1 概念引入
由纵向、横向、斜向裂缝贯通板面全厚和板块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。混凝土面板浇筑完成后，未完全硬化和开放交通之前产生的断板称早期断板或施工断板。开放交通后出现的断板称使用期断板或后期断板。
2 早期断板成因
2．1 直接原因
混凝土浇筑完成后混凝土自身收缩（包括干燥和温度收缩）及其与基层间强大的摩阻力（包括静摩擦力和层间粘结剪应力）产生的拉应力超过混凝土抗拉强度，使混凝土路面产生裂缝。由于混凝土浇筑过程中，板块纵向施工缝之间尺寸远远大于横向尺寸，故而混凝土路面早期断板裂缝多为横向裂缝。
2．2 自身收缩
（1）水泥的安定性差，强度不足。水泥中的游离氧化钙在凝结过程中熟化很慢，水泥凝结硬化后还在继续起水化作用，从而产生体积膨胀，破坏已硬化的水泥石结构。水泥早期强度不足，影响混凝土的早期强度；水泥的水化热高，硬化收缩大；这些都使断板产生的机率增大。水泥的标号越高，则早期强度可提高，但水化热将会增大，按照规范要求控制水泥的标号，同时限制水泥中游离态氧化钙含量，并对水泥早期强度作适当考虑，可最大限度地预防早期裂缝。
（2）为提高混凝土强度混凝土配合比中单位用水泥量偏大。混凝土中引起收缩的主要是水泥结石部分，过多的水泥用量，将会使水泥在水化过程中产生水化的水泥颗粒，必然会导致较大的收缩。
（3）水灰比偏大。水泥完全水化的水灰比在0．26～0．29，过大的水灰比是满足混凝土具有良好的和易性和提高水泥水化的程度，但同时也增大了混凝土骨料初期表面水膜厚度，随着混凝土养护泌水，降低了混凝土强度。
（4）单位水泥用量偏大。混凝土强度不仅与水泥强度标号高低有关，而且水灰比与混凝土强度成正比，当水灰比不变时，企图用增加水泥用量来提高混凝土强度是错误的，这只能增大混凝土和易性，增大混凝土收缩和变形。
（5）控制外加剂掺入指标。外加剂的掺入可改善混凝土的特性，但过量的掺入或外加剂掺入组合方式不当，是降低混凝土强度产生表面裂缝的原因之一。
2．3 温度收缩
（1）混凝土拌和时，水泥或集料温度过高，加之水泥水化产生热量，会使拌合物温度很高，在冷却、硬化过程中，会使温度收缩加大，导致裂缝产生。
（2）养生不及时或养护方法不当。尤其是在温度高，湿度小，风速大的天气情况下，会使混凝土表面水分蒸发加快，从而形成干缩裂缝。
（3）日温差较大的季节或地区，应防止混凝土板采用流动水进行养护，切缝后保持面板覆盖草袋具有一定的湿度即可。
2．4 施工工艺
（1）搅拌不足或过分，振捣不密实，形成混凝土强度不足或不均匀，容易导致早期裂缝。
（2）浇筑振捣过分，使混凝土骨料分离严重，形成混凝土强度不均匀体，容易产生早期裂缝。
（3）混凝土浇筑间断，再浇筑时未能按施工缝处理，形成新旧混凝土结合不良，产生不均匀收缩。
（4）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，形成裂缝损坏。这也是后期裂缝产生的原因之一。
（5）切缝不及时。由机具故障或操作人员切缝时间掌握不准确或切缝深度不够，造成混凝土内部应力集中，在混凝土板的薄弱处形成不规则裂缝。
（6）混凝土拌和骨料含泥量或含有机质超量，使水泥石与骨料表面粘结不良，产生初期开裂的薄弱部位。
（7）施工中配合比计量不准，影响混凝土早期强度，特别是对拌和用水计量不准导致混凝土坍落度过大或过小，从而影响浇筑质量。
（8）基层密实度不够，混凝土拌和物入仓后水份下渗，使板下部混凝土变得疏松，强度降低，导致开裂。
2．5 摩阻力
（1）水泥稳定基层标高失控，造成路面厚度不一致，薄厚交接处特别是薄厚突变处将成为薄弱断面，在混凝土收缩时，难以承受拉应力而开裂。
（2）水泥稳定基层不平整，将会大大地增加其与混凝土界面的摩阻力，易在薄弱断面开裂。
（3）水泥稳定基层养生不好，已发生裂缝。在气温下降时，由于摩阻力作用，裂缝两侧基层收缩也会带动上面初期混凝土面板沿基层裂缝处开裂。
（4）拆模板后，在气温下降较大时，同样也会在模板接头处产生裂缝。
（5）同样原因，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贯通，当气温下降时，就会在先浇筑板缩缝隙对应位置发生不规则裂缝。
3 施工防治措施
《公路工程质量检验评定标准》（JTJ071—98）中规定“混凝土面板的断裂块数，高速公路和一级公路不得超过评定路段混凝土面板总块数的2‰。其它公路不得超过4‰。”据国内外资料表明，个别的断板是难以避免的，但要达到规范要求，必将采取相关的措施。
3．1 配合比及原材料
3．1．1 原材料
3．1．1．1 水泥
在施工配合比设计过程中，宜用早期强度高，水化热低、干缩性小、抗裂性好的水泥；在满足强度要求的前提下，降低水泥使用量。尽量采用外加剂（减水剂）等，提高拌和物的和易性。
3．1．1．2 骨料
在施工过程中严格控制骨料的含泥量及含有机质量，特别是在施工上料过程中，不能把料底层含泥及含杂量超标的骨料送入料仓，防止在浇筑过程中，浇筑体产生强度薄弱面，从而增加早期裂缝。
采用多棱角人工碎石及人工砂作混凝土骨料与用河卵石骨料相比，可使混凝土的抗裂强度显著提高。同时如果采用石灰岩人工碎石时可使混凝土的温度变形系数减小，有利于提高混凝土的抗裂性。
3．1．2 配合比
混凝土施工配合比设计过程中，在满足相关规范要求和节约原材料的前提下，优化骨料级配，尽量采用多级配混凝土减少混凝土的温度变形系数，提高混凝土的抗裂性。
在满足强度、耐久性及和易性的前提下，确定坍落度也是路面混凝土配合比设计的关键之一。坍落度过大，摊铺机振捣过后泛浆泌水过多，影响混凝土质量；坍落度过小，浇筑振捣不易密实，增加劳动强度。
在混凝土强度不变的情况下，混凝土中掺入粉煤灰或硅粉，降低水灰比；掺入减水剂和引气剂减少水泥用量，并改善混凝土体结构，提高混凝土的抗裂极限拉伸值。
在施工过程中，严格执行施工配合比，对骨料的超逊径、含水率等进行检测，保证施工过程中，严格执行施工配合比。在施工过程中最好采用电子配料系统，杜绝采用体积比。
3．2 施工工艺
3．2．1 拌和
严格控制拌和物加入料斗量，控制拌和时间。
3．2．2 运输
保证拌和物和易性，运输时间不能太长，运输时间较长时，必须添加缓凝剂；同时，应防止拌和物在运输过程中离析损失水份，造成强度降低。
3．2．3 浇筑
混凝土入仓浇筑前，应对水泥稳定层及时洒水养护，使其保有一定水份。
混凝土入仓时，防止骨料分离，振捣均匀，不漏振，同一位置振捣的时间不宜超过20 s；浇筑过程防止机械故障或停电事故的发生，以免产生冷缝。
3．2．4 摊铺
用插入式振捣器将混凝土振捣平顺后，采用摊铺机来回振捣2～3次，使表面平整。
3．2．5 抹面
摊铺机振捣完2～3 h后，待浇筑表面接近初凝时，进行抹面，抹平摊铺机振捣后的压迹。
抹面时严禁在表面洒干水泥或因抹面太晚，而在浇筑混凝土表面洒水抹面。
3．2．6 切缝
路面混凝土在浇筑的初期为非承重结构体，故在拆模时以不破坏混凝土棱角为度，一般可控制在18 h左右。
拆模后，可及时组织切缝，其切缝的时间可控制在200～300 h温度（混凝土浇筑入仓时温度乘以混凝土养护时间）。温差变化大时取小值，否则，取大值。
切缝时，可依据“先横后纵，先缩后明（施工缝），跳仓切割”的原则。一般先切横缝后切纵缝；先切缩缝，后切施工缝；在气温变化较大，或浇筑速度较快时，可采用“跳仓”——先把待切缝段切成大块，再逐条切缝。笔者在砂石料公路施工中，采用此法，很好地解决了切割设备不足而影响浇筑进度的矛盾。
切缝的深度必须达到设计要求，同时也不应小于1／4的板厚。
3．2．7 养护
砂石料公路工程施工，正值气温温差变化大的5～6月份，即白天气温高，晚上较低。为防止混凝土强度不足而无法切缝而产生温度裂缝，采取切缝前混凝土面板流水养护，切缝后洒水湿润即可。
4 结 语
结合砂石料公路工程施工的实践，预防混凝土路面早期施工裂缝的出现：第一，提高混凝土施工工艺，保证混凝土浇筑的稳定性；第二，加强施工管理水平，保证各工序施工的连续性及施工质量；第三，控制切缝时间，加强混凝土初期养护。
只要严格控制以上三点，同时也可以预防或防止混凝土面板后期除设计不合理而产生的裂缝。
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责任编辑：xiaohan
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