水泥混凝土路面纵缝啃边破损成因分析与防治措施

摘要：本文从水泥混凝土路面的施工和使用两个阶段剖析采用小型机具配套施工的水泥混凝土路面纵缝啃边损坏产生的原因，并提出了预防措施。

关键词：水泥混凝土路面；纵缝啃边破损；成因；防治措施

引言

通过对我市近年来采用小型机具配套施工的上百公里水泥混凝土路面进行调查,发现路面竣工通车以后,少数路段路面纵缝上部一侧边缘10cm范围内的混凝土很快有部分碎裂，并逐渐剥落形成啃边损坏，严重影响了水泥混凝土路面的使用品质和寿命。对此水泥混凝土路面纵缝病害产生的原因，我们认真的从施工和使用两个阶段进行了深入总结、分析原因，并提出了水泥混凝土路面中缝啃边破损的防治措施。

1. 路面纵缝破坏的形式

在水泥混凝土路面损坏的调查中发现，纵缝处碎裂是混凝土路面的主要损坏类型之一。损坏的形式多为：锯齿形脱落和纵缝一侧边缘10cm范围内板面成楔形块状脱落。

2. 路面纵缝啃边破损原因分析

2.1施工阶段的原因分析

2.1.1锯齿型脱落

钢模板在重复使用后，因锈蚀、水泥浆污染和搬运过程中形成损伤，使模板顶边角形成不规则的锯齿状，用这种模板浇筑的混凝土面板纵缝自然也就成了锯齿状，实际施工中也未按设计规范对纵向施工缝上部锯切槽口、灌缝。根据力学应力集中原理，齿形板边在重载车辆的作用下是很容易被破坏形成锯齿型啃边。

2.1.2、块状脱落

2.1.2.1下承层强度及均匀性因素。混凝土是脆性材料，对基层变形的适应能力较差。因此要求基层不仅要提供足够的强度，更应保证强度的均匀性，而实际很难做到。一是设计上难以全面掌握老路状况，一般采用分路段等厚补强，难以保证强度在全路幅范围的均匀性。二是实际施工中，一般只对老路病害严重的进行处理。

2.1.2.2模板安装因素。混凝土路面施工时，为了有利于滚杠的行走和提高平整度施工队常将模板向外倾斜一点，这样提浆滚杠滚动时与模板内侧边缘只是线性接触，因支模时倾斜度控制不好或模板固定不稳就会出现倾斜过大，成型的板面下部悬空形成薄弱的三角状，另外模板支撑不稳定施工振捣时向外松动,会使纵缝处砼振捣不密实。

2.1.2.3施工中振动梁使用因素。在施工相邻面板时振动梁和摊铺振平机直接在已浇筑好的相邻幅面板上行走，这时混凝土板边缘点承受由高频率锤击荷载产生的应力远大于砼的抗压强度标准值。其结果是已浇好的相邻幅板边顶角中缝处被振击破损，以后会形成路面纵缝啃边。

2.1.2.4超振和补料因素。浇筑过程中人为因素导致超振，使板块上面的浮浆太厚，使混凝土离析强度降低，也易产生收缩裂缝和啃边。另外，在相邻板施工时，为避免污染相邻板面、保证接缝平整，常在纵缝处减少布料量，这就造成振捣后，因二次补料缺乏振捣造成分层形成纵缝啃边。

2.2使用阶段的原因分析

目前，我国公路水泥混凝土路面结构设计以行车荷载和温度阶梯综合作用产生的疲劳断裂作为设计的极限状态。但实际车载已大大超过了设计标准，（如汉阳半挂车500KN、斯泰尔半挂货车980KN）超载车辆行驶到纵缝时，纵缝产生很大的压应力，纵缝侧内角产生较大的拉应力和剪应力。而混凝土抗拉和抗剪能力弱，就会在强度薄弱或板面内部有损伤便会出现啃边。

3. 水泥混凝土路面纵缝啃边破损防治措施

综上所述可知，混凝土路面纵缝边缘产生啃边的原因是多方面的，有的啃边损坏则是各种不利因素叠加形成的。下面就水泥混凝土路面纵缝啃边破损防治提出相应措施。

3.1施工阶段的控制与预防

3.1.1锯齿型啃边、脱落预防

施工前，对使用模板逐块进行检查，对不符合要求的模板及时校正和更换，加强运输和安装时对模板的保护。

3.1.2块状脱落预防

3.1.2.1施工前应仔细对下承层进行细致的调查和弯沉复测，与设计部门调查弯沉结果进行对比，对新增的病害、弯沉值偏差较大的及时向建设单位和设计部门反映，采用科学方案和动态设计进行处理，保证下承层强度和强度均匀性满足设计要求。

3.1.2.2采用合格的模板，在安装时，控制好模板的垂直度，在允许误差范围内，保证模板安装支撑稳定、牢固。

3.1.2.3施工中出现振动梁在相邻板边上行走作业时，须在振动梁下部安装橡胶垫进行防护或在面板上放置橡胶垫片，并及时对橡胶垫进行检查和更换，严禁振捣梁直接在面板上行走作业。

3.1.2.4振捣要用有经验的振捣工人。对因相邻板纵缝布料过少，振捣后补料的情况，在施工布料时要考虑断面较高处混凝土略厚于松铺厚度，应按照“宁多勿少”的原则补料。对产生的中缝污染及时清除，若出现二次补料必须进行补振，确保整体、密实。

3.1.2.5在安装拉杆时采用支架固定，按设计要求，使伸入混凝土（或伸出钢模）的长短统一，不得出现有翘曲现象，对于因施工因素导致的拉杆倒、歪现象及时修正，保证其与混凝土间的粘接力，同时受力均衡。

3.2使用阶段的防治

车辆超载是我国普遍存在的一个社会性问题，这需要国家、地方政府、公安交警和交通公路等部门联合整治，切实加强源头治超和路面治超工作，有效遏治车辆超载现象，才能保障公路设计使用年限和使用品质。

4. 结语

纵缝啃边是水泥混凝土面板常见病害，其形成原因是施工和使用等多方面的因素造成。因此在施工阶段须严格按施工规范和设计要求施工，同时在使用阶段应加强治超和养护工作，以避免和减少纵缝啃边的产生。

参考文献：

[1]公路水泥混凝土路面施工技术规范.北京:人民交通出版社,(JTGF30-2003)

[2]公路水泥混凝土路面设计规范.北京:人民交通出版社, (JTG D40―2002)

[3]公路路面基层施工技术规范.北京:人民交通出版社,（JTJ 034-2000）