摘要：新建的水泥混凝土路面產(chǎn)生連續(xù)斷板，由于這次斷板處于夏季施工，且在施工過程中使用一些特殊的施工方法，造成干縮、冷縮裂縫并形成斷板。筆者對(duì)水泥混凝土路面的養(yǎng)護(hù)問題進(jìn)行分析。

　　關(guān)鍵詞：高溫；溫差；干縮裂縫；冷縮裂縫

　　引言

　　隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，近年來高等級(jí)公路開始在我省大量修建。高等級(jí)公路選用瀝青砼路面還是水泥砼路面，一直是困擾設(shè)計(jì)者和決策者的一個(gè)問題。

　　對(duì)于高等級(jí)公路選用何種類型的路面存在著許多不容忽視的因素，水泥砼路面雖然具有剛度大、擴(kuò)散荷載能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、抗疲勞特性好、使用年限長(zhǎng)、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少、施工取材方便等優(yōu)點(diǎn)，但是水泥砼這種水硬性材料對(duì)設(shè)計(jì)強(qiáng)度不足、超載很敏感，或者由于施工方面的原因而達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求，一旦出現(xiàn)上述情況，破壞就會(huì)迅速發(fā)展，難以維護(hù)。并且破壞后修復(fù)困難，費(fèi)用也高。同時(shí)由于水泥砼路面接縫、施工等方面的原因造成的不平整度問題對(duì)高等級(jí)公路來說就顯得更加突出。

　　路面長(zhǎng)期的使用性能及建養(yǎng)投資是高等級(jí)公路路面選型的決定因素。路面現(xiàn)狀調(diào)查主要包括瀝青砼路面、水泥砼路面兩種類型路面的破壞、路面平整度、強(qiáng)度、施工技術(shù)、施工工藝以及工程投資和養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用等幾個(gè)方面。

　�、俾访嫫茡p調(diào)查采用目測(cè)調(diào)查法，以1000～2000m為一個(gè)調(diào)查段落。主要內(nèi)容為瀝青砼路面的裂縫、車轍、坑槽、沉陷擁包等，水泥路面的斷裂、唧泥、錯(cuò)臺(tái)、和接縫破壞等。

　�、诼访鎻澇琳{(diào)查以貝克曼梁為主要調(diào)查工具，少數(shù)路段采用落錘式彎沉儀FWD測(cè)試。

　�、勐访嫫秸�度調(diào)查采用顛簸累積（BI）儀進(jìn)行調(diào)查，每100m為一個(gè)統(tǒng)計(jì)路段。

　�、苈访骖愋蛯�(duì)環(huán)境的適應(yīng)性主要調(diào)查受水侵害嚴(yán)重的低路堤路段對(duì)兩類路面的適應(yīng)性。

　　1、裂縫產(chǎn)生的幾種形式

　　1.1 高溫裂縫

　　夏季施工采取必要措施避開高溫階段，GBJ97-87《水泥混凝土路面施工及驗(yàn)收規(guī)范》第4.8.4條（四）規(guī)定：氣溫過高時(shí)應(yīng)避開中午施工，可在夜間進(jìn)行。并在第4.8.3條規(guī)定，“當(dāng)混凝土拌合物溫度在30-35℃時(shí)，混凝土板的施工應(yīng)按夏季施工規(guī)定進(jìn)行。”查當(dāng)天施工最高溫度35℃度，晴天，日照充足，中午11：30-14：30時(shí)是氣溫進(jìn)入最高溫度階段的時(shí)間，此時(shí)還在施工，溫度對(duì)水泥混凝土路面的影響是可想而知的。另外，本段曾在6月13日上午施工一段的試驗(yàn)路。在上午11時(shí)停機(jī)，到下午2點(diǎn)鐘時(shí)，其混凝土表面已產(chǎn)生縱向、橫向裂縫等大小不等的不規(guī)則裂縫和斷板，當(dāng)時(shí)分析就已經(jīng)指出夏季施工應(yīng)避開中午高溫時(shí)間，防止產(chǎn)生裂縫或斷板，7月24日的斷板再次證明這一規(guī)律。

　　1.2 干縮裂縫

　　在水泥混凝土中，水在水泥石中是以化學(xué)結(jié)合水，層間水物理吸附水以及毛細(xì)水等狀態(tài)存在著，當(dāng)這些水在混凝土硬化過程中失去時(shí)，水泥混凝土本體就會(huì)受縮，這些就是干縮。但是這是自由收縮，還不會(huì)導(dǎo)致裂縫的發(fā)生，惟有收縮受到限制而發(fā)生收縮應(yīng)力時(shí)，才容易產(chǎn)生干燥收縮裂縫，水泥漿干縮的內(nèi)部限制主要是混凝土中骨料對(duì)水泥漿的限制。在普通水泥混凝土中，水泥漿的收縮率被限制了90%，所以混凝土內(nèi)部經(jīng)常存在著引起干縮裂縫的應(yīng)力狀態(tài)。干縮裂縫一般為表面或不規(guī)則斷板。

　　混凝土面板在澆筑完成后。經(jīng)過表面修整抹面后應(yīng)盡快采取措施避免日光曝曬新澆筑的混凝土，使其表面減少蒸發(fā)量，防止混凝土面板表面迅速失水而產(chǎn)生干縮裂縫。

　　本段混凝土在中午澆筑后，為防止陽(yáng)光暴曬，雖然一部分采用遮陰棚，一部分采用了黑色塑料編織布覆蓋，但在高溫時(shí)揭走覆蓋物而產(chǎn)生的表面迅速失水，就造成了水泥混凝土的表面蒸發(fā)的不均勻。水泥混凝土表面的迅速失水以及失水的速率不同，是該段產(chǎn)生干縮裂縫的一個(gè)重要因素。

　　1.3 冷縮裂縫

　　在提出這個(gè)問題時(shí)，有人會(huì)感到奇怪。在夏季施工時(shí)怎會(huì)產(chǎn)生冷縮裂縫呢？實(shí)際在特定的條件下，人為造成大溫差，使表面迅速收縮，產(chǎn)生拉應(yīng)力造成斷板。

　　和一般材料一樣，水泥混凝土具有熱脹冷縮性能，混凝土板塊的熱脹冷縮都是在相鄰部分或整體性限制條件下發(fā)生的，故熱脹屬于變形壓縮，而冷縮則屬于拉伸變形很容易開裂。

　　水泥的水化過程是一個(gè)放熱過程。在混凝土硬化過程中釋放大量熱能，致使溫度上升，在通常溫度范圍內(nèi)，混凝土溫度上升1℃，每m膨脹0.01mm。這種溫度變形對(duì)大面積板塊極為不利。

　　有資料表明，水泥水化過程中的放熱速度是變化的，初始較慢，25min后增溫，大約在終凝后12h的水化熱溫度可達(dá)80-90℃。使內(nèi)部混凝土產(chǎn)生顯著的體積膨脹，而板面溫度隨著晚上氣溫降低，濕水養(yǎng)護(hù)而冷卻收縮，致使混凝土路面內(nèi)部膨脹，外部收縮，產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力。當(dāng)外部混凝土的受拉應(yīng)力一旦超過混凝土當(dāng)時(shí)的極限抗拉程度時(shí)，板塊就產(chǎn)生裂縫后橫向斷裂。此外，從最高溫度降溫，由于受到已有基層或已硬化混凝土的約束力，在溫度下降時(shí)，就不能自由收縮，就要產(chǎn)生裂縫，這種裂縫大多是貫通路面的。

　　1.4 切縫不及時(shí)

　　由于高溫季節(jié)施工，又是在覆蓋升溫的情況下，應(yīng)加強(qiáng)觀察提前進(jìn)行切縫，使混凝土內(nèi)部的拉應(yīng)力釋放在切縫端。

　　該水泥混凝土路面施工沒有采用真空吸水工藝，再加上夏季施工外加劑中摻有緩凝劑。正常是在下午開始施工，當(dāng)板面成活后，在當(dāng)時(shí)溫度條件下一般都要在16-18小時(shí)才可以切縫，而該段混凝土路面在施工過程中由于在上午施工，經(jīng)過中午烈日高溫影響，再加上人為覆蓋增溫，因此混凝土板強(qiáng)度形成較快，作為施工人員，應(yīng)當(dāng)隨時(shí)注意觀察，一旦強(qiáng)度允許，及時(shí)切縫。

　　1.5 施工人員經(jīng)驗(yàn)不足，遇到問題處理不當(dāng) 筆者認(rèn)為，在當(dāng)時(shí)已用塑料布覆蓋的情況下，如果不是揭去覆蓋物而是既然已使用就暫時(shí)不動(dòng)，讓混凝土在高溫情況下繼續(xù)保持濕潤(rùn)，那么塑料布就會(huì)保證混凝土表面不至于迅速的大量的失去水分，同時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生較大的溫差。施工人員應(yīng)加強(qiáng)觀察，在高溫高濕情況下混凝土強(qiáng)度上升很快，及時(shí)切縫，這樣就可以減少斷板，甚至不斷板。

　　2、啟示

　　綜上所述，該段混凝土產(chǎn)生連續(xù)斷板的因素是多方面的，而且是相互作用的。因此，通過這次問題的出現(xiàn)，給了我們以下的啟示：

　　2.1 夏季施工，必須避開高溫時(shí)間，這是防止裂縫和斷板的最有效的方法。在這段問題出現(xiàn)之后，后面的工程都采用了午后3-4點(diǎn)開始施工，一直施工到深夜的時(shí)間段，再加上其他措施得當(dāng)，施工了3萬(wàn)多平方米的混凝土路面目前尚未發(fā)現(xiàn)一塊斷板。

　　2.2 對(duì)已完成的混凝土板面，應(yīng)注意防止表面失水太快，形成干縮裂縫，一般都是采用噴灑養(yǎng)護(hù)劑及遮雨棚防止曝曬的形式來避免。

　　2.3 防止冷收縮，特別在施工中突然遇到雷陣雨氣候的情況，應(yīng)及時(shí)采取措施，對(duì)已形成強(qiáng)度的混凝土板應(yīng)加快切縫進(jìn)度，減少冷收縮裂縫的產(chǎn)生（這也是GBJ97-87規(guī)范附錄三中規(guī)定的）。更不要人為的造成溫差，要做好保溫保濕工作。

　　2.4 要根據(jù)不同情況，及時(shí)作好混凝土板面切縫工藝，并保證一定的切縫深度，使切縫部位足以釋放混凝土板內(nèi)部產(chǎn)生的拉應(yīng)力，不至于產(chǎn)生斷板現(xiàn)象。

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