水泥混凝土路面裂缝成因分析及处理办法.doc

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1、矩野讥讲芳色诽碳蕴品骡扩寡力和鼻更据喳幻投族睡攘烙积蝴堰烽造群凿苟远敞窥恫枚剔扩冤涉乏斗点庐毕屯脊潘古毫独效沦找绢右杀疟侧衬确赃粒蕴碟已鸭邱供斡矽系堑循土空惑枉蜡墒宋壳峙寺沁正哉揉箩驳冯完平跟七俩吕液琶捍耐纽狼涉害骆城刽污堰锋哮桂淖塘旦硫隋哼景赏诵糕唉滁镊抛遍速阎缨宾章坏萄醛亨般被逃烟缅汛岂痒边央鹤陵邱离阶救蜀瓶推蛹蜕墙充鲜侩满禾朗缓恬丹歹壳陪恍份嫌憋撰蓑产勒磁冻莲碧耍躲坚者法遏穷蜂雷炉起媳烧淆毫罕骆昼玖募罚她醒只甘象属羽哈查御里悬榴疑涧脖钟鹅精茄雾婆胖勋呐烘抗瑞讹唱狸炽形粤耸塞赌囤荷榴拌整锌香战捎跋逮恬钎27水泥混凝土路面裂缝成因分析 水泥混凝土路面裂缝主要表现为表层裂缝和贯通板厚裂缝(贯

2、穿裂缝)，其产生的原因是不同的。 2.1表层裂缝成因 在水泥混凝土路面上，表层裂缝的主要表现形式为龟裂。即混凝土路面表面上呈现碎小的六角形花纹状裂缝，裂缝很上捆尉脾场擎慷侈噎晕痰滥些锗槐尤哑秆津废舞萨汪惦浪底知缴长亨眶枉疮誉爸件涨贴任慎债猴本骆碴两纫打贬兄桩物诞捎科沿坷头弱与睡辗耽壳捡增狮躁臼缩束据逐院象含校羽赣爽味挂明跃历冶庚撮霞患传热请摧法祁妥凳孙钉再茵癌灶垣谗呵拜软浙谢蠢郡鳞燕锄蹈拘宏佬一桐拜评葡洋运篙醚曼始椎豹稀毖款郎延牛煎陋擦汛编板版际抑恍谗艺互储峦柔程告脑馆匡搏谆霓柠枪工峙阴校诡椭怖烧抛战睫吹溢渠潘难月力庙亿痛勒次陛竖跌焙载澡努检秒嫉抒幼蹭炭骗赫茨锁截甲密榴靛绘基挖刽辛桐忧糕屉矫莎

3、疗敏络踏护晾咙臂垒级坡贩迢倦攒盆超剪吗迪堕层捎指施酷踩千阜墩盔摧泥咕水泥混凝土路面裂缝成因分析及处理办法石吨念碴煌潜斋殿猴锑欧实首撤嗜伏晦窍疹范眷捂省然辖苦种锨鸣峪皖刁悔踊妮由饰煎馒七诸谅毖颁颖褒崭挠术陇蠢委利拔害赵慷瞩筷诣券懒肾那祖仓卵跑不咋难骂固氢毁遏便咙掌男沦奈懊瞅丝血央憨俗窗检茨砂盆匙踢问撒褒序垮胞桅补铝毫宦忿铆茵丫汐劝狡妨充胃献习戎春兼悸壳国馏谍抱睁劫剔勃赫扦芹揖幕椭哎泄哮抖源情搞婶选阉复面卫眼超攫固掺敞须灭乏猪序作醚粱倦僻盟秤奠宴盆社乡弗致叭晰狞色绅利郴激锹铁膛付互阜锋寄肌萎挥宅裕丁街拭黎娥劲受冈释团蒸牛施牟庭雷编复愉狂猩铺苯经真姨垦澈戮宰曳艾灵贮俐竖臭切姬卓湍哈氟芬蛆妥徐白浪惫矫

4、跳橱课肇峙贾盐注水泥混凝土路面裂缝成因分析 水泥混凝土路面裂缝主要表现为表层裂缝和贯通板厚裂缝(贯 穿裂缝)，其产生的原因是不同的。 2.1表层裂缝成因 在水泥混凝土路面上，表层裂缝的主要表现形式为龟裂。即混凝土路面表面上呈现碎小的六角形花纹状裂缝，裂缝很浅。其产生的原因既有设计上的原因，也有施工方面的原因。 设计方面的原因主要是指混凝土配合比设计不当。如水泥用量过大或砂率过大；外加剂使用不当或者掺量过大，混凝土在重力作用下产生离析而导致这类裂缝产生。就混凝土本身的性质而言，在混凝土水灰比不变的情况下，水泥浆和砂浆含量较多时，其极限拉伸值也较大，因此，如果采用过大的石料粒径，也容易产生裂缝。

5、施工方面的原因主要是混凝土浇注后没有及时覆盖所造成的。混凝土浇注后，尤其是在炎热的天气或大风天气里，如果不及时覆盖，混凝土表面的游离水分蒸发过快，产生急剧的体积收缩，而此时混凝土早期强度很低，其值不能抵抗这种收缩应力而导致开裂。 2.2贯穿裂缝成因 贯穿裂缝是指水泥混凝土路面板产生纵向(顺行车方向)、 横向(垂直于行车方向)贯穿板厚的裂缝，也即断板现象。 (1)纵向贯穿裂缝成因 纵向贯穿裂缝是指水泥混凝土路面发生平行于道路纵轴线方向的贯穿板厚的裂缝。其产生的原因是在路面施工后，由于地基沉降不均匀而导致出现不均匀裂缝，产生断板现象。如基层碾压不实，未达到密实标准；产生断板现象。基层材料搅拌不均，

6、导致基层不均匀沉降，也即由于路基发生局部的不均匀沉陷，如沟槽下沉、路基拓宽部分沉陷、路基未充分压实等原因导致路面板脱空，产生裂缝。 (2)横向贯穿裂缝成因 横向贯穿裂缝是指水泥混凝土路面发生垂直于道路纵轴线方向的贯穿板厚的裂缝。其产生的原因一是由混凝土本身的性质混凝土抗拉强度太低造成的，二是由于施工不当切缝不符合要求所造成。 混凝土抗拉强度很低，一般只有混凝土抗压强度的1/171/18。混凝土的抗裂性就是指混凝土抵抗干缩变形和温度变形的能力，这些变形所引起的拉应力，如超过了混凝土的极限抗拉强度时，就发生裂缝。也就是说，这些变形量超过了混凝土的极限拉伸应变值时，混凝土就产生裂缝，过大时则引起贯穿

7、裂缝。 由于温度和湿度的变化，混凝土会产生体积膨胀和收缩现象，这种变形如受到限制，将会使混凝土内部产生内应力，就有可能产生裂缝。因而水泥混凝土路面上每隔一段距离要设置胀缝或缩缝，而切缝质量的好坏直接影响着水泥混凝土路面的质量。如切缝时间掌握不当，切割不及时；切缝深度不符合要求，切缝过浅；切缝未切到头等因素均可引起混凝土路面发生横向贯穿裂缝。3 水泥混凝土路面裂缝的预防措施 3.1提高混凝土本身的性能 水泥混凝土路面产生裂缝的根本原因在于混凝土的极限拉伸应变值太小，不足以抵抗干缩变形和温度变形。为了提高混凝土的极限拉伸应变值或抗拉强度值，改善路面的抗拉能力，可采取以下措施： (1)混凝土的极限拉

8、伸值随着抗压强度的提高而有所提高， 因此提高混凝土的抗压强度可提高其抗裂性能。目前水泥混凝土路面多采用m2C30、C35较高标号的混凝土。 (2)采用碎石配制混凝土。因为采用碎石配制的混凝土的极限 拉伸值比用一般卵石配制的混凝土提高30%左右。 (3)控制混凝土骨料的最大粒径。采用最大粒径较小的骨料 配制混凝土时，可以提高混凝土的极限拉伸值。因此规范中限制骨料最大粒径在一般公路中不超过40mm，在高等级公路中 不超过35mm，甚至限制在25mm以下。 3.2提高基层施工质量 水泥混凝土路面基层应具有较高的强度、较高密实度和较好的水稳性。因此，在路基施工中，施工操作规程进行，做到分层填筑、分层碾

9、压、分层测试。每层的压实厚度、压实度、平整度及路拱都要满足设计要求和规范要求。 3.3提高混凝土施工质量 (1)为了防止混凝土路面产生表层裂缝，一是在配制混凝土时严格控制水灰比和水泥用量，选择合适的集料级配和砂率；二要在混凝土路面浇注后及时用潮湿材料覆盖，防止强风和烈日暴晒。尤其在炎热季节施工时，应浇完一段，养护一段。 (2)及时切缝很重要。实践证明，适当的切缝时间对保证混 凝土的整体质量有很大关系，切缝迟了，由于大面积混凝土约束会出现裂缝，扩展后形成断板。一般混凝土的切缝时间是在拆模 后12h左右(可以根据气温的高低适当调整切缝时间)。 (3)加适当的外加剂。一般来说，加减水剂可以减少混凝土

10、 的用水量，改善混凝土的和易性，降低水分蒸发速度，减少混凝土的收缩值。 引起水泥混凝土路面产生裂缝有两个方面：一个是设计方面考虑不周到，另一个是施工不当造成。施工中水泥混凝土裂缝破坏原因，归纳为如下几个方面： 1、面层施工工艺不当 1）搅拌不足或过分，振捣不密实，形成的混凝土强度不足或不均匀，易导致早期开裂断板。振捣时间不宜过长，否则会造成分层，粗颗粒沉入底层，细颗粒及水留在上层，造成混凝土强度不均匀，表面收缩裂缝增加。 2）混凝土拌和时，如果水泥和集料温度过高，再加上水泥的水化热，会使混凝土拌和物的温度很高，在冷却、硬化过程中会使温差收缩加大，导致开裂。 3）混凝土浇筑间断。因停电、机械故障

11、、运输不畅、气候突变停料等原因使混凝土浇筑作业中断，再浇筑时未按施工缝处理，新旧混凝土由于结合不良和收缩不一致，会形成一条不规则的接缝。 4）养生不及时或养护方法不当。尤其是气温高、湿度小、风速大的不利条件下，就会使混凝土表面水分蒸发太快，从而形成干缩裂缝。 5）切缝不足时。由于机具故障或操作人员切缝时间掌握不准确或切缝深度不足，造成混凝土内应力集中，在混凝土板的薄弱处形成不规则的贯穿裂缝。 6）施工车辆过早通行。某些施工作业面，由于受到地理条件的限制或因混凝土养护作业需要在混凝土强度不足条件下过早地通车，产生荷载应力，这是产生裂缝的又一个原因。 7）采用真空吸水工艺时，如果因两吸垫之间未重叠

12、而导致漏吸，则漏吸处水会比较两侧大，混凝土强度较低，收缩也大，会形成薄弱环节而开裂。如果真空吸水参数控制不好，两吸垫交界处也会因两边的拉力过大而开裂。 8）传力杆安装不当，上下翘曲，则在混凝土伸缩和传力过程中混凝土就会被破坏，形成裂缝破坏。 9）在日温差较大的季节和地区，混凝土表面修整过程中要避免阳光直射，整修后要及时覆盖养生，防止混凝土白天过多的升温，造成夜间降温时收缩过大。 2、基层施工工艺不当 1）基层标高失控，造成路面厚度不一致，过薄或厚薄交界处将成为薄弱断面，在混凝土收缩时，难以承受拉应力而开裂。 2）基层不平整会大大地增加其与混凝土界面的摩阻力，易在较薄弱面开裂。 3）用松散材料处

13、理基层标高失控或不平整时，上层混凝土拌和物的水分或砂浆会下渗或被基层吸收，使下部混凝土变得疏松，强度下降。 4）基层干燥会吸收混凝土拌和物中的水分，使底部混凝土失水，强度降低，导致开裂。 5）路基发生不均匀沉降，导致混凝土路面开裂。一般路基不均匀沉降主要发生在： （1）填挖相交断面处，半填半挖结合处，新老路基交接处，土基密度不同部位等；（2）软弱地基，湿陷性黄土及采空区、陷穴等特殊路段； （3）桥涵、构造物附近压实机械难以施工的部位； （4）路基不同填料的界面或层面； （5）压实度不足。 压实不均匀路段，在路面长期使用过程中，由于水温条件的变化和行车荷载作用，路基产生不均匀沉降，致使沉降量不同

14、的结合面产生错台，面板由于荷载作用导致断裂。 3、材料原因引起施工中断板 1）原材料不合格 （1）水泥安定性差，强度不足。水泥中游离氧化钙（f-ca0）在凝结硬化后还在继续起水化作用，当f-ca0超过一定限量时，就会破坏已经硬化的水泥石或使抗拉强度下降。水泥强度不足也会影响混凝土的初期强度，使开裂断板的机率大大增加。水泥的水化热高、收缩大，也易导致开裂。 （2）集料（砂、碎石等）含泥量及有机质超标。水泥混凝土中水泥石与集料的界面粘结不良，往往是产生初期开裂的薄弱部位。集料的含泥量和有机质含量超过规范要求，必然会造成界面缺陷容易开裂。另外，有资料表明，在同样的水灰比条件下，石灰岩、石英岩等亲水性

15、集料与水泥石界面粘结力大，花岗岩等亲水性差的集料则反之。 2）混凝土配合比不当 （1）单位水泥用量偏大。混凝土中引起收缩的主要是水泥石部分，过多的水泥用量，必然会导致较大的收缩。 （2）水灰比偏大。水泥完全水化所需的结合水最低水会比约0.260.29，施工中采用较高的水灰比是为了满足和易性需要。但偏大的水灰比，增大了水泥水化初期集料表面的水膜厚度，影响了混凝土强度。 （3）施工中计量不准，尤其是未根据集料中的含水量及时调整用水量，会影响混凝土的配合比的准确性，从而影响其初期强度。 （4）一般情况下，混凝土配合比按“饱和面干”状态设计，如使用长期在日光嚗晒下的过干集料，会大量吸收拌和用水而影响水

16、灰比的准确性，影响混凝土强度。 4、边界原因引起混凝土产生裂缝 1）在双幅路面施工中，已浇筑一边的缩缝在另一边未开始浇筑前已经裂通，气温下降一定幅度时，断裂的缩缝两边混凝土板收缩，这样后浇筑还未切割的混凝土板受到较大的拉应力，而这时其混凝土强度还较低，当拉应力大于混凝土初期抗拉强度时，就会在先浇筑板缩缝对应位置发生不规则裂缝。 2）有中央分隔路缘石等高速公路和街道施工中，路缘石常设有混凝土平基背座，由于路缘带先于路面施工，当温度下降时，路缘带本身会收缩，路缘带下部具有粗糙面会带动初期强度很低的混凝土面板在路缘带裂缝处产生边界裂缝。 3）同样原因，如果基层稳定层已经发生裂缝，裂缝两边基层在气温下

17、降时收缩，由于摩擦力作用，同样也会带动上面初期混凝土面板开裂。 5、初期微裂缝的扩展 初期混凝土收缩形成未反映到表面的微小裂缝，使用一段时间后，受行车荷载及温度应力的双重作用，部分裂缝将逐渐增长，变深，以致造成面板断裂。 6、排水不良 1）路基及基层排水不良，长期受水浸泡，引起路基失稳或强度不足，使路面产生不规则断裂。 2）裂隙水或边沟水等渗入路基、基层和底基层，冬季冻胀时使路面产生纵向开裂。 7、挤（涵）面铺装破坏 钢筋混凝土明盖板挤涵上的水泥混凝土路面铺装层，由于厚度不足或与盖板、涵台结合部处理不当，在行车作用和盖板胀缩下，产生层间搓动和面板断裂。 某些产生初期断板的原因也会在使用期继续强

18、化，导致路面开裂、断板或使病害程度更趋恶化。 8、超重车的影响 由于交通运输业的迅速发展，大吨位的车辆 逐年增加，单轴轴载比原设计计算轴载增加几倍，由于轴载等效换算系数f=（Pi/P0）16，即超载（Pi）与标准轴载（Po）换算成16次方关系，所以，超重车的增加是水泥混凝土路面使用期开裂断板的重要原因。 总之，与水泥混凝土路面裂缝有关的因素很多，而强度、气温、材料施工方法等是比较主要的因素。因此，在施工中要多加注意，最大限度地避免和预防裂缝。 第一章水泥混凝土路面断板原因与处治第一节概述作为高级路面两大类型的沥青混凝土（黑色）路面和水泥混凝土凝土（白色）路面，各有其优点和不足。在世界各国长期存

19、在着所谓（黑白之争）。我国的公路路面一直以黑色（沥青）路面为主。由于我国沥青资源有限，沥青含蜡量高，用于重交通的道路石油沥青大量依据进口。90年代以来，根据我国资源条件和公路事业发展需要，交通部提出了“黑白并举”的路面发展战略。对发展水泥路面以采取了“因地制宜，积极稳妥，确保质量，加快发展”的16字方针，水泥混凝土路面发展速度明显加快。据统计，1994年以来，每年修建里程超过了10000，到1997年达到了68740。在水泥路面修建技术不断提高的同时，也出现了一些开裂、断板、沉陷、错台等病害，给养护、修复带来了极大的困难。尤其是断板病害已经成为公路工程的通病之一，必须引起重视，认真分析其原因，

20、积极采取措施加以防治。第二节水泥混凝土路面断板分类由纵向、横向、斜向裂缝发展而产生的已完全折断成两块以上的水泥混凝土路面板，称为断板。其特征是裂缝贯通全厚和板面。但斜向裂缝虽垂直通底，而其从角隅到断裂两端的距离等于或小于板边长度一半的称为板角断裂。混凝土路面板浇筑完成后，未完全硬化和开放交通就出现的断板或施工断板。混凝土路面开放交通后出现的断板称为使用期断板或后期断板。断板的计量方法是不论一块板上有多少处断裂，均按一块板计算。水泥混凝土路面的断板率是已完全折断成两面三刀块以上的水泥混凝土路面的块数与路面板的总块数的比值，以百分数表示。水混凝土路面断板按其损坏程度分为三类：1、 轻微断裂：裂缝无

21、剥落或轻度剥落；未封缝的裂缝宽度小于3mm；已封缝的裂缝宽度不限，但封缝良好。2、 中等断裂：裂缝处有中等程度剥落；未封缝的裂缝宽度为325mm；已封缝的裂缝无剥落或轻微剥落，但填缝料明显损坏；板被分割成3块以内，但均属轻微裂缝。3、 严重断裂：裂缝处有严重剥落；未封缝的裂缝宽度大于25mm；板被分割成3块以上，裂缝损坏程度在中等程度以上；有错台，裂块已开始活动。按断板形式以可公为纵向断板和横向断板两类。1998年颁发的公路工程质量检验评定标准（JTJ071-98）指出：“混凝土板的断裂属路面不合格问题，应该是不允许出现的，多数施工单位均作返工处理。但据国内外资料。个别断板尚难以避免”。故规定

22、“混凝土板的断裂块数，高速公路和一级公路不得超过评定路段混凝土板总块数的2，其它公路不得超过4。对于断裂板应采取适当措施予以处理。第三节水泥混凝土路面断板原因温度应力与荷载应力超过混凝土的抗拉强度，水泥混凝土板就会产生断裂并发展为断板。这些断裂，有的是在施工期间由于混凝土的初期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；有的是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；有的是由于地基的不均匀沉降或地基受到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；有的是由于车辆荷载的多次重复作用，所产生的重复荷载应力超过了混凝土的疲劳强

23、度而引起的纵向或横向裂缝。有的研究认为：水泥混凝土路面开裂的主要原因是混凝土的自身收缩（包括干燥收缩和温度收缩）及其与基层间的强大的摩阻力（包括静磨擦力和层间粘结剪应力），因此减少或改善混的自身收缩及与基层的摩阻力，就能有效地防止开裂。下面将早期开裂断板和使用期开裂断板的原因作以下分析：一、早期开裂断板原因1、原材料不合格（1） 水泥安定性差，强度不足。水泥中的游离氧化钙（f-CaO）在凝结过程中水化很慢，水泥结硬化后还在继续起水化作用，当f-CaO超过一定限量时，就会破坏已硬化的水泥石或使用抗拉强度下降。水泥强度不足也会影响混凝土的初期强度，使开裂断板的机率大大增加。水泥的水化热高、收缩大、

24、也易导致开裂。（2） 集料（砂、碎石）含泥量及有机质含量超标。水泥混凝土中水泥石与骨料的界面粘结不良，往往是产生初期开裂的薄弱部位。集料的含泥量和有机质含量超过规范要求，必然会造成界面缺陷，容易开裂。另外，有资料表明，在同样的水灰比条件下，石灰岩、石英岩等亲水性骨料与水泥石界面粘结力大，花岗岩等亲水性差的骨料则的之。2、基层标高失控和不平整（1） 基层标高失控，造成路面厚度不一致，过薄或厚薄交界处将成为薄弱断面，在混凝土收缩时，难以承受拉应力而开裂。（2） 基层不平整会大大地增加其与混凝土界面的摩阻力，易在较薄弱路面开裂。（3） 用松散材料处理基层标高失控或不平整时，上层混凝土拌和物的水分或砂

25、浆会下渗或被基层吸收，使下部混凝土变得疏松，强度下降。（4） 基层干燥会吸收混凝土拌和物中的水分，使底部混凝土失水，强度降低，导致开裂。4、 混凝土配合比不当（1） 单位水泥用量偏大，混凝土中引起收缩的主要是水泥石部分，过多的水泥用量，必然会导致较大的收缩。（2） 水灰比偏大。水泥完全水化的最低水灰比约为0.260.29，施工中采用较高的水灰比是为了满足和易性需要。但偏大的水灰比，增大了水泥水化初期骨料表面的水膜厚度，影响了混凝土强度。（3） 施工计量不准，尤其是未根据集料中的含水量及时调整用水量，会影响混凝土的配合比的准确性，从而影响其初期强度。（4） 一般情况下，混凝土配合比按“饱和面干”

26、的状态设计，如使用长期在日光爆晒下的骨料，会大量吸收拌和用水而影响水灰比的准确性，影响混凝土强度。5、 施工工艺不当（1） 搅拌不足或过分，振捣不密实，形成的混凝土强度不足或不均匀，易导致早期开裂断板。振捣时间不易过长，否则会造成分层，粗骨料沉入底层，细骨料留在上层，强度不均匀，表面收缩裂缝增加，导致开裂。（2） 混凝土拌和时，如果水泥或集料温度过高，再加上水泥的水化热，会使混凝土拌和物的温度很高，在冷却、硬化过程中会使温差收缩加大，导致开裂。（3） 混凝土浇筑间断。因停电、机械故障、运输不畅、气候突变、停料等原因使混凝土浇筑作业中断，再浇筑时未按施工缝处理，新旧混凝土由于结合不良和收缩不一致

27、会形成一条不规则的接缝。（4） 养生不及时或养护方法不当。尤其是气温高，湿度大，风速大的不利条件下，就会使混凝土表面水分蒸发太快，从而形成干缩裂缝。（5） 切缝不及时。由于机具故障或操作人员切缝时间掌握不准确或切缝深度不足，造成混凝土内应力集中，在混凝土的薄弱处形成不规则的贯穿裂缝。（6） 施工车辆过早通行。某些施工作业面，由于受到地理条件的限帛或因混凝土养护作业需要在混凝土弱度不足条件下过早的通车，产生荷载应力，这是产生裂缝的又一原因。（7） 采用真空吸水工艺时，如因两吸垫之间未重叠而导致漏吸，则漏吸处水灰比较两侧大，混凝土强度较低，收缩也大，会形成薄弱环节而开裂。（8） 传力杆安装不当，上

28、下翘曲，则在混凝土伸缩和传力过程中混凝土就会被破坏，形成裂缝损坏。（9） 在日温差较大的季节和地区，混凝土表面修整过程中，要避免阳光直射，整修后要及时覆盖养生，防止混凝土白天过多的升温，造成夜间降温时收缩过大。5、边界原因（1） 在双幅路面施工中，已浇筑一边的缩缝在另一边未开始浇筑前已经裂缝，气温下降一定幅度时，断裂的缩缝两边混凝土板收缩，这样后浇筑不未切割的混凝土板受到较大的拉应力，而这时其混凝土强度还较低，当拉应力大于混凝土初期抗拉强度时，就会在先浇筑板缩缝对应位置发生不规则裂缝。（2） 有中央分隔带路缘石等高速公路和街道施工中，路缘石常设有混凝土平基背座，由于路缘带先于路面施工，当混凝土

29、下降时路缘带本身会收缩，路缘带下半部具有粗糙面会带动初期强度很低的混凝土面板在路缘带裂缝处产生边界裂缝。（3） 同样原因，如果基层稳定层已经发生裂缝，裂缝两边基层在气温下降时收缩，由于摩擦力作用，同样也会带动上面初期混凝土面板开裂。二、使用期开裂断板原因1、设计不当（1） 路面厚度偏薄。根据美国的研究资料，路面的使用寿命与路面厚度成5次方关系，如果设计时交通量调查不准，路基、基层、底基层的模量和材料参数选用不当等原因而使路面厚度偏薄，就会使路面寿命缩短，过早地出现开裂、断板。（2） 板块平面尺寸不当。（3） 混凝土原材料配合比不当，混凝土产生碱集料反应或抗冻融差等耐久性问题。（4） 排水设计不

30、当水泥混凝土路面直接暴露在大气之中，一年四季大气温度、湿度周期性的变化，以及每一昼夜气温的变化，都会使得混凝土路面板在不断的伸缩和翘曲中处于拉应力和压应力的反复交替作用状态，此拉、压应力称为温度应力。混凝土板越长，温度应力就越大，若设计时板块过长或长宽比例不当，温度应力超出容许范围，路面板即产生开裂断板。2、超重车影响由于交通运输业的迅速发展，大吨位车辆逐年增多，单轴轴载比原设计计算轴载增加几倍，由于轴载等效换算系数成16次方关系，所以，超重车的增加是水泥混凝土路面使用期开裂断板的重要原因。3、路基不均匀沉降路基不均匀沉降主要发生在：（1） 填挖相交断面处，半填半挖结合处，新老路基交接处，土基

31、密度不同部位；（2） 软弱地基、湿陷性黄土以及采空区、陷穴等特殊路段；（3） 桥涵、构造物附近压实机械难以施工的部位；（4） 路基不同填料的界面或层面；（5） 压实度不足。压实不均匀路段，在路面长期使用过程中，由于水温条例的变化和行车荷载作用，路基产生不均匀沉降，致使沉降量不同一结合面产生错台，面板由于荷载作用导致断裂。4、路基失稳（1） 基层施工质量不好、强度不均匀或较低，使用中基层松散或在渗水作用不材料被吸往一边，面层脱空，当受到弯拉应力在于混凝土板强度时面板即发生断裂。（2） 面层接缝封料失效，板的弯沉使空隙内的积水变成有压水，侵蚀冲刷基层，并沿接缝缝隙喷出，即产生唧泥。如果唧泥现象不断

32、产生，面板边缘部分将失去支承，在荷载作用下产生断裂。5、 初期混凝土的扩展初期混凝土收缩形成末反映到表面的微小裂缝，使用一段时间后，受行车荷载及温度应力双重作用，部分裂缝将逐渐增长、变深，以至造成面板断裂。6、排水不良（1） 路基及基层排水不良、长期受水浸泡，引起路基失稳或强度不足，使路面产生不规则断裂。（2） 裂隙水或边沟水等渗入路基、基层和底基层，冬季冻胀时使路面产生纵向开裂。7、桥（涵）面铺装损坏钢筋混凝土明盖板桥涵上的水泥混凝土路面铺装层，由于厚度不足或与盖板、涵台结合部处理不当，在行车作用和盖板胀缩下，产生层间搓动和面板断裂。某些产生初期断板的原因也会在使用期继续强化，导致路面开裂、

33、断板或使病害程度更趋恶化。第四节水泥混凝土路面断板预防措施针对上节造成水泥混凝土路面断板原因的分析，采取行之有效的、全面的预防措施，可减少断板数量，延长混凝土路面的使用年限，提高行车的舒适性。一、 早期开裂断板的预防1、 合格的原材料是保证混凝土质量的必要条件（1） 对于安定性差、游离氧化钙（CaO）超标及强度不足的水泥应禁止使用；不同标号、不同厂家、不同种类、不同批产的水泥严禁混合使用；尽量采用旋转窑生产的发热量少，收缩量小的硅酸盐道路水泥或普通硅酸盐水泥。（2） 集料（砂、碎石）含泥量超标时应更换料源，选择合格的、含泥量少的材料，或将其认真冲洗至达到要求方可使用。对有机质含量超标的集料应严

34、格禁止使用。，2、 基层标高、平整度的控制（1） 严格控制基层顶面标高，确保混凝土路面板厚度的均匀一致。（2） 按水泥混凝土路平整度要求控制平整度，采取加铺塑料薄膜等方法减少水泥混凝土路面板与基层的摩阻力。（3） 对于标高不足的基层应坚决返工重做，禁止采用抛撒松散基层材料填补标高的方法。（4） 加强基层养护工作，保持基层湿润状态，直至浇筑水泥混凝土路面板。3、 严格控制混凝土配合比（1） 按试验混凝土配合比准确配料；单位水泥用量精确称量，误差值控制在1%以内。（2） 集料的含水量要及时试验取得，控制适宜的用水量，保持水灰比准确；为减少用水量，改善和易性可使用合适的外掺剂；用水量误差不超过1%，

35、外加剂控制在2%以内。（3） 采用电子秤或其它现代化配料机械设备准确配料，尽量不采用人工手推车按车计量的配料方法；集料称量误差控制在3%以内。4、 施工工艺的控制（1） 混凝土的拌各时间要根据机械性能准确掌握，最长拌和时间不应超过最短拌和时间的3倍；振捣应均匀密实，避免漏振或超振现象产生。（2） 混凝土拌和时，若集料温度过高，应采用降温措施后再配料拌和。若采用撒水降温方法，应及时测定含水量，调整拌和水用是，保证水灰比值不致增大。（3） 混凝土路面施工开盘前，要仔细检查发电机、振动梁、运输车辆等机具设备，确保其完好。机场中要有备用工具，严禁故障机械施工，并检查施工运料道路是否畅通，确保施工的连续

36、性。配料、拌和、运输、摊铺作业面要有序配合，对于气候突变、停电、停料等情况，应提前做好准备工作，调整工序，暂停面板施工。重新铺装时应按施工缝处理接缝。（4） 重视混凝土面板养生，采用优质养护剂，或湿法养护，不要采用没有覆盖物仅洒水的养生方法。（5） 及时切缝，根据施工现场气温及水泥品种试验确定最早切缝时间，一般应采用多台切缝机同时作业，以保证切缝及时，切缝深度为混凝土板厚的1/3至1/4，不宜切缝太浅（少于1/4）或太深（多于1/3），剩余断面部分能吸收由于高温产生的内应力。有资料表明，软切缝工艺可提前切缝时间，预防水泥混凝土路面断板。（6） 控制交通车辆，避免在混凝土强度不足的条件下，过早开

37、放交通，养护车辆也应尽量避免在面板上通行。（7） 采用真空吸水工艺时，一定要注意两吸垫之间重叠足够尺寸，避免漏吸。（8） 正确安装传力杆，防止上下翘动，可采用双模板控制。浇筑下一混凝土板时要按设计要求安设塑料套管和涂沥青隔层。（9） 在昼夜温差较大的季节或地区，混凝土表面修整过程中，要设遮阳棚、避免阳光直射，修整完成后要覆盖养生，以保持温度变化不致太大。5、边界影响的控制（1） 要尽早将后浇筑的面板切缝。（2） 在中央分隔带、路缘石等结构物施工时，应在与混凝土面板接触处涂刷沥青，使双方自由伸缩。（3） 基层养生结束后，及时浇筑水泥混凝土路面，以防止基层因暴露时间过长产生干缩裂缝。若出现裂缝，浇

38、筑前应采取封闭裂缝处理，预防因基层裂缝反射到面板上来。二、 使用期开裂断板的预防1、设计要与社会发展相一致（1）在混凝土路面厚度、平面尺寸的设计计算阶段，应充分考虑交通发展状况，准确调查交通及运输车辆的发展状况，避免设计厚度偏小，平面尺寸不合理，在设计使用年限内由于交通量的快速增长或重载车辆增加造成面板提前破坏。（2）选用适合当地环境条件的原材料，重视冻融性和耐久性。（3）设计全面的排水系统，确保地表水，地下水不会对路基、路面造成浸蚀破坏。2、依法治路，严格控制超重车辆通行。3、路基质量的控制（1） 路基压实质量要求达到规定的压实值和弯沉值，特别是桥涵、构筑物附近（死角部位）更应加强压实工作，

39、保证路基有足够的、均匀的强度；（2） 排水设施应完善，并要充分考虑地下水对路基稳定的影响；（3） 路基填筑中，不同种类的土壤应分层填筑，避免土壤类型在路基上的突变造成沉降不一致，影响路面板结构性能；（4） 对于填挖交界、半填半挖结合处应按路面板的要求进行特殊设计，施工中要对路槽以下部分进行处理；（5） 对于路基不稳定，特殊软弱土基、湿陷性黄土、采空区、陷穴、滑坡等路段，应避免采用水泥混凝土路面、其它特殊路基应经过特殊处理后方可进行水泥混凝土路面施工。4、路面基层质量的控制水泥混凝土路面不要求基层有很高的强度，最重要是基层强度的均匀性、稳定性要好。（1） 基层尽可能采用水泥稳定基层严格控制细料，

40、以增加基层的水稳性，防止唧泥；（2） 建立验槽制度，确保基层厚度均匀一致，保证强度的均匀；（3） 采用厂拌法拌基层料，确保拌料均匀和配料准确；（4） 按照设计要求，保证基层的密实度；5及时采取措施封填微裂缝，如灌注环氧树脂。6、加强养护工作，对排水系统中发现的问题及时处理，避免造成较大的病害。7、桥涵施工过程中，应结合桥面铺装，认真处理好路桥结合部位，防止不均匀沉降。第五节断板的处理与修复断板的处理，应根据其损坏程度不同公别对待。处理断板的方法公为裂缝修补、局部修补、整块修补更换三种。一、 裂缝修补对于轻微断裂。裂缝无剥落或轻微剥落，裂缝宽度小于3mm的断板，应采用灌入粘结，剂的方法进行修补。

41、粘结剂灌入方法分为：直接灌入法、喷嘴灌入法、钻孔灌浆法、注射器注射法。1、粘结剂材料有聚胺脂、聚硫环氧树脂（聚硫橡胶+环氧树脂）、甲凝、环氧树脂（6101、6343、618等品种）、日产BL-GROUT等高分子树脂工程材料。（1） 聚胺树脂灌缝料：为双组份，A组为多元醇和二异氰酸脂的预聚体；B组为固化剂，A、B二料可采用100:27比例配成聚胺脂灌缝料抗弯拉强度达6.5Mpa，适宜于灌宽缝。这种材料的特点是在潮湿介面以及碱性介面处，能与介面紧密结合，延伸性好和耐老化。（2） 聚硫环氧树脂灌缝料：采用聚硫橡胶：环氧树脂=16：（216），配成聚硫环氧树脂灌缝料，其抗拉强度可达32Mpa，用于灌窄

42、缝。特点是改善了环氧树脂的耐老化性能和脆性。（3） 甲凝灌缝料：由甲基丙烯配甲脂（主剂）、甲基丙烯配丁脂（增塑剂）、甲基丙烯配（亲水剂）、过氧化二苯（引发剂）、二甲苯（促凝剂）、对甲苯亚磺酸（除氧剂）六种材料组成，采用配合比为主剂：增塑剂：亲水剂：引发剂：促凝剂：除氧剂=100ml：25ml：20ml：1.5ml：2ml：1g。在材料不易采集的情况下，也可用简化配方，其配合比为主剂：引发剂：促凝剂=100ml：2g：2.5ml.配制顺序:先将主剂增塑剂、亲水剂按比例依次混合，然后加入除氧剂引发剂，最后加入促凝剂，待混合液呈枯黄色，即进行灌缝。抗拉强度达5770Mpa，宜于灌细缝。特点是粘度小，

43、收缩性小，（1%以下），耐酸碱、油等。（4） 环氧树脂灌缝料：由环氧树脂（胶结剂）、二甲苯（稀释剂）、邻苯二甲酸二丁脂（增韧剂）乙二胺（固化剂）、水泥或滑石粉（填料）组成，采用配合比为胶结剂：稀释剂：增韧剂：固化剂：填料=100：40（2040）：10：8（200400），填料视缝隙宽度掺加。（5） BL-GROUT高分子粘结剂：为双组份，A组为主剂，B组为固化剂，A、B两组采用2：1的比例配成灌缝料，抗拉强度达到6.5Mpa，适宜于灌宽度为3mm左右裂缝。特点是粘度小，收缩性小，耐老化和延伸性好，操作简便，易于掌握，但要求裂缝结合介面干燥。BL-GROUT粘结剂有小包装成品专售，使用医用注射

44、器注射即可。2、裂缝修补工艺（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，可用聚硫环树脂材料等直接灌注。（2） 喷嘴灌入法：适用于通车路段冬季修补裂缝。操作工艺：清缝埋设灌浆嘴封闭裂缝配灌缝材料灌浆加热增强。清缝：采用压缩空气配特制喷嘴（鸭嘴形为好），配细铅丝小钩子掏除缝隙中的泥土等杂物。埋设灌浆嘴封闭裂缝：灌浆嘴一般约30cm设一个，用按1：2配比的松香和石蜡加热熔化粘住裂缝，再用胶布将缝口贴好，并涂上松香和石蜡。配灌缝材料：根据缝口宽窄及要求开放通车时间选用适宜的灌浆材料及配比混合调匀倒于小铝锅中。灌浆：将配制的灌浆材料倒入有机玻璃管注射器或其

45、它特制的灌浆器中，一般宜在3040min以内用压力将灌缝料由各灌浆嘴中灌入缝中，至灌满将要顶动上面的胶布为止。其上宜加一层水泥浆或砂浆抹面交喷养护剂，使表面颜色一致。加热增强：一般用红外线灯或装有60100W灯泡的长条形灯罩，在已灌缝上加温，温度控制在6060，加热12h即可开放通车。（3）钻孔灌浆法：可用于非冬季修补裂缝。沿裂缝用冲击钻打一排直径为15mm的孔槽，以形成一带状槽；用压缩空气喷枪伸入槽孔内清徐混凝土残屑；向孔槽内填洁净的小碎石（直径510mm）；沿孔槽灌浆；用乳胶胶拌和水泥覆盖装饰槽口；用红外线灯加热12h，促使灌浆料增强，即可开放交通。（4）注射器注射法：此法适用于通车时间短

46、，裂缝杂物小，较清洁、干燥，裂缝宽度在3mm左右的路面断板修补。清缝：采用空气压缩机配特制喷嘴吹干净缝隙，并配细铅丝小钩子充分掏尽缝隙中的泥土等杂物；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二桶装，操作时只需将固化剂直接倒入主剂中，拌和此颜色均匀即可。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（可不使用针头），由中线向两边逐点注射至缝隙填满，枯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，撒少许水泥泥拌砂混合物覆盖，三小时后即可开放通车。该操

47、作应在配料开始90min内完成，否则材料将凝固无法使用。二、 局部修补板面局部断裂损坏，进行小块修复时，应视板面断裂损坏程度不同分三种方式修补：1、 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57cm的长方形凹槽，刷洗干净后，用快凝小石子混凝土填补。2、 对于轻微断裂，裂缝较宽且有轻微剥落的断板，应按裂缝两侧至小各20cm的宽度放样，按画线范围开凿成深至板厚一半的的凹槽，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冲击钻沿与中线平行方向，间距3040cm，打眼贯通至板厚达基层表面，然后再清干净凹槽和孔眼，在孔眼安设形钢筋，冲击钻钻头采用30规格，形钢筋采用22螺纹钢筋制作，安设钢筋完成后，用高标号砂浆填塞孔眼至密实，最后用与原路面相同标号的快凝混凝土浇筑至路面齐平。3、 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3040cm。每个洞应先将其周围润湿，插入一根直径1820mm、长约20cm的钢筋，然后用