水泥混凝土路面施工初期裂縫及處置對(duì)策

王 瑞

(山西省公路局太原分局勘測(cè)設(shè)計(jì)所，山西 太原 030006)

0 引言

水泥混凝土路面在建設(shè)前期若出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，就會(huì)直接影響到公路后期投入使用，在道路使用過(guò)程中，會(huì)受到荷載作用影響，微裂縫會(huì)逐漸的擴(kuò)大，且裂縫會(huì)隨著時(shí)間的增加而增加，最后會(huì)導(dǎo)致混凝土路面斷板，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致地表滲漏出現(xiàn)，大大的降低了路基面的承載能力，增加行車(chē)的安全危險(xiǎn)因素，因此，對(duì)水泥混凝土路面前期施工裂縫進(jìn)行分析，采取有效的策略進(jìn)行控制非常重要。

1 初期裂縫發(fā)生機(jī)理

水泥混凝土路面從鋪完到數(shù)日內(nèi)往往會(huì)產(chǎn)生裂縫，這種裂縫稱之為“初期裂縫”。發(fā)生裂縫是由于下沉、干燥或溫度原因所致。

混凝土路面的裂縫，往往由多種原因造成，完全肯定某種原因是困難的。即使考慮了預(yù)防對(duì)策，例如對(duì)施工時(shí)的氣象條件、混凝土使用的材料和配合比、混凝土拌和生產(chǎn)和鋪筑方法等作了必要的總體分析，采取了相應(yīng)對(duì)策，但要完全防止初期開(kāi)裂也是困難的。重要的是在發(fā)生初期開(kāi)裂后采用適當(dāng)方式進(jìn)行處置。

2 初期裂縫分類(lèi)

主要考慮用混凝土攤鋪機(jī)施工的水泥混凝土路面，將初期裂縫分為下沉裂縫、塑性收縮裂縫、溫度裂縫三類(lèi)，分別說(shuō)明其產(chǎn)生的原因和施工注意事項(xiàng)，預(yù)防對(duì)策和處置方法。

3 下沉裂縫

3.1 定義及產(chǎn)生原因

所謂下沉裂縫，主要是指連續(xù)配筋混凝土路面的養(yǎng)生初期，因混凝土不同的下沉產(chǎn)生的裂縫。此類(lèi)開(kāi)裂容易發(fā)生在新拌混凝土稠度不恰當(dāng)、振搗不充分的部位，澆筑后由于鋼筋和鋼筋焊網(wǎng)等妨礙了上浮或有空隙的混凝土整體下沉而產(chǎn)生。下沉裂縫發(fā)生原因由鋼筋或鋼筋焊網(wǎng)等的設(shè)置深度、氣溫濕度、風(fēng)等氣象條件，或混凝土的配合比等各種主要因素復(fù)合影響所致。

3.2 預(yù)防對(duì)策

裂縫的事先預(yù)防對(duì)策有：確認(rèn)鋼筋焊網(wǎng)位置是否正確；在可能范圍內(nèi)盡早覆蓋養(yǎng)生；配合比設(shè)計(jì)中盡可能減少用水量同時(shí)先用較小水灰比；施工時(shí)選用粗、細(xì)集料不易離析的材料級(jí)配等措施。

3.3 處置措施

處理時(shí)，在混凝土尚未硬化前的較早階段發(fā)現(xiàn)時(shí)，可采用瓦工用抹子、鏝刀等壓抹使之消除。此外，即使出現(xiàn)了部分下沉裂紋，一般也只是面板上部開(kāi)裂，沒(méi)有必要馬上換板。但也可能有與面板結(jié)構(gòu)有關(guān)的問(wèn)題，因此可依據(jù)超聲波檢測(cè)確認(rèn)裂縫長(zhǎng)，對(duì)應(yīng)于裂縫寬度，采用高分子類(lèi)材料或水泥類(lèi)材料填縫封閉等適當(dāng)方法處理。

4 塑性收縮裂縫

4.1 定義

所謂塑性收縮裂縫，是在混凝土面板澆筑后，養(yǎng)生初期出現(xiàn)的細(xì)微裂紋。

4.2 產(chǎn)生原因

此類(lèi)裂縫是由于日照或刮風(fēng)等影響，塑性混凝土表面急劇干燥時(shí)產(chǎn)生的。

4.3 預(yù)防對(duì)策

塑性收縮開(kāi)裂一般多發(fā)生在混凝土板表面，不會(huì)對(duì)面板結(jié)構(gòu)造成損壞，因此，重要的是為了不使混凝土表面急劇干燥而采取適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)生措施。

4.4 處置措施

發(fā)現(xiàn)收縮裂縫時(shí)，盡快用鏝刀等壓抹以消除裂紋。當(dāng)面板硬化后發(fā)現(xiàn)塑性開(kāi)裂時(shí)，和下沉開(kāi)裂一樣，無(wú)需立即更換混凝土面板，但因也可能與面板結(jié)構(gòu)有關(guān)，因此，可用超聲波測(cè)定等方法檢測(cè)確認(rèn)裂縫深度后，對(duì)應(yīng)于裂縫的寬度，采用高分子類(lèi)材料或水泥類(lèi)材料填縫封閉等適當(dāng)方法處理。

5 初期溫度裂縫

5.1 定義及產(chǎn)生原因

初期溫度裂縫是在混凝土澆筑后的初期，由于養(yǎng)生不當(dāng)?shù)仍?，伴隨混凝土硬化過(guò)程中產(chǎn)生的水化熱而發(fā)生的裂縫，初期溫度裂縫為路面全幅橫向開(kāi)裂，并貫穿在全厚度中。

5.2 預(yù)防對(duì)策

作為防止初期溫度裂縫的措施，宜在材料方面采用單位用水量少、水灰比小的混凝土，這樣可控制硬化時(shí)的水化熱。此外，有必要按拌好后混凝土溫度低于35 ℃的要求，控制好使用材料的溫度?；炷撩姘邃佒笾敝劣不陂g，當(dāng)面板上、下面溫差大時(shí)，有必要考慮使用能阻隔外部氣溫影響、有隔熱性的養(yǎng)生罩布覆蓋。

5.3 處置措施

初期溫度裂縫因?yàn)榘l(fā)生在面板橫向全幅和全厚度位置，當(dāng)發(fā)生此種裂縫時(shí)，必須對(duì)應(yīng)于裂縫產(chǎn)生的位置和混凝土面板結(jié)構(gòu)采取適當(dāng)對(duì)策處理。

1)如裂縫發(fā)生位置距接縫10 cm以內(nèi)，從裂縫外側(cè)到接縫間的面板，挖除更換傳力桿以上部分，傳力桿以下位置開(kāi)裂作為橫向縮縫。

2)如裂縫發(fā)生位置距接縫10 cm～3 m，將裂縫外側(cè)到接縫間的混凝土面板全部更換，橫向縮縫不變，新舊板間用拉桿連接，為設(shè)置拉桿換板長(zhǎng)度至少2 m。

3)如裂縫發(fā)生位置距接縫3 m以上，采用“錨固法”連結(jié)裂縫，考慮裂縫處是否需注入樹(shù)脂等。裂縫全厚度更換，采用“局部換板”方法。

4)對(duì)碾壓混凝土面板，橫斷方向發(fā)生的裂縫，可采用注入接縫材料等方法將裂縫封閉，將之作為具有橫向縮縫功能處理。這時(shí)，若裂縫發(fā)生位置距預(yù)定橫向縮縫位置不超過(guò)2.5 m時(shí)，往往不再于預(yù)定橫縫位置作切縫處理。

5.4 控制施工質(zhì)量

1)在施工過(guò)程中，要做好基層頂面標(biāo)高控制，以保證混凝土板的厚度滿足設(shè)計(jì)要求，在操作過(guò)程中，根據(jù)水泥混凝土面層平整度要求做好基層平整度確定，使其厚度均勻。此外，在施工過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)混凝土存在隆起、擠碎、空鼓等問(wèn)題，要技術(shù)的進(jìn)行處理，且針對(duì)病害嚴(yán)重的地方，需要重新進(jìn)行填料，在重新施工處理階段中，要設(shè)置膨脹板隔離，隔離位置要按照路面膨脹縫開(kāi)展以保證基層穩(wěn)定性。

2)在混凝土澆筑前期需要做好基層的灑水均勻，保證混凝土水分能夠吸收。

3)重視振搗加強(qiáng)，確保混凝土面板強(qiáng)度均勻。

4)高溫天氣嚴(yán)禁施工，大風(fēng)天氣時(shí)要采取防護(hù)策略，做好溫差的控制，保證混凝土質(zhì)量。

5)嚴(yán)格控制切縫時(shí)間，保證切縫質(zhì)量滿足施工要求。

6)在混凝土面板成型后的一周內(nèi)需要進(jìn)行保溫養(yǎng)生，養(yǎng)生期間要定期的灑水，該過(guò)程要做好交通管制，嚴(yán)禁一切車(chē)輛通行，當(dāng)混凝土面板強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可開(kāi)放交通。

6 結(jié)語(yǔ)

綜合分析了水泥混凝土路面施工初期裂縫產(chǎn)生的原因和有效減少裂縫產(chǎn)生的防治措施，采取“預(yù)防為主、防治結(jié)合”的方針，進(jìn)行“綜合治理”。在以后的水泥混凝土路面施工中要特別加以應(yīng)用和重視，路面施工的裂縫將明顯減少。嚴(yán)格控制切縫時(shí)間，保證切縫質(zhì)量滿足施工要求,來(lái)提高工程施工質(zhì)量。

[1] 山西省交通科學(xué)研究院.水泥混凝土路面技術(shù)[Z].

[2] 趙隊(duì)家，劉少文，申俊敏.重載交通水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M].北京：人民交通出版社，2012.