水泥混凝土路面断板、错台原因分析及应对措施

混凝土路面错台机理研究及防治措施

摘要：针对水泥混凝土路面破坏情况，通过分析，提出了路面断板、错台是造成其破坏的主要原因，而断板与错台是由于地基、路基、构造物、垫层、底层、基层、混凝土路面强度、混凝土路面的切缝时间、构造要求等诸多环节处理不当所形成，同时提出了水泥混凝土路面断板、错台的防治措施和处理方法，以提高水泥混凝土路面的质量及使用寿命。

关键词：水泥混凝土路面断板错台原因分析防治措施

1错台原因

传统水泥混凝土路面理论认为：水泥混凝土路面错台的原因是水损引起唧泥，进而引起板端脱空，从而导致错台出现。具体的讲，现行水泥混凝土路面理论认为错台主要是由以下原因引起的：

1)路基基层碾压不密实，强度不足，致使基层

在行车荷载作用下发生塑性累积位移；

2)局部地基不均匀下沉；

3)相邻板间的传荷能力下降；

4)水浸入基层，行车荷载使路面板产生泵吸现象，动水将面板与基层间的碎屑抛向后方，把后方的板抬起。

2 错台原因的进一步分析

2．1 错台是由于基层塑性变形引起的通过计算可知，当后轴重为10 t的汽车荷载作

用在一块混凝土板(板的尺寸为4 m×3．5 m×0．24m)的端部(板边)、且不考虑相邻板的共同作用时，基层中的压应力仅为0．2 MPa，竖向位移不超过0．4m m .基层抗压强度一般较高(5 MPa)，在0．2 MPa的压应力作用下，应力比为0．04，根据材料的力学行为一般规律，这种应力水平下的反复加载过程中，材料产生累计塑性位移的可能性几乎不存在。即使考虑超载，基层的应力状态也不足以引起累计塑性位移。另外，由于基层材料一般为脆性材料，塑性变形远远小于其弹性变形。因此从塑性位移角度看，不可能产生毫米级的塑性位移从而导致错台现象。2．2 局部地基不均匀下沉

局部地基不均匀下沉会导致错台现象，但局部地基不均匀下沉的原因又是什么，是否一定就是该路段施工原因造成的呢?局部地基不均匀下沉能否解释错台为什么只在横缝处出现、这种极富规律的现象呢?显然局部地基不均匀下沉解释错台有些似是而非。

2．3 相邻板传荷能力下降

如上面的计算，即便只考虑单板受力，荷载引起的弹塑性位移也不足以引起错台，因此传荷能力下降明显也并非错台的直接原因。

2．4 水浸入基层

行车荷载使路面板产生泵吸现象，动水将面板与基层问的碎屑抛向后方，把后方的板抬起。这个原因初看上去是对的，但事实上存在许多值得进一步推敲的地方：如果仅仅是一端将板抬起，而另一端不下沉，那末错台时路面板将绝大部分脱空，

但事实上错台发生时，脱空仅在板端出现；实际板错台时，板一端向上位移，而另一端向下位移，是整块板的整体运动在板端的表现。面板不脱空、仅考虑板的局部变形而使板端部产生几个mm的竖向位移，将板抬起或者压下，这种情况在混凝土材料的强度范围内是不可能实现的。

3、错台的防治措施

3、几点建议

水泥混凝土路面任何病害的产生都直接或间接反映了工程的施工质量。最佳的防治时机在建设阶段，最好的治理方法就是防范于未然。在建设工程中科学管理，质量层层把关，能最大限度地减小路面病害的发生率。笔者就公路养护方面提出以下几点建议：

（一）解决养护体制中存在的诸多问题。加快公路养护体制改革的步伐，积极响应交通部提出的养护体制改革基本精神，理顺管理体制、建养并重、管养分离，同时打破垄断经营，健全各种规章，实现养护市场化、规模化及专业化运作。在具体实施中，尤其应注意下面几点：1、建养并重。要顺利推进公路养护体制改革，政府部门及公路管理机构首先要消除认识上的误区，牢固树立“建设是发展，养护管理也是发展”的指导思想，充分认识养护工作的重要性，切实做到建养并重，保证公路养护工作的持续健康发展。

2、理顺体制。科学、高效的管理体制是做好养护体制改革的重要保证和必要条件。交通管理部门要充分认识到公路现行管理体制的弊端，尽快建立起精简高效、职能明确、权责一致、运转协调，办事规范的公路管理体制。

3、管养分离。公路市场化养护模式的实施就是要通过将市场经济中的竞争机制、激励机制、价格机制等引入养护工作中，达到提高养护质量、降低养护成本的目的。为此，就应该逐步实现管养分离，将公路管理机构所属的适宜于市场化养护工区、养护中心等与管理机构相分离，并通过合并、重组等形式将其培育成为具有市场竞争力的“自我发展、自我经营、自我约束、自负盈亏、独立产权”的养护企业。

4、监管到位。在公路养护体制改革过程中，政府部门要明确自己的职责和定位，即政府部门是养护市场的“掌舵者”，而非“划桨者”，它以自己的行政权威对公路经营公司、公路养护公司、公路养护中介机构的市场行为进行有效监督，同时制定有关政策及规则保障养护市场规范有序运转；政府及交通主管部门应该对养护市场准入、招投标、养护质量等方面加强监管，做到政府监管到位，保障公路养护市场健康有序发展。

（二）根据目前交通量超载的特点和增长速度，建议在混凝土路面设计时，充分考虑超载这一因素，增大混凝土板块厚度或加设钢筋。

（三）加强对排水系统的养护，确保排水系统畅通，做到地下水和地表水能顺利排出路基以外。

（四）加强日常养护和预防性养护工作，做到“衣烂从小补”，发现破损要及时处理和修补。

（五）加强对超载车辆的管理，采取强硬措施，杜绝超载，从根本上解决混凝土路面使用寿命短的问题。

参考文献：

[1] 姚祖康．水泥混凝土路面设计理论和方法[M]．北京：人民交通出版社，2003．

[2] 陆鼎中，程家驹．路基路面工程[M]．上海：同济大学出版社，1992．

[3] RAY M．Recent Developments in the Design of Rigid Pavements in France，Proceeding of International Conferenceon Concrete Pavement Design，Indiana f M f．USA：Purdue University，February，1977：15—17，265-278．[4] 易志坚，唐伯明，李祖伟，等．水泥混凝土路面面层与基层相互作用引起的基本破坏形式及重要影响[J]，重庆交通学院学报，2001，20(S)：34—37．

5.JTGF 30-2003.公路水泥混凝土路面施工技术规范

6.俞高明公路工程施工技术 2002