02 混凝土配合比选用不当
1)单位水泥用量偏大;在混凝土中,水泥是收缩的主要成分。水泥用量过大,必然导致混凝土的收缩率增大,从而引起水泥混凝土路面裂缝。
03 基层的施工质量较差
1)基层的标高控制不好;造成混凝土面层的厚度厚薄不一,过薄或厚薄交界处将成为薄弱断面,在混凝土收缩时,难以承受拉应力的作用而产生裂缝、断板。
04 气候影响
水泥混凝土路面相对于结构混凝土的蒸发表面积要成倍的增大,因此,受气候的影响及表面温度变形也相对大得多。
05 施工工艺和安排等原因
1)混凝土拌制不均匀,造成混凝土拌和物“夹生”,粗、细集料聚积,造成混凝土凝结硬化过程中的应力集中现象。
2)混凝土振捣不均匀,尤其是人工浇筑振捣施工工艺,受人的主观意识的影响,过振、漏振现象难以避免,造成混凝土密实性不均匀,靠面层砂浆厚度相差过大,极易形成区域性开裂。
3)混凝土拌和时,如果水泥或集料温度过高,在冷却、硬化过程中会因温差收缩加大,导致开裂。
4)传力杆安装不当,上下翘曲。
5)采用真空吸水工艺时,如果因两吸垫之间未重叠而导致漏吸,则漏吸处水灰比两侧大,混凝上强度较低,收缩也大,易形成薄弱环节而开裂。
6)人工及三辊施工时,提浆过厚使得路面混凝土表层稀浆厚度过大,造成表面干缩裂缝。
7)早期养护不及时或养护方式不当,不能及时补充或阻止水分的蒸发,造成混凝土表面开裂。混凝土的结构和强度的形成及增长有一个过程,并需要有一定的温度和湿度条件。如不及时养护,会影响混凝土水化作用的正常进行和水化物的生成,从而影响混凝土的强度。
8)一盘中多余的混凝土在浇筑间歇摊在基层上面,对于在工作间歇遇到一盘多余的混凝土摊铺在基层上的做法,这是不允许的。但在工作中确实也碰到过,特别是在低等级公路的砼浇筑中较多。
很显然,加了这一薄层使面层厚度减少,且薄层未经振捣结构强度低,由于这一薄层的存在势必影响面层的强度。
施工安排不当
1)施工车辆过早通行。由于受到地理环境的限制或混凝土养生的需要,在混凝土面层强度不足的情况下,由于车辆过早通行,产生荷载应力,造成路面的纵向开裂。
2)相邻板通缝对新浇筑路面板产生诱导裂缝,甚至断板。
3)混凝土浇筑间断,再浇筑时未进行施工缝处理。
4)不良地质地段,路基沉降未稳定前,过早铺筑水泥混凝土路面,极易产生路面的断裂。
5)切缝不及时,或切缝深度过浅,造成混凝土内应力集中,是形成早期横向断板的主要原因。
06 边界原因
1)在双幅路面施工中,已浇筑一幅的缩缝在另一幅未开始浇筑前已经贯通,当气温下降一定幅度时,断裂的缩缝随两边混凝土收缩,这样后浇筑还未切缝的混凝土受到较大的拉应力,而这时的强度还较低,当拉应力大于混凝土的初期抗拉强度时,就会在先浇筑板缩缝对应位置另幅板产生不规则裂缝。
2)如果基层已经产生裂缝,裂缝两边的基层在气温下降时收缩,由于摩擦力的作用,同样也会带动上面初期混凝土面板的开裂断板。
07 材料及施工原因
混凝土脆性原因
受当前水泥性能的影响,混凝土脆性的降低较难实现。据有关资料介绍,当混凝土的脆度系数(抗压强度与抗折强度之比)降至5.7以下,混凝土即具有较好的塑性。混凝土脆性将损害路面混凝土结构承受来自竖向重力、水平冲击力及抵抗膨胀温度产生的应力的能力,无疑会增大路面断裂的可能。
路面抗滑构造制作原因
混凝土的抗滑性能有赖于宏观抗滑构造与微观抗滑构造的共同作用。就宏观构造的形成而言,采取横向刻槽、拉毛等方式,都不失为一种有效的纵向抗滑措施。
但是,一些施工单位为了强调感观上的良好视觉,不惜以加大提浆量来达到抗滑构造深度及边缘规则、表面光滑的感观效果,这种作法不仅严重削弱了路面侧向抗滑微观构造的作用,降低了面层混凝土的耐性能,而且由于砂浆厚度的增加,加剧了表现收缩裂缝的趋势,实为得不偿失。
08 设计不当
一些水泥混凝土路面病害现象的产生,虽然是在施工过程或工程完工后的运营阶段表现出来的,但分析其原因,仍与设计方法及设计时考虑不周有关,以下列举三个方面的问题,以供参考。
1)胀、缩缝及切缝填料选择不当;这将造成外界水沿缝隙下渗基层,基层排水不畅,形成卿泥现象,并导致路面断裂。
2)路面跨越刚性结构物时,配筋不足;在结构物两侧路基填土残余沉降影响下,路基与面层脱空,造成路面断裂。
3)设计理论缺陷;在当前水泥混凝土路面设计理论的影响下,忽视了运行期间路面板块的“活板”形态及其受力特性。