水泥混凝土路面早期裂縫和平整度控制探討

王銳軍　蘇永剛

摘要：在水泥混凝土路面施工中，出現(xiàn)裂縫問題和路面較寬平整度不易控制等問題是容易出現(xiàn)的問題，也是道路建設(shè)的難點(diǎn)，本文就裂縫問題和平整度問題的處理出發(fā)探討解決措施。

關(guān)鍵詞：水泥混凝土；裂縫；平整度：道路建設(shè)

中圖分類號(hào)：U416.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1674-3954（2013）21-0339-02

1 引言

水泥混凝土路面具有承載能力大、剛度大、強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用低且使用年限長等特點(diǎn)。然而，已修建的水泥混凝土路面很多早期就出現(xiàn)病害，已嚴(yán)重影響了水泥混凝土路面的使用壽命和道路行車質(zhì)量，給國家有限的投資造成很大浪費(fèi)。如何修補(bǔ)好損壞的水泥混凝土路面，是擺在公路施工與養(yǎng)護(hù)工作者面前的一個(gè)嚴(yán)峻課題。根據(jù)調(diào)查分析，這些病害中有相當(dāng)一部份與施工工藝有關(guān)，因此，有必要從施工角度研究病害產(chǎn)生的機(jī)理，從而尋求改善施工工藝的方法。

2 裂縫問題產(chǎn)生的原因

2.1 施工工藝原因

施工工藝方面的原因有：①振搗不夠造成混凝土強(qiáng)度不均勻而導(dǎo)致開裂，如振搗時(shí)間太長也會(huì)造成分層，細(xì)骨料浮在上層而粗骨料沉到下層，因而增加表面收縮裂縫的機(jī)會(huì)。⑦混凝土拌合時(shí)，如果材料溫度高且在水泥的水化熱作用下，混凝土拌合物溫度也會(huì)很高，在冷卻硬化過程中就會(huì)產(chǎn)生溫差收縮，導(dǎo)致開裂。③沒及時(shí)養(yǎng)生或方法不當(dāng)，尤其是在高溫、風(fēng)速大情況下，會(huì)使混凝土表面水分蒸發(fā)過快，導(dǎo)致干縮裂縫。④切縫不及時(shí)而導(dǎo)致混凝土內(nèi)應(yīng)力集中，易形成不規(guī)則貫穿縫。

2.2 邊界原因

施工邊界原因有：①在施工時(shí)先澆筑一邊的縮縫，而另一邊在澆筑前已開裂。當(dāng)氣溫下降時(shí)，開裂的縮縫兩邊混凝土板會(huì)收縮，導(dǎo)致后澆筑未切割的混凝土板受到較大的拉應(yīng)力，混凝土初期抗拉強(qiáng)度小于拉應(yīng)力時(shí)，對(duì)應(yīng)位置就會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。⑦當(dāng)溫度下降時(shí)路緣帶本身會(huì)收縮，但路緣帶下半部具有粗糙面，會(huì)使得初期強(qiáng)度低的混凝土面板在路緣帶裂縫處產(chǎn)生邊界裂縫。同樣道理，如果基層穩(wěn)定層已有裂縫，氣溫下降時(shí)裂縫兩邊會(huì)收縮，產(chǎn)生摩擦力，帶動(dòng)上面混凝土面板開裂。

3 平整度問題產(chǎn)生的原因

除做面工序自身的原因會(huì)導(dǎo)致平整度問題外，混凝土硬化過程中的收縮均勻與否，其它前期工序是否造成做面工序無法彌補(bǔ)的影響，都會(huì)對(duì)平整度產(chǎn)生影響。做面工序以外的其它因素影響路面平整度的因素主要如下：

3.1 混凝土硬化過程中不均勻收縮的因素

新拌混凝土在一定溫度條件下，毛細(xì)孔水和游離子水等蒸發(fā)很快，毛細(xì)孔水在下降時(shí)彎液面曲率逐漸增大，在表面張力作用下，產(chǎn)生收縮力致使混凝土收縮。上述收縮現(xiàn)象主要發(fā)生在漿體。如果收縮是均勻的對(duì)路面平整度將影響甚微，若新拌混凝土水灰比值偏大、水泥漿體偏多，而水灰比或漿體在拌合料中分布不勻，或拌合料拌合不均，混凝土振搗密實(shí)度不均勻，收縮也會(huì)不均勻，將導(dǎo)致路面不平整。

3.2 前期工序所致影響

前期工序?qū)β访嫫秸鹊挠绊懼饕校孩倌０宓脑O(shè)置對(duì)平整度有很大影響，路面的標(biāo)高和平整度都有賴于模板支設(shè)的穩(wěn)固和模板的平整。木模的變形，木模頂?shù)哪p都會(huì)給平整度帶來影響。②一般要求模頂標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)高相同，但在真空脫水前需保證混凝土面比模頂高5mm左右，作為脫水收縮預(yù)留值。但振動(dòng)梁及提漿棒（滾筒）均須緊貼在模板上拖滾，路拱橫坡也使?jié){體向低側(cè)流動(dòng)，難以保持此值，使得真空脫水收縮后混凝土面低于模頂，失去頂平標(biāo)準(zhǔn)而影響平整度。

4 從管理源頭預(yù)防早期裂縫

（1）首先要成立專門的技術(shù)攻關(guān)小組，提出解決裂縫和平整度的具體措施，并制定合理的施工方案，還要監(jiān)督施工時(shí)認(rèn)真執(zhí)行。

（2）把質(zhì)量管理工作放在各項(xiàng)工作的首位，為了保證工程的各項(xiàng)指標(biāo)都能達(dá)到優(yōu)良的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)制訂相應(yīng)的檢查方案，建立各級(jí)質(zhì)量監(jiān)督管理制度，配備專職質(zhì)量檢查人員，成立質(zhì)量控制領(lǐng)導(dǎo)小組，共同把好質(zhì)量關(guān)。

（3）現(xiàn)場施工人員和質(zhì)檢人員密切配合，嚴(yán)格執(zhí)行檢查方案，執(zhí)行好現(xiàn)場的質(zhì)量檢查，并切實(shí)加強(qiáng)預(yù)測，消除工程隱患，保證來那個(gè)號(hào)的工程質(zhì)量。

5 防止早期裂縫的施工措施

為避免混凝土路面的早期裂縫問題，在施工時(shí)應(yīng)采取如下措施：

（1）如果混凝土的表面層下基礎(chǔ)層的平整度不好，或者在一些地方的壓實(shí)度是不夠的，局部地方未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，那么裂縫就很容易薄弱處發(fā)生?；鶎悠秸炔町悓?dǎo)致混凝土收縮時(shí)的阻力差異也容易出現(xiàn)裂縫。在施工過程中，要高度重視基層部分的平整度和壓實(shí)度，此外，為確?；炷涟迨湛s尺寸容易滑動(dòng)，澆筑前最好先鋪塑料布，這將不僅防止裂縫的產(chǎn)生的同時(shí)還有利于混凝土的水化以便混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

（2）重點(diǎn)執(zhí)行好水泥、沙子、石頭等材料的進(jìn)場檢查，調(diào)試混合比。檢查砂石必須符合外觀標(biāo)準(zhǔn)，必須有出廠合格證。在施工時(shí)優(yōu)選低熱水泥類型，根據(jù)現(xiàn)場條件，預(yù)先澆注的混凝土的試驗(yàn)塊，來調(diào)整混凝土的混合比，經(jīng)濟(jì)有效低防止混凝土板開裂的同時(shí)，達(dá)到了混凝土的強(qiáng)度要求，且減少了水泥用量。

（3）混凝土攪拌時(shí)，有時(shí)為了趕進(jìn)度，沒有充分?jǐn)嚢?，或上料時(shí)各種材料的配比沒有控制好的話，導(dǎo)致每罐與混合比不同且振搗效果不合格，將形成一個(gè)非均勻的收縮而產(chǎn)生的裂縫。另外，內(nèi)層紙袋碎的片也是影響質(zhì)量的根本因素，因?yàn)樾枰磸?fù)搬運(yùn)袋裝水泥，所以操作人員必須有責(zé)任心和嚴(yán)格的管理，才能有效減少裂縫的發(fā)生。在進(jìn)行材料攪拌時(shí)，需要嚴(yán)格的控制標(biāo)準(zhǔn)和選擇的一種有強(qiáng)烈責(zé)任心的人員來操作。

（4）攪拌時(shí)要嚴(yán)格控制水灰比。通常在施工中實(shí)際水灰比應(yīng)略大于設(shè)計(jì)值，這樣和易性好，便于工作，但水灰比增大，因?yàn)槭湛s率也增大，凝結(jié)收縮時(shí)很容易造成裂縫，在施工時(shí)加入減水劑的同時(shí)還要嚴(yán)格控制水灰比是方便施工且能避免裂縫的方法。

（5）道路澆筑時(shí)，我們必須正確處理好施工縫及每日剩余的材料，一般施工縫留在膨脹縫或收縮縫的地方，在完成日常任務(wù)中，必須準(zhǔn)確計(jì)算，盡量避免剩余的材料作為第二天鋪路的底層，這樣會(huì)導(dǎo)致底層不結(jié)實(shí)或者是兩層之間接觸不良造成的凝結(jié)硬化不同步，進(jìn)而產(chǎn)生裂縫、分層、掉角等等現(xiàn)象。即使遇到雨天，停電，機(jī)器故障等不可預(yù)見的情況下，剩余的材料被用作底層的材料，看似節(jié)約了，其實(shí)是潛在著很大的危險(xiǎn)，將來的維護(hù)也很不方便。

（6）要適時(shí)及時(shí)地切割收縮縫。切割的太早，由于混凝土強(qiáng)度不夠的原因?qū)е麓至厦撾x，不能切出整齊的縫：切割的太晚，由于溫度下降和水分減少產(chǎn)生的混凝土收縮會(huì)受到板長的制約，導(dǎo)致裂縫，混凝土獲得足夠的強(qiáng)度且收縮應(yīng)力不超過其強(qiáng)度范圍的時(shí)候是最佳的切縫時(shí)間。切縫時(shí)間受許多外部因素的限制，最好通過反復(fù)試驗(yàn)的方法來確定切縫的最佳時(shí)間，在開始切縫之前的幾小時(shí)，基于鋪筑后的氣溫、風(fēng)力的情況進(jìn)行試切，確定切縫時(shí)間或重試時(shí)間的判斷依據(jù)是切縫的整齊度以及粗級(jí)料是否脫落。

（7）在開始時(shí)的養(yǎng)生及養(yǎng)護(hù)施工，有時(shí)因?yàn)轱L(fēng)力大、溫差大的原因，混凝土外部會(huì)由于環(huán)境溫度的下降導(dǎo)致收縮，內(nèi)部聚集的混凝土水化產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致內(nèi)部膨脹但是外部收縮，相互制約就產(chǎn)生了極大的應(yīng)力，因而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。所以最好采取用塑料布鋪蓋，起到保溫和防止水分蒸發(fā)的效果，等到初凝后使用濕草簾進(jìn)行養(yǎng)生。

6 掌握好平整度的措施

路面的平整度也是一個(gè)重要的指標(biāo)，為確保平整度，應(yīng)該做到以下幾點(diǎn)：

（1）鋪筑前準(zhǔn)備的鋪路模板必須挑選絕對(duì)順直的，在拆除模板后，側(cè)面才會(huì)順直平整，板塊之間的相接也容易。高度差和錯(cuò)位現(xiàn)象經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)在模板的接頭處，因而每次澆注前都應(yīng)該重新檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理解決。最好根據(jù)工程的需要，自制合適現(xiàn)場情況的振搗梁和滾杠，在滾杠提漿后，掛線用卡尺測量順模板方向的高度差。在較大的高度差的地方，重新切割和填補(bǔ)找平，再重新振動(dòng)壓滾平整。

（2）混凝土表面是否有足夠的砂漿層和拉毛的時(shí)間是決定混凝土表面拉毛后是否清晰美觀，深淺一致的關(guān)鍵因素。為了確保砂漿層的厚度在自制的振搗梁底部焊制扒齒，使振搗提漿過程中較大的石料能夠落到下層，上表面就有足夠的砂漿層，對(duì)于平整和拉毛很有好處。合適拉毛的時(shí)間是在混凝土面層不會(huì)沾手的時(shí)候?yàn)楹?，拉毛時(shí)應(yīng)注意拉出的溝槽要整齊美觀和堅(jiān)固，不容易破損。

（3）如遇到像廣場、交叉口等廣場式的路面，應(yīng)事先在施工的圖紙上按照支模寬度打上網(wǎng)格，根據(jù)坡度來計(jì)算出模板外的實(shí)際高度，這樣算出來的高度雖然會(huì)在后來要做些調(diào)整，但是這樣可以很好地保證了混凝土板的整體平整性。

7 結(jié)束語

要做好混凝土路面的質(zhì)量，首先要保證路基的質(zhì)量要過關(guān)，還必須嚴(yán)格控制材料的質(zhì)量，加強(qiáng)試驗(yàn)檢測，計(jì)量準(zhǔn)確，及時(shí)合理地設(shè)計(jì)混合比嚴(yán)格控制水灰比。同時(shí)，規(guī)范施工行為，按標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)工作也是非常必要的。此外，還要積極探索和完善的施工工藝，以提高提高混凝土路面的質(zhì)量。

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