淺談水泥混凝土路面裂縫成因

劉峻含

一、前言

混凝土因取材廣泛、抗壓強(qiáng)度高、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低、穩(wěn)定性好、耐久性好等特點(diǎn)，在當(dāng)今建筑結(jié)構(gòu)中使用最廣泛的建筑材料。但受施工變異性影響后，混凝土?xí)a(chǎn)生裂縫，導(dǎo)致強(qiáng)度及剛度降低，縮短其使用壽命。為了能更好地控制水泥混凝土路面的質(zhì)量，減少混凝土路面裂縫的產(chǎn)生，現(xiàn)簡單談?wù)劵炷谅访媪芽p產(chǎn)生的原因。

二、混凝土路面裂縫的分析

我在施工飛機(jī)場新建工程便道時，有460m長的路基平整度差，施工現(xiàn)場當(dāng)時工期緊，攤鋪的厚薄不均勻，以致于在壓實(shí)過程中，局部低凹處的壓實(shí)度不夠等（強(qiáng)度不均勻），導(dǎo)致后來混凝土施工面層時厚度不均勻，在行車荷載及溫度翹曲應(yīng)力作用下，使路基產(chǎn)生不均勻沉降，而破壞路面面層的混凝土。

1、路基、基層的影響

基層平整度差，導(dǎo)致混凝土面層厚度不均勻，離散性大，在行車荷載及溫度翹曲應(yīng)力作用下，使得路面應(yīng)力集中。地基強(qiáng)度不均勻，路基填料混雜，壓實(shí)不好，產(chǎn)生不均勻沉降，半填半挖路段，填挖交接處未按要求進(jìn)行處理。

基層是在土基之上，混凝土面板之下而修筑的層次，它可以提高基礎(chǔ)的綜合回彈模量，減小混凝土板厚度。在水泥混凝土面板下設(shè)置基層的主要作用是給混凝土面板提供均勻穩(wěn)定的支承，且能防止凍脹的不良影響，確保路面整體強(qiáng)度和有較好的平整度，并延長混凝土板的使用壽命，對保證路面使用起著重要作用。

2、水泥混凝土質(zhì)量的影響

我通過對米易縣小街至黃草水泥混凝土路面建設(shè)工程的施工，總結(jié)得出了5點(diǎn)關(guān)于對水泥混凝土質(zhì)量的影響：

（1）、水泥是混凝土中的主要成分，不同標(biāo)號及品種的水泥混用，硬化時間及收縮量不一樣，同樣會產(chǎn)生裂縫；（2）、集料品種及含量的影響 集料中的雜質(zhì)含量直接影響混凝土的質(zhì)量，在普通集料中，砂巖集料的收縮最大，最容易產(chǎn)生裂縫?；炷恋氖湛s隨集料的彈性模量增大而減少，同時又隨集料粘土含量的增加而增大；（3）、攪拌時間的影響 攪拌時必須按照施工配合比順序加料，并且攪拌時間不低于規(guī)范要求，且最長時間不得超過最短時間的3倍；（4）、混凝土配合比的影響 在原材料一定的情況下，混凝土配合比對混凝土收縮有較大影響，混凝土的干縮隨用水量的增加而加大，混凝土的收縮隨水灰比的增大明顯增大；（5）、養(yǎng)護(hù)時間的影響 混凝土的養(yǎng)護(hù)對其早期強(qiáng)度增長和防止收縮裂縫極為重要，在混凝土澆筑成形后，逐漸開始凝結(jié)硬化，如果養(yǎng)護(hù)不及時，就會造成頂面失水快、收縮迅速，板底失水慢，收縮緩慢，翹曲后則可能是板產(chǎn)生裂縫，因此一定要加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，同時保證養(yǎng)護(hù)時間，實(shí)際養(yǎng)護(hù)天數(shù)根據(jù)混凝土強(qiáng)度增長情況而定，一般宜為14——21天。

3、橫向縮縫質(zhì)量的影響

設(shè)置橫向縮縫是為了減小收縮應(yīng)力和翹曲應(yīng)力，一般用鋸縫機(jī)進(jìn)行切割。切縫施工是混凝土施工中的一個重要環(huán)節(jié)，如不加強(qiáng)控制，極易引發(fā)裂縫。（1）、切割時間 當(dāng)混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的25%——30%時，進(jìn)行切割，切割太早，粗骨料會從砂漿中脫落，縮縫就殘缺不整齊；切縫太晚，內(nèi)部應(yīng)力已經(jīng)產(chǎn)生，如果產(chǎn)生的拉應(yīng)力大于混凝土容許值，混凝土板就會開裂。通常在施工過程中，由于工期緊，人員緊張，剛開始施工時，我們都在72小時之后開始切縫，切縫太晚，造成了路面的斷裂現(xiàn)象。（2）、切割深度 切割深度應(yīng)控制為板厚的1/4——1/5，切得太深，則不規(guī)則斷裂面積過小，板間的傳載能力難以得到保證。切得太淺，混凝土截面的強(qiáng)度削弱得不夠，難以保證斷裂在縮縫處產(chǎn)生，因此，應(yīng)嚴(yán)格控制切縫深度。當(dāng)時施工飛機(jī)場新建道路工程便道時，操作工人的大意，在切割過程中，有的地方深度過深，有時過淺都造成了混凝土路面的斷裂，經(jīng)過一、兩次的摸索和總結(jié)，圓滿地完成了各項工程。

4、拉桿與傳力桿的影響

混凝土施工時，設(shè)置拉桿與傳力桿也非常重要，他會直接影響工程的質(zhì)量。在飛機(jī)場新建道路便道K5+300～K5+500段當(dāng)時是夜間施工，值班施工人員忘記設(shè)置傳力桿與拉桿，在完工不久，路面就出現(xiàn)了不同問題。所以要正確設(shè)置拉桿與傳力桿。（1）、橫向施工縫傳力桿。應(yīng)采用光圓鋼筋，且一半涂瀝青，允許滑動。在實(shí)際施工中，施工單位為圖方便，經(jīng)常用螺紋鋼，且不涂瀝青。施工縫兩邊澆筑時間不同，凝結(jié)過程中產(chǎn)生的收縮不同步，傳力桿不能伸縮，從而形成薄弱環(huán)節(jié)。（2）、縱縫拉桿 一般有縱向縮縫和縱向施工縫兩種，均應(yīng)設(shè)置拉桿，拉桿應(yīng)采用螺紋鋼，長度達(dá)到設(shè)計要求，經(jīng)保證其與混凝土之間的粘接力，并且拉桿的直徑與間距也應(yīng)得到保證。

5、路面厚度設(shè)計問題

路面厚度設(shè)計的依據(jù)是設(shè)計年限內(nèi)的累計當(dāng)量軸次。而實(shí)際上不管是按標(biāo)準(zhǔn)車的軸載還是非標(biāo)準(zhǔn)車的軸載，車輛的實(shí)際軸載遠(yuǎn)大于設(shè)計軸載。設(shè)計路面實(shí)際承受的當(dāng)量軸次遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于作為其設(shè)計依據(jù)的設(shè)計年限內(nèi)的累計當(dāng)量軸次。即現(xiàn)階段新建路面早期開裂破壞情況較多的癥結(jié)之一是公路在短期內(nèi)（如1～2年）已達(dá)到設(shè)計年限內(nèi)的累計當(dāng)量軸次。

6、混凝土坍落度的影響

在水泥混凝土路面施工時，由于混凝土坍落度很大，混凝土干縮很厲害，施工完幾天后就出現(xiàn)有裂縫的現(xiàn)象，因此路面混凝土在滿足施工工藝的條件下，盡量采用小坍落度。一般設(shè)計路面混凝土坍落度為1——2cm，水灰比控制在0.37——0.39之間，致使我在以后施工過程中，嚴(yán)格測定集料的含水量，調(diào)整施工配合比，做到采用最小的坍落度施工路面混凝土，減少路面出現(xiàn)裂縫。

7、路面窨井及管線的影響

在施工市政道路時，正確的處理與路面相接的建筑非常重要：（1）路面窨井四周的礦渣填筑是施工中的薄弱環(huán)節(jié)。施工單位在推土機(jī)推填渣時，往往將大塊礦渣推至窨井邊，同時此處壓路機(jī)很少壓到，造成應(yīng)力薄弱區(qū)。在施工中，路面裂縫很大部分發(fā)生在窨井處。（2）路面下雨污管線滲漏會沖刷路基部分，特別是對流沙土的沖刷更為厲害。

8、過早開放交通

我在施工米易縣小街至黃草水泥混凝土路面施工中，當(dāng)時該條公路是各花崗石廠的必經(jīng)之路，要保證道路的暢通，又要雙幅施工，為了加快施工進(jìn)度，對K6+100～K6+560段已經(jīng)施工完畢的左段進(jìn)行開放，結(jié)果混凝土的強(qiáng)度還低，不足以承受行車荷載，在荷載作用下，混凝土路面很容易產(chǎn)生裂縫，所以后來路面養(yǎng)護(hù)沒有達(dá)到要求強(qiáng)度的，不允許開放交通。

三、結(jié)語

針對引起混凝土路面開裂的原因，采取恰當(dāng)?shù)拇胧?，要在建設(shè)階段抓住最好防治機(jī)會，爭取從根本上防范于未然，在工程建設(shè)階段進(jìn)行科學(xué)管理，在質(zhì)量上層層把關(guān)，能最大限度地減小路面裂縫的產(chǎn)生。同時，還要從道路養(yǎng)護(hù)、設(shè)計、施工管理各方主體各負(fù)其責(zé)，分頭把關(guān)，按照行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合工程實(shí)際，嚴(yán)格履行各自職能，從面保障水泥混凝土道路的使用和正常運(yùn)營。

（作者單位：中國十九冶集團(tuán)公司）