淺析水泥混凝土路面施工中的裂縫原因與預(yù)防

秦守湘 謝曉峰

（南陽市農(nóng)村公路管理處，河南 南陽 473000）

0 前言

水泥混凝土路面是高級路面，俗稱白色路面，它是以混凝土板和基層、墊層所組成的路面。根據(jù)對材料的要求和組成不同分為∶素混凝土、鋼筋混凝土、邊續(xù)配筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土、裝配式凝土、鋼纖維混凝土和混凝土小鋪砌等面層板和基（墊）層所組成的路面。目前采用最廣泛的是就地澆筑的素混凝土路面，簡稱（普通）混凝土路面，本文主要介紹這種路面的裂縫分析與預(yù)防。

素混凝土路面，是指除接縫區(qū)和局部范圍（邊緣和角隅）外不配置鋼筋的混凝土路面。

由于混凝土路面強度高、耐久性好，能適應(yīng)重載、高速而繁密的汽車運輸要求，在我國一些城市道路、工礦道路、停車場和機場跑道上采用較多，在我國發(fā)展很快。

隨著水泥混凝土路面的發(fā)展，混凝土路面施工技術(shù)也在逐步得到提高，但是混凝土路面也存在一些缺點，我們除掌握其施工工藝外，還需要注意針對水泥混凝土路面的缺點所產(chǎn)生的一些病害的防治，尤其是水泥混凝土路面出現(xiàn)開裂、斷板等必須引起重視，認(rèn)真分析原因，積極采取措施加以防治。

1 水泥混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因

下面筆者就砼路面施工的具體實踐將其出現(xiàn)裂縫的原因作以下分析∶

1.1 原材料不合格

（1）水泥

①水泥細(xì)度不夠

②穩(wěn)定性差

③強度不足

（2）集料（砂、碎石等）不合格及其含泥量及有機質(zhì)含量超標(biāo)。

1.2 土基處理不當(dāng)

（1）基層干燥會吸收混凝土拌和物中的水分，使底部混凝土失水，甚至因脫水而導(dǎo)致強度降低，進(jìn)而開裂。

（2）土基的穩(wěn)定性不足，在水溫變化的影響下出現(xiàn)較大的變形，特別是不均勻沉陷，則仍將給混凝土面板帶來很不利的影響，實踐證明，由于土基的不均勻支承，既不均勻沉陷、不均勻凍脹、膨脹土，使面板在受荷時底部產(chǎn)生過大的彎拉應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土路面產(chǎn)生破壞。

1.3 基層標(biāo)高失控和不平整

（1）基層標(biāo)高失控，容易造成路面厚度不一致。

（2）基層不平整會大大地增加其與混凝土界面的摩阻力，易在較薄弱路面開裂。

1.4 混凝土配合比不當(dāng)

（1）單位水泥用量偏大，必然會導(dǎo)致較大的收縮率，如果養(yǎng)護(hù)不及時，也容易產(chǎn)生裂紋。

（2）施工混合料水灰比波動大影響了混凝土強度，高低不一，往往低強度收縮開裂。

（3）施工中計量不準(zhǔn)，尤其是未根據(jù)集料中的含水量及時調(diào)整用水量，會影響混凝土配合比的準(zhǔn)確性，從而影響混凝土強度的不均勻。

1.5 施工工藝不當(dāng)

（1）混凝混合料攪拌時間過短，均勻性差，水泥分布不均勻，形成混凝土強度不足或不均勻，易導(dǎo)致早期開裂斷板。

（2）混凝土拌和時，如果水泥或集料溫度過高，再加上水泥的水化熱，會使混凝土拌合物的溫度過高，水化速度加快需要較大量的水化水補給，如在硬化過程沒有及時補給混凝土表面需要水份，導(dǎo)致干縮裂紋。

（3）混凝土澆筑期間，因停電、機械故障、運輸不暢、氣候突變、停料等原因使混凝土澆筑作業(yè)中斷，再澆筑時未按施工縫處理，新舊混凝土由于結(jié)合不良和收縮不一致會形成一條不規(guī)則接縫。

（4）養(yǎng)生不及時或養(yǎng)護(hù)方法不當(dāng)。

（5）切縫不及時或深度不夠。

（6）施工車輛過早通行。

（7）傳力桿安裝不當(dāng)，傳力桿不豎直于混凝土板截面，則在混凝土伸張和傳力過程中混凝土就會被傳力桿撐破，形成接縫破損。

（8）受晝夜溫差較大的影響。在晝夜溫差較大的季節(jié)施工，混凝土白天過多的升溫，夜間氣溫驟降時收縮過大，出現(xiàn)斷板開裂。

1.6 邊界原因

（1）在雙幅路面施工中，已澆筑一邊的縮縫在另一邊未開始澆筑前已經(jīng)裂通，氣溫下降到一定程度時，先澆筑的混凝土板塊伸縮帶動后澆筑的混凝土板塊伸縮，斷裂的縮縫磨擦力牽動新澆混凝土板收縮，這樣后澆筑還未切割的混凝土板受到較大的超強度應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土初期抗拉強度時，就會在先澆筑板縮縫對應(yīng)混凝土板塊位置發(fā)生不規(guī)則裂縫。

（2）受基層穩(wěn)定層的影響。半剛性二灰基層一般都有規(guī)則性的裂縫。

1.7 人為造成產(chǎn)生的裂縫

在施工中布料或?qū)嵤┢渌僮鲿r，不注意而出現(xiàn)的裂縫。

2 水泥混凝土路面裂縫的預(yù)防措施

針對上面提及的造成的水泥混凝土路面裂縫的原因分析，采取行之有效的、全面的預(yù)防措施，可減少裂縫和斷板數(shù)量，延長混凝土路面的使用年限，提高行車的舒適性。下面談?wù)勵A(yù)防裂縫產(chǎn)生的一些措施辦法。

2.1 選用合格的原材料是保證混凝土質(zhì)量的必要條件

（1）對于安定性差、游離氧化鈣（CaO）超標(biāo)及強度不足的水泥應(yīng)禁止使用，不同標(biāo)號、不同廠家、不同種類、不同批產(chǎn)的水泥嚴(yán)禁混合使用；盡量采用旋轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)的發(fā)熱量少、收縮量小的硅酸鹽道路水泥或普通硅酸鹽水泥。

（2）集料（砂、碎石）含泥量超標(biāo)時應(yīng)更換料源，選擇合格的、含泥量較少的材料，或?qū)⑵湔J(rèn)真沖洗至達(dá)到要求方可使用。

2.2 基層標(biāo)高、平整度的控制

（1）嚴(yán)格控制基層頂面標(biāo)高，在基層施工，應(yīng)專人跟蹤測量、嚴(yán)格控制標(biāo)高，確保混凝土路面板厚度的均勻一致。

（2）按水泥混凝土路面平整度要求控制基層平整度，減少水泥混凝土路面板與基層摩阻力。

（3）混凝土路面施工時，若基層（二灰）過于干燥或基層表面松散超粉，應(yīng)及時清掃基層頂面干凈，并用水車灑水均勻，確?；鶎泳哂幸欢ǖ暮?。

2.3 嚴(yán)格控制混凝土配合比

（1）按試驗混凝土配合比準(zhǔn)確配料；單位水泥用量要精確稱量。

（2）集料的含水量要及時試驗取得，控制適宜的用水量，保持水灰比準(zhǔn)確；為減少用水量，改善和易性可使用合適的外摻劑。

（3）施工中應(yīng)嚴(yán)格稱量，確保砼配合比的準(zhǔn)確性。

2.4 施工工藝的控制

（1）混凝土的拌和時間要根據(jù)機械性能準(zhǔn)確掌握，要確保混凝土的拌和均勻和保證達(dá)到拌和時間要求。

（2）混凝土拌和時，若集料溫度過高，應(yīng)采用降溫措施后再配料拌和，若采用撒水降溫方法，應(yīng)及時測定含水量，調(diào)整拌和水用量，保證水灰比什不致增大。

（3）混凝土路面施工開盤前，要仔細(xì)檢查機械設(shè)備，確保其完好，配料、拌和、運輸、攤鋪作業(yè)面要有序配合。

（4）重視混凝土面板養(yǎng)生，采用優(yōu)質(zhì)養(yǎng)護(hù)劑，或濕法養(yǎng)護(hù)，不要采用沒有覆蓋物僅灑水的養(yǎng)生方法。

（5）及時切縫并確保縫深，滿足設(shè)計要求，根據(jù)施工現(xiàn)場氣溫及水泥品種試驗確定最早切縫時間，一般應(yīng)采用多臺切縫機同時作業(yè)，以保證切縫及時，切縫深度為混凝土板厚1/3至1/4，不宜切縫太淺（少于1/4）。實踐證明，軟切縫工藝可提前切縫時間，預(yù)防水泥混凝土路面斷板。

（6）控制交通車輛，避免在混凝土強度不足的條件下，過早開放交通，養(yǎng)護(hù)車輛也應(yīng)盡量避免直接在面板上通行。

（7）正確安裝傳力桿，防止上下翹動，應(yīng)采用雙層型模板固定傳力桿確保傳力桿的正確安裝，澆筑下一混凝土板時要按設(shè)計要求安設(shè)塑料套管和涂瀝青隔層。

（8）在晝夜溫差較大的季節(jié)，混凝土表面修整完成后要覆蓋養(yǎng)生，以保持溫度變化不致太大，同時注意及時割縫。

2.5 外界影響的控制

（1）要盡早將后澆筑的面板切縫。

（2）如果基層穩(wěn)定層已經(jīng)發(fā)生裂縫，在筑混凝土面板前，及時找出裂縫產(chǎn)生位置，做好標(biāo)記，待混凝土澆筑整修完工后，及時在對應(yīng)間相應(yīng)的板塊位置及早切縫，避免基層裂縫因氣溫變化收縮，因磨擦力作用而影響上面初期混凝土面板裂。

2.6 克服人為因素，嚴(yán)格施工工藝，布料時注意混凝土料的均勻，嚴(yán)禁工人在布好料的面層上來回走動或踩踏。

3 裂縫斷板的處理與修復(fù)

水泥混凝土路面出現(xiàn)了裂縫或斷板，都應(yīng)進(jìn)行處理或修復(fù)。裂縫、斷板的處理，應(yīng)根據(jù)其程度不同分別對待，處理的方法分裂縫修補、局部修補、整塊板要更換三種。

4 結(jié)語

以上是筆者幾年來參加各級縣鄉(xiāng)公路水泥混凝土路面施工的一些認(rèn)識，除此之外，水泥混凝土路面的裂縫，斷板還有受其它原因影響而產(chǎn)生的，如受路基、結(jié)構(gòu)物的影響等等原因而產(chǎn)生的裂縫和斷板，故此、在施工水泥混凝土路面時，應(yīng)多方注意，做好預(yù)防，采取有效措施，盡量減少裂縫產(chǎn)生。

［1］交通運輸部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).JTG F30-2003公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2003.