探討水泥混凝土路面裂縫的原因與防治措施

林 超

（湛江市公路管理局遂溪分局，廣東 遂溪 524300）

探討水泥混凝土路面裂縫的原因與防治措施

林 超

（湛江市公路管理局遂溪分局，廣東 遂溪 524300）

文章簡(jiǎn)要論述了水泥混凝土路面開(kāi)裂的原因，并從分析其產(chǎn)生原因入手，根據(jù)工程中的處理經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合相關(guān)理論研究對(duì)在工程實(shí)踐中如何預(yù)防控制好水泥混凝土路面的開(kāi)裂問(wèn)題進(jìn)行了探討，以期延長(zhǎng)水泥混凝土路面使用年限。

水泥混凝土路面；開(kāi)裂；原因；防治措施

水泥混凝土路面是一種剛度大、擴(kuò)散荷載能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好的路面結(jié)構(gòu)。但混凝土的一些質(zhì)量問(wèn)題也給工程帶來(lái)很大影響，其中開(kāi)裂就是一個(gè)問(wèn)題，應(yīng)引起管理和施工人員的充分重視，這將會(huì)對(duì)自己的經(jīng)濟(jì)帶來(lái)一定的效益，也對(duì)整個(gè)工程的質(zhì)量起著舉足輕重的作用。

1 開(kāi)裂產(chǎn)生的原因

1.1 原材料不合格

1.1.1 水泥的安定性差，強(qiáng)度不足

水泥中的游離氧化鈣凝結(jié)過(guò)程中水化很慢，水泥凝結(jié)硬化后還在繼續(xù)起水化作用，當(dāng)游離的氧化鈣超過(guò)一定限量時(shí)，就會(huì)破壞已經(jīng)硬化的水泥石或使抗拉強(qiáng)度下降。

1.1.2 集料含泥量及有機(jī)質(zhì)含量超標(biāo)

水泥混凝土中水泥石與骨料的界面黏結(jié)不良一般是產(chǎn)生初期開(kāi)裂的薄弱部位。

1.2 混凝土配合比不當(dāng)

1.2.1 單位水泥用量偏大

混凝土中引起收縮的主要是水泥石部分，過(guò)多的水泥用量必然會(huì)導(dǎo)致較大的收縮。

1.2.2 水灰比偏大

偏大的水灰比，增大了水泥水化初期骨料表面的水膜厚度，影響了混凝土的強(qiáng)度。

1.3 現(xiàn)場(chǎng)施工的原因

澆灌混凝土?xí)r，振搗或插入不當(dāng)，過(guò)振、漏振或振搗棒抽撤過(guò)快，均會(huì)影響混凝土的密實(shí)性和均勻性，在密度小的區(qū)域混凝土面板下部多呈蜂窩和空洞狀，形成了承受應(yīng)力的薄弱部位或區(qū)域，從而誘導(dǎo)開(kāi)裂的產(chǎn)生。

1.4 路基不均勻沉降的原因

壓實(shí)度不足或壓實(shí)不均勻路段，在路面長(zhǎng)期使用過(guò)程中，由于水溫條件的變化和行車(chē)荷載作用，路基產(chǎn)生不均勻沉降，致使沉降量不同的結(jié)合面產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)，面板由于荷載作用導(dǎo)致開(kāi)裂。

1.5 切割時(shí)間的原因

當(dāng)水泥達(dá)到終凝時(shí)，水泥混凝土即將凝固成型，這時(shí)水泥混凝土體收縮變形也在不斷進(jìn)行，并產(chǎn)生了較大的拉應(yīng)力，當(dāng)混凝土路面面板與基層之間的摩擦力大于這個(gè)成型凝固產(chǎn)生的收縮拉應(yīng)力時(shí)，在混凝土面板承受拉應(yīng)力最薄弱的位置就會(huì)被拉斷而產(chǎn)生開(kāi)裂。這是因?yàn)闆](méi)有及時(shí)準(zhǔn)確地切縫，才導(dǎo)致開(kāi)裂的。

1.6 養(yǎng)護(hù)原因

在水泥混凝土路面施工中，養(yǎng)護(hù)是一道十分重要的工序，對(duì)保證其強(qiáng)度和預(yù)防裂縫產(chǎn)生有著一定的影響。在養(yǎng)護(hù)中，由于養(yǎng)護(hù)方法不當(dāng)、灑水量不夠或時(shí)間較短，使混凝土表面水分不夠或蒸發(fā)過(guò)快或養(yǎng)護(hù)時(shí)間不夠，常常使混凝土表面產(chǎn)生收縮開(kāi)裂。

1.7 氣候溫差原因

當(dāng)施工環(huán)境的溫差大、氣候干燥時(shí)，如果不注意混凝土的澆灌時(shí)間及防護(hù)措施，其混凝土表面也極易出現(xiàn)開(kāi)裂。

2 開(kāi)裂的預(yù)防措施

2.1 設(shè)計(jì)方面

（1）充分考慮混凝土路面的厚度、設(shè)計(jì)尺寸，應(yīng)保證在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)的正常使用。

（2）設(shè)計(jì)全面的排水系統(tǒng)，確保地表水、地下水不會(huì)對(duì)路基、路面造成侵蝕破壞。

2.2 施工中嚴(yán)把原材料關(guān)

原材料是構(gòu)成混凝土路面的主體，如果由于施工中管理不嚴(yán)，購(gòu)進(jìn)材料質(zhì)量低劣，那么這樣的材料組成的混凝土路面面板的彎拉應(yīng)力就達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，很容易在施工期間產(chǎn)生不規(guī)則斷裂。所以，必須要按照配合比設(shè)計(jì)要求進(jìn)行原材料選擇，以確保工程質(zhì)量。

2.3 嚴(yán)把工程質(zhì)量施工關(guān)

施工中要經(jīng)常檢查骨料的級(jí)配和雜質(zhì)，合理選擇好混凝土的設(shè)計(jì)坍落度，如發(fā)現(xiàn)所購(gòu)進(jìn)的骨料級(jí)配與原試驗(yàn)級(jí)配不符時(shí)，必須及時(shí)調(diào)整施工配合比，同時(shí)還要檢查含泥量，使其不能超標(biāo)。而在施工中最應(yīng)注意的是水灰比的控制，單位水泥用量要精確，誤差值控制在1%以內(nèi)，用水量誤差不超過(guò)1%，外加劑控制在2%以內(nèi)。因此，在施工中要嚴(yán)格把住混合料的配比關(guān)，特別是水灰比這一關(guān)。

2.4 控制基層質(zhì)量

當(dāng)基層表面凹凸不平，不僅會(huì)使面板與基層間的摩擦力增大，而且使面板下面的摩阻力形成不均勻的片狀區(qū)，這樣在不均勻片狀區(qū)的邊緣部位和摩阻力集中的區(qū)域就最容易形成開(kāi)裂。另一方面，當(dāng)基層標(biāo)高低時(shí)，澆筑的混凝土面板就偏厚，而切縫深度又是按正常板厚實(shí)施的，這樣在混凝土凝固過(guò)程中產(chǎn)生的拉壓力的作用下，就會(huì)在面板相對(duì)比較薄的部分產(chǎn)生不規(guī)則裂縫，因此必須使基層的壓實(shí)質(zhì)量達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)值和彎沉值，保證路基有足夠均勻的強(qiáng)度、穩(wěn)定性。

2.5 在施工中必須振搗均勻密實(shí)

澆搗時(shí)，振搗棒要快插慢拔，根據(jù)不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時(shí)間，避免過(guò)振、漏振，振搗速度應(yīng)緩慢而均勻，連續(xù)不間斷行進(jìn)，再采用二次振搗，以排除混凝土內(nèi)部的氣泡和水分。也可以用振動(dòng)板縱橫交錯(cuò)地進(jìn)行振搗，最后使混凝土均勻密實(shí)。

2.6 正確安裝傳力桿可以防止裂縫

在混凝土澆筑過(guò)程中，要始終保持施工作業(yè)的連續(xù)性，一旦出現(xiàn)間斷作業(yè)，必須設(shè)置一道施工縫，并布置傳力桿，傳力桿的安裝設(shè)置必須遵照規(guī)范要求，按設(shè)計(jì)進(jìn)行，使傳力桿與道路中心線及路面平行。如果傳力桿安裝偏斜，定位精確度不足時(shí)，則在傳力過(guò)程中會(huì)將混凝土頂壞，從而形成裂縫。

2.7 在施工中盡量避免產(chǎn)生較大的溫差效應(yīng)

溫差效應(yīng)過(guò)大或突變，容易造成混凝土面板強(qiáng)度的形成不同步。當(dāng)氣溫高時(shí)，上部強(qiáng)度的形成比下部要慢。在這樣的情況下，面板強(qiáng)度的形成不同步，容易出現(xiàn)翹曲變形，一旦有不規(guī)則裂縫發(fā)生就會(huì)使強(qiáng)度較低部位拉斷開(kāi)裂，所以在施工中要注意盡量避免溫差大天氣或大風(fēng)天氣施工或者當(dāng)混凝土澆筑完畢后立即采用遮陽(yáng)灑水，噴灑養(yǎng)護(hù)劑等措施，使混凝土體的表面始終保持潮濕，確保晝夜溫差不至太大，以預(yù)防混凝土路面開(kāi)裂。

2.8 正確地在縱坡變化處、平曲線及構(gòu)造物結(jié)合部設(shè)置脹縫

縱坡變化處、平曲線及構(gòu)造物結(jié)合部都是應(yīng)力應(yīng)變集中的位置，在此處設(shè)置脹縫，是減少或釋放應(yīng)力應(yīng)變的最佳方案，它可以大大降低在此處的斷板率。

2.9 及時(shí)準(zhǔn)確地切縫是預(yù)防裂縫的有力措施

切縫的時(shí)間一定要在產(chǎn)生最大收縮應(yīng)力之前，在混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到1.1～1.4 MPa之間時(shí)，進(jìn)行切縫才有效，切縫深度約為板厚的 1/4～1/3，不宜切縫太淺或太深，這樣可以有效地引導(dǎo)混凝土路面開(kāi)裂在預(yù)定的切縫位置上斷裂，避免了不規(guī)則裂紋的產(chǎn)生。

2.10 邊界影響的控制

（1）有中央分隔帶、路緣石等結(jié)構(gòu)物施工時(shí)，應(yīng)在與混凝土路面接觸處涂刷瀝青，使雙方自由伸縮。

（2）基層養(yǎng)生結(jié)束后，要及時(shí)澆筑水泥混凝土路面，以防止基層因暴露時(shí)間長(zhǎng)而產(chǎn)生干縮裂縫，預(yù)防因基層裂縫反射到混凝土路面上來(lái)。

2.11 加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)

在混凝土裂縫的防治工作中，對(duì)新澆筑混凝土的早期養(yǎng)護(hù)工作尤為重要。對(duì)新澆筑完的混凝土要及時(shí)覆蓋養(yǎng)生，一定要按規(guī)定的天數(shù)和灑水次數(shù)進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)，使混凝土表面始終保持濕潤(rùn)狀態(tài)。當(dāng)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度后，方可開(kāi)放交通。在工程施工中，要針對(duì)工程實(shí)際情況，認(rèn)真分析水泥混凝土路面開(kāi)裂的原因，對(duì)癥下藥，抓好每一個(gè)環(huán)節(jié)，采取行之有效的質(zhì)量控制措施，減少混凝土路面開(kāi)裂的數(shù)量，進(jìn)而提高行車(chē)的舒適性，延長(zhǎng)水泥混凝土路面的使用年限。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著我們對(duì)混凝土性質(zhì)研究的不斷深人，技術(shù)水平不斷提高，相信混凝土開(kāi)裂的問(wèn)題將會(huì)逐漸得以圓滿地解決。

The Exploration of Cracking Reasons for Cement Concrete Pavement and Prevention Measures

Lin Chao

This paper briefly discusses the cracking reasons for cement concrete pavement, starting from the analysis of its causes, according to project treatment experience, combined with relevant theory, analyzes on how to prevent and control the cracking of cement concrete pavement in the construction practice so as to extend the service life of cement concrete pavement.

cement concrete pavement; cracking; reason; prevention measures

U416.2

A

1000－8136（2011）06－0078－02