥落，裂缝宽度小于3mm的断板，采用灌入粘结剂的方法进行修补。粘结剂灌入方法有：直接灌入法、注射器注射法等。
（1）直接灌入法：适用于施工中产生的混凝土收缩裂缝。在未通车前，一旦发现混凝土板出现裂缝，可用聚硫环氧树脂材料等直接灌注。
（2）注射器注射法：此法适用于通车时间短，裂缝内杂物少，较清洁、干燥裂缝宽度在3mm左右的路面断板修补。具体工序如下：①清缝：采用空气压缩机配特制喷嘴吹于缝隙，并用细铅丝小钩子充分掏尽缝隙中的泥土等杂物；②配灌缝材料：将小包装主剂与固化剂按2：1比例掺配。一般小包装为1kg，混合剂分A桶主剂0.67kg和B桶固化剂0.33kg二个桶装，操作时只需将固化剂直接倒入主剂中，搅拌至颜色均匀即可；③注射器注射：使用50ml医用注射器抽入混合剂，对准插入缝隙注射，由中线向两边逐点注射至缝隙填满。若先注射段落渗入较多，应及时补注至饱满，若15min内不再渗入则可认为已注满缝隙，整个缝隙注射完成后，撒少许干水泥拌砂混合料覆盖，3h后即可开放通车。该操作应在配料开始90min内完成，否则材料将凝固，无法使用。
2、水泥混凝土板面局部修补
（1）轻微断裂的处理 对于轻微断裂，裂缝有轻微剥落的，先画线放样，按画线范围开凿成深约5～7cm的长方形凹槽，刷洗干净后，用快凝小石子混凝土填补。
（2）较宽裂缝的处理方法 对于輕微断裂，但裂缝较宽且有轻微剥落的断板，应按裂缝两侧至少各20cm的宽度放样，按画线范围开凿成深至板厚一半的凹槽，此凹槽应与中线垂直，刷洗干净凹槽，在凹槽底部裂缝的两侧用冲击钻，沿与中线平行方向，间距30～40cm，打眼贯通至板厚达基层表面，然后再清干净凹槽和孔眼，在孔眼安设Ⅱ形钢筋，冲击钻钻头采用30规格，Ⅱ形钢筋采用螺纹钢筋制作，钢筋安设完成后，用高强度水泥砂浆填塞孔眼至密实，最后用与原路面相同强度等级的快凝混凝土浇筑至与路面齐平。
（3）彻底的处理方法 较为彻底的办法是将凹槽凿至贯通板厚，在凹槽边缘两侧板厚中央打洞，深10cm，直径4cm，水平间距30～40cm。每个洞应先将其周围润湿，插入一根直径18～20cm、长约20cm的钢筋，然后用快凝水泥砂浆填塞捣实，等砂浆干硬后浇筑混凝土捣实至与路面齐平即可。
3、脱空板的处理
采用压浆处治，此法是借鉴后张法预应力构件的孔道压浆原理，在混凝土面板底部有脱空处钻孔，通过孔洞利用高强压力将流质材料压入脱空空隙，流质材料凝固后产生一定的强度，对面板产生均匀承托的作用，进而达到稳固板块的目的。
选用水泥粉煤灰浆，采用较低的水灰比就可达到较好的流动性，且强度较高，收缩量小。采用水泥：粉煤灰：水=1：0.5：0.45配合比制作的灰浆试件，其室内3天的抗压强度高于5MPa，可作为压浆材料。
混凝土路面使用中出现的断板、破碎板等病害大部分是由于唧泥脱空形成，因而这种类型的板底均有脱空，应进行压浆。完好无断裂破碎的板块，板底也可能存在脱空，这种类型的脱空板虽判断较困难，但仍可采取外观观察及弯沉测试相结合的方法进行判断。雨后上路观察是否唧泥最直观，无雨季节则采取间接方式判断：人在板的边缘感觉重型车辆通过时有垂直位移和翘动的板块：板角相邻两条缝填缝材料严重剥落的板块；相邻板间出现错台时，位置较低的板块一般有脱空存在。对外观不易判断的板块，可测定四个边角的弯沉，弯沉值超过0.3mm者，需要压浆。
参考文献
[1] 《水泥混凝土路面脱空的检测及对策》华东公路.2004.
[关键词]水泥混凝土路面 断板 原因分析 处理
中图分类号：U416.216 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）09-0222-01
随着修筑里程的增长，实践经验的积累，科学研究的深入，水泥混凝土路的修筑技术逐步改进，质量不断提高，水泥混凝土路面得到了较快地发展。但水泥混凝土路面本身存在许多固有缺点也暴露了出来，例如抗折强度低、韧性低、脆性大、易开裂等。在车辆荷载和环境因素下，水泥混凝土路面在使用初期或经过一段时间使用后容易出现一定程度的损伤破坏，如路面表面出现细小的裂缝、坑槽、露骨，路面板出现裂缝、断板，接缝产生错台等危害。本文主要针对路面断板原因与处理进行分析与探讨。
一、水泥混凝土路面断板原因分析
1、从调查的情况看，混凝土的品质是引起断板的重要因素，由于施工时混凝土中水泥剂量不足，配合比不好，或者水泥剂量太大，拌合不均匀，振揭不密实等都会直接导致混凝土板体内部强度不一致，使混凝土存在薄弱面，这些薄弱面处就是产生裂缝直至断板的根源。因此，施工时严格按照规范、规程操作，严格控制材料质量和各道施工工序的生产是十分必要的。
2、养生条件是控制混凝土板早期开裂的重要因素之一。而养生条件中的两个很重要的因素是温度和水分。我们知道，温度对混凝土凝结和硬化影响很大。从贯入阻力试验图可以看出温度对混凝土凝结硬化的速度影响很大。当温度过高时，如养生时水分不足，容易引起混凝土早期开裂，导致断板的产生。在混凝土硬结初期，由于强度还很低，这时如果养生不当，混凝土内部产生收缩，从而使混凝土开裂产生断板，这是施工养生期产生断板的根本原因。如果这期间（一般是在施工3～5天内）及时切缝，那么裂缝就会在切缝处断开，从而清除不规则裂缝。因此，从施工经验上看，掌握好切缝的最佳时间是控制混凝土断板的关键。
3、基层或土基的不均匀沉陷也是导致养护使用期间混凝土断板的主要原因。从调查中我们发现在桥头，通道涵及明涵两侧路面板接缝处下沉引起跳车的现象比较普遍，这与桥头部分土基施工有直接关系。由于路基与桥头（明涵两侧，通道两侧）相接触处的土方一般施工都比较晚，且行车干挠大，大吨位压实机械不易到位，这个部位的土基在压实度上很不易保证。另外，桥头部分路基土质一般都比较软，该处的土方沉降与桥台沉降量明显不同，因此，桥头跳车现象不可避免地出现。由于跳车的出现使行车竖向力在瞬间产生大于车身重，从而加剧了对路面板的破坏作用，使跳车越来越严重。
二、水泥混凝土路面断板的防治处理方法
1、施工期对混凝土断板的防治
混凝土质量是产生断板破坏的因素。要保证混凝土质量要把握好三个环节：第一，要使混凝土材料满足设计要求，砂、碎石、水泥、水都要检验合格。水泥要求有出厂检验合格证，满足设计时的标号。砂子要控制含泥量。拌合时一定要注意各种材料的配合比，必须机械拌合。第二，要在施工组织设计时考虑好设置拌合站的供应距离，一般不宜超过10km。距离长的最好用搅拌车。第三，要注意振捣，特别是人工摊铺的路段振捣要求较严，要严格按照规范要求，振捣器在每一位置振捣的持续时间，应以混凝土泛出水泥浆为准，并不宜过振，用平板振捣器振捣时，不宜少于15s，用插入式振捣器振捣时，不宜少于20s。
在施工养生期内主要是要保持路面处在潮湿状态，特别是夏季的白天，气温很高，应注意浇水，这样就可以减少开裂，最重要的是在强度形成时尽快切缝，最迟不超过5天，否则就会引起断板。
2、在使用、养护期间的断板处理
在养护期间内发生断板的情况多种多样，产生的原因不同，处理方法也就不同。一般对行车影响不大的断板就不处理了，只有对行车影响较大的跳车断板、沉陷断板及严重的破碎板才进行处理。
对于因混凝土品质不好产生的坏板处理比较简单，就是根据破坏情况整板凿除或部分切除，注意切除坏板时一定要成方形，然后重新浇注新混凝土。路面跳车板的处理也是这种办法。
三、断板的修补
1、裂缝宽小于3mm的断板修补
对于轻微断裂，裂缝无剥落或轻微剥落，裂缝宽度小于3mm的断板，采用灌入粘结剂的方法进行修补。粘结剂灌入方法有：直接灌入法、注射器注射法等。
（1）直接灌入法：适用于施工中产生的混凝土收缩裂缝。在未通车前，一旦发现混凝土板出现裂缝，可用聚硫环氧树脂材料等直接灌注。
（2）注射器注射法：此法适用于通车时间短，裂缝内杂物少，较清洁、干燥裂缝宽度在3mm左右的路面断板修补。具体工序如下：①清缝：采用空气压缩机配特制喷嘴吹于缝隙，并用细铅丝小钩子充分掏尽缝隙中的泥土等杂物；②配灌缝材料：将小包装主剂与固化剂按2：1比例掺配。一般小包装为1kg，混合剂分A桶主剂0.67kg和B桶固化剂0.33kg二个桶装，操作时只需将固化剂直接倒入主剂中，搅拌至颜色均匀即可；③注射器注射：使用50ml医用注射器抽入混合剂，对准插入缝隙注射，由中线向两边逐点注射至缝隙填满。若先注射段落渗入较多，应及时补注至饱满，若15min内不再渗入则可认为已注满缝隙，整个缝隙注射完成后，撒少许干水泥拌砂混合料覆盖，3h后即可开放通车。该操作应在配料开始90min内完成，否则材料将凝固，无法使用。
2、水泥混凝土板面局部修补
（1）轻微断裂的处理 对于轻微断裂，裂缝有轻微剥落的，先画线放样，按画线范围开凿成深约5～7cm的长方形凹槽，刷洗干净后，用快凝小石子混凝土填补。
（2）较宽裂缝的处理方法 对于輕微断裂，但裂缝较宽且有轻微剥落的断板，应按裂缝两侧至少各20cm的宽度放样，按画线范围开凿成深至板厚一半的凹槽，此凹槽应与中线垂直，刷洗干净凹槽，在凹槽底部裂缝的两侧用冲击钻，沿与中线平行方向，间距30～40cm，打眼贯通至板厚达基层表面，然后再清干净凹槽和孔眼，在孔眼安设Ⅱ形钢筋，冲击钻钻头采用30规格，Ⅱ形钢筋采用螺纹钢筋制作，钢筋安设完成后，用高强度水泥砂浆填塞孔眼至密实，最后用与原路面相同强度等级的快凝混凝土浇筑至与路面齐平。
（3）彻底的处理方法 较为彻底的办法是将凹槽凿至贯通板厚，在凹槽边缘两侧板厚中央打洞，深10cm，直径4cm，水平间距30～40cm。每个洞应先将其周围润湿，插入一根直径18～20cm、长约20cm的钢筋，然后用快凝水泥砂浆填塞捣实，等砂浆干硬后浇筑混凝土捣实至与路面齐平即可。
3、脱空板的处理
采用压浆处治，此法是借鉴后张法预应力构件的孔道压浆原理，在混凝土面板底部有脱空处钻孔，通过孔洞利用高强压力将流质材料压入脱空空隙，流质材料凝固后产生一定的强度，对面板产生均匀承托的作用，进而达到稳固板块的目的。
选用水泥粉煤灰浆，采用较低的水灰比就可达到较好的流动性，且强度较高，收缩量小。采用水泥：粉煤灰：水=1：0.5：0.45配合比制作的灰浆试件，其室内3天的抗压强度高于5MPa，可作为压浆材料。
混凝土路面使用中出现的断板、破碎板等病害大部分是由于唧泥脱空形成，因而这种类型的板底均有脱空，应进行压浆。完好无断裂破碎的板块，板底也可能存在脱空，这种类型的脱空板虽判断较困难，但仍可采取外观观察及弯沉测试相结合的方法进行判断。雨后上路观察是否唧泥最直观，无雨季节则采取间接方式判断：人在板的边缘感觉重型车辆通过时有垂直位移和翘动的板块：板角相邻两条缝填缝材料严重剥落的板块；相邻板间出现错台时，位置较低的板块一般有脱空存在。对外观不易判断的板块，可测定四个边角的弯沉，弯沉值超过0.3mm者，需要压浆。
参考文献
[1] 《水泥混凝土路面脱空的检测及对策》华东公路.2004.