混凝土道路面层横向缩缝应采用切缝法施工

混凝土道路面层横向缩缝应采用切缝法施工
介绍了常用的混凝土道路面层横向缩缝的施工方法以及不同施工方法造成路面不同的破损程度。

分析其中原因，得到了应推广采用机械切缝施工方法的看法。

关键词：混凝土路面压缝法切缝法
混凝土道路面层具有良好的耐久性及耐磨性，使用寿命长、维修时间短。

但经试用几年后，发现在分隔板块横向直缝及横、纵缝的交叉部位破裂和掉损混凝土块现象很普遍，甚至有的道路面层破损非常严重。

经调查认为，由于施工操作方法的不同，导致了使用中混凝土路面破损程度的不同。

1 缩缝施工方法
混凝土道路面层分隔板块的纵向缩缝通常由纵向施工缝代替。

横向缩缝通常采用不小于断开板厚度1
／3(并不小于6 cm)的深度、缝隙宽度为0.8～1.0 cm的假缝型式将板分隔开。

分隔板块横向缩缝的主要施工方法有下面几种。

1)机械切缝法。

在面层混凝土强度达到10 MPa左右(常温16～24 h)后，采用切缝机按设计规定的板块分隔尺寸及缝深要求将混凝土板切割开，并用设计要求的填缝材料填充板缝。

2)机械压缝法。

混凝土浇注振捣完、面层抹平后，在柔软无强度的状态下按规定的尺寸及深度用钢带制作成的压缝器(振动切缝器)压缝。

在常温下，压缝器压入混凝土内10～15 min后提出，并将已加工的三层油毡粘结为一体的油毡条镶入缝内随即抹平。

3 )人工压缝法。

近年很多施工单位采用人工压缝和油毡条镶缝施工。

施工时，用钢带制作成的压缝器上不安装振动器，而全部采用人工直接下压或用铁锤往下击打压缝。

这种压缝法施工简便易操作、降低了施工成本，减少了因机械切缝耗用的水、电、切割锯片、人工等各项费用，也避免了因掌握不准确切缝时机造成板块不规则断裂和缝壁骨料松动等现象，影响工程质量。

2 施工方法不同导致路面破损程度不同
通过在使用期、气候条件、通行能力等相同的情况下，道路面层、接缝部位的比较，明显地证明了横向缩缝施工方法不同就会导致的破损程度不同。

1)采用机械切缝法。

横缝接缝处和横、纵缝交叉部位，少部分混凝土破裂并掉损混凝土块，破损的部位少、面积小，掉损的混凝土块体积小。

2)采用人工压缝法。

横缝接缝处破损比较严重，破损部位多、面积大，掉损混凝土块体积大。

特别是横、纵缝交叉部位，大部分混凝土角严重破损，破损的面积大，掉损的混凝土块体积大。

直线接缝处混凝土块掉损呈椭圆形和宽度不等的条形；交叉部位混凝土块掉损呈不规则的圆状直径达10～30 cm不等，形成的无混凝土空坑深浅不等。

3 路面破损程度不同的原因分析
1)采用机械切缝法。

混凝土达到一定强度后进行切缝操作。

在粗细集料级配合理、间距均匀、无砂窝、振捣密实、水灰比没有变化、切缝部位粗细集料已凝结牢固的状态下进行切缝，同时被切割断开，所以直缝的缝壁及横、纵缝交叉部位混凝土强度与板块内部强度等级相同。

缝壁和交叉部位由于粗集料分布均匀、不同规格的粗集料内部结构级配合理密实，又是同时被切割断开的，所以其粗集料的硬度、耐摩擦、耐创击性能强，支撑和增加了缝壁和交叉部位抵抗外力作用下的应力，提高了抗裂损性能和整体强度。

因此，采用机械切缝法的接缝部位路面破损程度轻。

2)采用人工压缝法。

接缝是在混凝土未凝结前、有一定的坍落度、粗细集料可游离状态下进行操作的。

操作时采用钢带制成的刀形压缝器，人工随摆动随下压或用铁锤击打，待达到规定深度后将压缝器提出再将油毡隔缝条镶人。

在操作压缝过程中，由于压缝器在摆动下压入混凝土时，拨动粗集料离开了压缝位置，将粗集料一部分沉压到缝隙底部，一部分被拨挤到压缝器两侧，粗集料受重力压迫下沉，并向压缝器两侧推挤，流体状态的砂浆就上浮，并从压缝器两侧涌出填入粗集料离开的位置。

砂浆被挤压后，改变了水灰比，坍落度大的砂浆在压缝器两侧(即缝隙两侧)的缝壁部位，形成了砂浆窝和砂浆带，待水分蒸发后由于砂浆内空隙率增大从而就大幅度降低了强度。

单纯砂浆本身的强度即使在水灰比不变的状态下，也远远低
于混凝土的强度，尤其是在横、纵缝交叉部位更为突出。

对应接缝处的四个角全部是坍落度大的砂浆筑成，在角的平面3 cm至缝深内，粗集料含量较少，其混凝土内部粗细集料结构级配和水灰比起了根本性的改变，这就形成了交叉部位出现直径7 cm左右的圆状砂窝，而且还发生在抵抗外力能力最薄弱的部位。

这些低强度的砂浆窝和砂浆带通过车轮碾压摩擦和撞击，就产生面层破损至开裂和掉损混凝土块，逐渐形成了各种低于表面而无混凝土的空坑和带形很宽的缝隙。

因此，采用人工压缝法的接缝部位路面破损严重，从而大大缩短了路面的使用寿命，也降低了通行能力，影响了市容市貌。

4 两种施工方法维护期与经济投入比较
1)人工压缝法施工的接缝部位破损部位多，面积大，掉损混凝土块体积大，无混凝土空坑较深，破损程度严重，造成道路面层早期就需进行维护修补。

由于投入维修期早，维修时间长，修补和混凝土填充量大，所以经济投人大。

经调查，一般投入使用6～8 a就开始进行维护修补。

2)机械切缝法施工的接缝部位破损部位少，面积小，掉损混凝土块体积较小，破损的混凝土坑较浅，破损程度轻，进入维修期晚，维修时间短，修补耗用的材料用量少，经济投入小。

接缝部位可达10 a才开始维护修补。

实践证明，为了确保混凝土道路面层工程质量，提高使用效益，在横向缩缝施工操作中，应采用机械切缝法施工，严格把握好切缝时机，并按设计规定的材料和要求填充缝隙，才能更加有效地控制接缝部位的质量，缩短维护周期，降低维护修补费用，延长道路使用寿命。