水泥砼路面裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生和預(yù)防

摘 要：水泥混凝土路面因其在重荷載交通下疲勞壽命長，養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少，且易解決橋頭跳車問題等優(yōu)點(diǎn)，在交通建設(shè)中占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。但在水泥混凝土路面投入使用之后，路面面板裂縫的問題也逐漸浮出水面，為交通運(yùn)輸和人類生活造成許多危害。裂縫產(chǎn)生的原因很多，也難以預(yù)測(cè)，我們必須要采取一定預(yù)防措施來防范。本文將簡要分析水泥混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因及相應(yīng)的防治措施。

關(guān)鍵詞：路面；裂縫；原因；防治

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.120

近年來，隨著國家對(duì)公路建設(shè)投資加大，我國的公路覆蓋率持續(xù)增高，但隨著時(shí)間的推進(jìn)，路面的病害問題也日漸突出，其主要有裂縫、微裂縫、沉降、錯(cuò)臺(tái)、破裂、拱起、露冒、剝落、接縫損壞等，對(duì)公路正常使用形成了嚴(yán)重的威脅[1]，本文將對(duì)裂縫的產(chǎn)生原因、存在危害以及防護(hù)措施進(jìn)行分析。

1 路面裂縫的分類

路面裂縫有很多種，其中較為常見的有橫向裂縫，縱向裂縫，龜裂，塊狀裂縫[2]。

（1）橫向裂縫分為反射裂縫和溫度裂縫，反射裂縫的產(chǎn)生緣于半剛性材料強(qiáng)度和剛度大，但變形能力小，重荷載下基層底部裂縫導(dǎo)致應(yīng)力集中；溫度裂縫又細(xì)分為低溫裂縫和溫度疲勞裂縫，原因都在于溫度的變化使材料之間產(chǎn)生內(nèi)力。

（2）縱向裂縫有沉降裂縫和搭接裂縫，一般與道路中心線基本平行。

（3）龜裂一般發(fā)生在局部區(qū)域內(nèi)，往往長得像龜紋狀，而且常伴有路面沉陷現(xiàn)象。

（4）塊狀裂縫呈現(xiàn)出近似矩形的路面塊體，通常發(fā)生在瀝青路面老化、反射裂縫和疲勞裂縫的路面上。

2 裂縫產(chǎn)生的原因及防治措施

2.1 設(shè)計(jì)缺陷

設(shè)計(jì)人員可能沒有全面了解修路地況和實(shí)際運(yùn)營條件，導(dǎo)致設(shè)計(jì)存在不合理現(xiàn)象，從而引發(fā)裂縫的產(chǎn)生。在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)多方查閱規(guī)范文獻(xiàn)，了解實(shí)際承受荷載的具體范圍，結(jié)合多方專家的指導(dǎo)意見，嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，并進(jìn)行反復(fù)修改。

2.2 原料的選擇不當(dāng)

設(shè)計(jì)路面時(shí)，可能沒有充分考慮周圍環(huán)境與氣候條件，使用了不適宜的原料，例如在新疆地區(qū)修建公路時(shí)，不應(yīng)按照南方城市的標(biāo)準(zhǔn)去選取原料，因新疆降水少，晝夜溫差大，應(yīng)選擇性能穩(wěn)定的，高質(zhì)耐旱的路面建設(shè)原料。例如在選擇石灰時(shí)，在條件允許的情況下，應(yīng)優(yōu)選緊縮小的或具有膨脹性的石灰，因?yàn)檫@種石灰在水化膨脹期可產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力，從而在后期能部分消除溫度徐變應(yīng)力，減小混凝土內(nèi)的拉應(yīng)力，提高混凝土的抗裂能力。在選擇骨料方面，由于骨料在混凝土中所占比例較大，骨料對(duì)混凝土性能的影響較明顯。在選擇骨料時(shí)，應(yīng)選擇級(jí)配良好的，能充分與混凝土融合并共同工作的骨料。

在選擇原料和運(yùn)輸過程中，要層層把關(guān)，監(jiān)測(cè)原料的質(zhì)量，保證原料的儲(chǔ)存條件，以防原料參假或因儲(chǔ)存不當(dāng)導(dǎo)致變質(zhì)。

2.3 溫度和風(fēng)

溫度對(duì)混凝土的影響不可忽略，溫度高時(shí)，會(huì)使混凝土水分蒸發(fā)加快，使路面材料之間產(chǎn)生拉應(yīng)力，從而在溫度降低以后，板底產(chǎn)生拉應(yīng)力，溫度的變化容易使路面板產(chǎn)生不均勻變形，從而引發(fā)裂縫。所以在施工過程中，應(yīng)該掌控好溫度的變化，預(yù)測(cè)施工期間的溫度變化，選擇適宜的施工時(shí)間段，最大程度地減少因溫度引起的路面裂縫。防止溫度裂縫應(yīng)合理選擇級(jí)配，采用水化熱較低的水泥，減少水泥用量及用水量，降低混凝土膨脹值。在施工管理中應(yīng)重視人工降溫措施，切縫要及時(shí)[3]。

風(fēng)的存在也會(huì)加快混凝土表面的水分蒸發(fā)，頂面面板水分的蒸發(fā)先于底面面板，兩者產(chǎn)生不同的硬化和自縮反應(yīng)，導(dǎo)致內(nèi)力產(chǎn)生不利影響，從而引發(fā)裂縫。所以在施工過程中，應(yīng)該注意防風(fēng)處理，加圍護(hù)板或及時(shí)保持混凝土表面水分。

2.4 施工工藝

施工過程中，工人的施工手法不當(dāng)也會(huì)導(dǎo)致路面產(chǎn)生裂縫。在攪拌過程中，放料順序顛倒或集料溫度過高都會(huì)影響混凝土的質(zhì)量。所以施工工人必須熟悉施工流程，嚴(yán)格掌控集料溫度，當(dāng)采用灑水降溫的方法時(shí)，應(yīng)該及時(shí)調(diào)整拌合物與水的用量，保證含水率。除此之外，應(yīng)該盡量減少攪拌到成型之間的時(shí)間和運(yùn)輸路程。

2.5 養(yǎng)護(hù)不當(dāng)

養(yǎng)護(hù)不及時(shí)或中斷也很可能導(dǎo)致路面裂縫，由于水分的喪失沒有得到及時(shí)的補(bǔ)充，路面混凝土收縮加快，從而導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。所以在路面鋪設(shè)完畢以后，要時(shí)時(shí)注意路面的養(yǎng)護(hù)工作，做好人員分工工作，責(zé)任到位，不得松懈。

3 研究現(xiàn)狀

路面裂縫是長久以來的問題，目前已有許多學(xué)者致力于路面裂縫的研究。祁改習(xí)[4]在對(duì)半剛性路面裂縫的形成機(jī)理和擴(kuò)展模式及其對(duì)路面的危害進(jìn)行分析之后，提出了一系列防護(hù)措施來解決裂縫形成和擴(kuò)展的問題。陳貴鋒[5]則從斷裂力學(xué)的角度出發(fā)，通過多個(gè)方面對(duì)高等級(jí)公路瀝青路面反射裂縫的產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行了深入的分析，綜述了反射裂縫在縱向、橫向擴(kuò)展的模式及其對(duì)路面的破壞，并提出了多種防治措施和處理方法來應(yīng)對(duì)反射裂縫的問題。

4 結(jié)論

路面裂縫的產(chǎn)生和許多因素有關(guān)，每個(gè)地方的實(shí)際情況不同，路面可能產(chǎn)生的裂縫情況和裂縫程度也不同，在探索研究的過程中，我們應(yīng)秉持嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)度，周全地考慮各方面因素，尊重客觀事實(shí)。

參考文獻(xiàn)：

[1]中國建筑科學(xué)研究院.GBJ50204—92混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.

[2]中華人民共和國交通部.GBJ97—87水泥混凝土路面施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].北京：中國計(jì)劃出版社，2000.

[3]公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范JTGD40—2002[S].

[4]祁改習(xí).半剛性路面反射裂縫產(chǎn)生原因及防治措施[J].經(jīng)濟(jì)研究導(dǎo)刊，2011（07）.

[5]陳貴鋒.高等級(jí)公路瀝青路面反射裂縫的分析與防治[J].重慶交通學(xué)院學(xué)院學(xué)，2003（03）.

作者簡介：余曉清（1995-），女，福建永泰人，本科。