水泥混凝土路面裂縫的原因分析及防治策略

周榮春

【摘? 要】本文通過分析造成水泥混凝土路面裂縫的原因，并針對此提出了切實可行且能夠預(yù)防和處治水泥混凝土路面裂縫的對策，供同行參考。

【關(guān)鍵詞】水泥混凝土;路面;裂縫;原因;防治

水泥混凝土道路由于其施工操作的便利和良好的性價比，目前應(yīng)用廣泛，但施工操作稍有不當(dāng)水泥混凝土道路路面極易產(chǎn)生裂縫。施工實踐表明，水泥混凝土路面產(chǎn)生裂縫的原因比較復(fù)雜，在勘探、設(shè)計、材料、施工、監(jiān)理各個環(huán)節(jié)都要足夠重視，嚴(yán)格認(rèn)真對待，一切都要按照有關(guān)規(guī)范進(jìn)行操作，只有這樣才能杜絕或減少水泥混凝土路面裂縫的出現(xiàn)，從而提高道路使用壽命。

1水泥混凝土路面裂縫原因

1.1道路路基原因

若路基填筑材料不合格，或者壓實時局部未達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，或者在路基自然沉降未到一定程度時便開始路面施工，這些都可能引起路基的不均勻沉降，從而使得路面的混凝土板也隨之產(chǎn)生裂縫。此外，如果路面基層平整度達(dá)不到要求，會造成水泥混凝土層厚薄不均，這些部位在車輛荷載作用下便容易產(chǎn)生裂縫。通常在新舊路結(jié)合部位、以及人工結(jié)構(gòu)物與路堤銜接處，都可能出現(xiàn)不均勻沉降而引起混凝土路面裂縫。還有的水泥混凝土路面的基層采用水泥、石灰穩(wěn)定土材料鋪筑，會引發(fā)路面裂縫。

1.2原材料原因

水泥質(zhì)量不過關(guān)，其物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、成分含量等技術(shù)指標(biāo)達(dá)不到規(guī)范要求;粗細(xì)骨料含泥量高、雜質(zhì)多，造成膠體與骨料不能有效結(jié)成整體，抗拉強(qiáng)度降低，誘導(dǎo)裂縫產(chǎn)生;粗細(xì)骨料級配不合理，針片狀顆粒超標(biāo)，不僅影響骨架受力結(jié)構(gòu)，造成強(qiáng)度裂縫，而且骨料偏細(xì)，混凝土單方用水量、用灰量增多，坍落度過大，易產(chǎn)生收縮裂縫;水泥等級過高，單位使用量過大，混凝土開裂的可能越大。

1.3路面沉降原因

路面發(fā)生自然沉降現(xiàn)象，道路內(nèi)部的自由水出現(xiàn)，從而沉降使收縮裂縫產(chǎn)生。導(dǎo)致沉降發(fā)生裂縫問題的主要原因有：完善混凝土澆筑的施工以后，水泥和骨料會進(jìn)行自然下沉，在下沉過程中如果遇到了鋼筋、埋件等其他物體的阻礙，那么就容易使模板出現(xiàn)移動和基礎(chǔ)沉降現(xiàn)象產(chǎn)生。這就會產(chǎn)生水泥混凝土的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力，從而由于沉降問題產(chǎn)生裂縫，此時的裂縫通常會在混凝土澆筑以后1-3h內(nèi)產(chǎn)生，是混凝硬化前的裂縫問題，在施工中一旦發(fā)現(xiàn)這種問題，那么應(yīng)該及時進(jìn)行處理，實施二次抹平和加壓抹平，從而實現(xiàn)裂縫的閉合。

1.4環(huán)境原因

水泥混凝土路面進(jìn)行施工和養(yǎng)護(hù)的過程中，很容易受到外部環(huán)境和氣候的影響，例如空氣的濕度和溫度發(fā)生了變化，會影響水泥混凝土路面水分的蒸發(fā)速度;并且風(fēng)速對水泥混凝土干縮的影響較大，風(fēng)速越大，水分蒸發(fā)也就越快，使混凝土干縮的速度加快，極易導(dǎo)致水泥混凝土收縮裂縫的產(chǎn)生。此外，混凝土具有熱脹冷縮的特性，當(dāng)外界氣溫發(fā)生明顯變化時，混凝土很可能出現(xiàn)局部的收縮，從而使應(yīng)力發(fā)生變化，進(jìn)一步加劇混凝土裂縫的產(chǎn)生。

1.5溫度原因

水泥混凝土路面由于縱向長度很長，又直接暴露在自然環(huán)境中，受光照、雨雪、氣溫的影響，冷熱交替，如果路面施工存在脹縫、縮縫等施工質(zhì)量存在缺陷或后期養(yǎng)護(hù)不到位，混凝土縮脹變形受到約束，必然導(dǎo)致路面隆起脹裂或收縮拉裂。同時，水泥混凝土路面在凝結(jié)過程中釋放大量的熱量，在內(nèi)部熱量無法順暢導(dǎo)出，外部接觸大氣溫度迅速降低的情況下，很容易形成外拉內(nèi)壓的溫度應(yīng)力，而此時混凝土強(qiáng)度還在初期形成階段，自然導(dǎo)致裂縫的形成。

2水泥混凝土路面裂縫的預(yù)防對策

水泥混凝土路面由于其特有的性質(zhì)以及外界因素等造成其存在一些諸如裂縫、斷板等現(xiàn)象。而以目前的施工技術(shù)以及管理水平徹底解決這些問題存在極大難度，所以在施工過程中只有采取“預(yù)防為主”的方針，并采用先進(jìn)的施工工藝，對各施工工序進(jìn)行良好的施工質(zhì)量控制等措施，從根本上進(jìn)行“綜合治理”，才能達(dá)到標(biāo)本兼治的目標(biāo)，確保由于路面裂縫引起的施工質(zhì)量問題，減少裂縫造成的損失。

2.1提高施工人員素質(zhì)

為提高水泥混凝土路面質(zhì)量，必須將工程發(fā)包給有資質(zhì)的施工企業(yè)，選擇專業(yè)的路面施工隊伍。但目前卻有不少企業(yè)管理薄弱，以包代管;多數(shù)工人來自農(nóng)村，文化素質(zhì)偏低，缺乏專業(yè)的培訓(xùn)、教育，難以掌握施工的技術(shù)要領(lǐng)，工程質(zhì)量意識、責(zé)任意識不高。這就要求我們必須以人為本、加強(qiáng)管理，配備合格的專業(yè)管理人員;在開工前，應(yīng)對施工、試驗、機(jī)械、管理等崗位技術(shù)人員和作業(yè)工人加強(qiáng)技術(shù)交底、培訓(xùn)和技能考核，提高質(zhì)量意識，制訂激勵機(jī)制，獎優(yōu)罰劣。

2.2嚴(yán)格控制施工材料

采用強(qiáng)度高，收縮性小，耐磨性強(qiáng)，抗凍性好的水泥;石料要采用級配碎石，強(qiáng)度要達(dá)到混凝土強(qiáng)度的兩倍以上，且粗骨料含泥量不超過1%，同時嚴(yán)禁使用強(qiáng)風(fēng)化的石子;避免采用不清潔的含泥量大或雜質(zhì)的砂;采用自來水或潔凈的水源拌和，避免采用腐蝕性或酸、堿等有害雜質(zhì)的水;混凝土試配強(qiáng)度宜按設(shè)計強(qiáng)度提高10%～15%，并要保證在混凝土攪拌過程中嚴(yán)格按照配合比施工。

2.3嚴(yán)格控制施工質(zhì)量

對基層的要求首先要保證有足夠的穩(wěn)定性和強(qiáng)度的均勻、平整、堅固、密實，同時要加強(qiáng)排水設(shè)計，采取必要的防水排水措施，使之遠(yuǎn)離路基，減少路基受水侵害的幾率?；炷撩鎸雍穸炔淮笥?2cm時，可一次攤鋪，大于22cm時，可分二次攤鋪，并且下部厚度宜為總厚的3/5;振搗應(yīng)以拌和物停止下沉、不再冒氣泡、表層有水泥漿泛出為準(zhǔn)，嚴(yán)防振搗不到位或過振;澆搗過程中應(yīng)密切注意模板變形及漏漿，有此類現(xiàn)象發(fā)生應(yīng)立即糾正;混凝土搗實后24h之內(nèi)，不得受到振動，不得進(jìn)行灑水濕潤。

2.4控制混凝土溫度

夏季施工，必須避開高溫時間，這是防止裂縫和斷板的最有效的方法。要控制混凝土水化熱，混凝土溫升的熱源是水泥的水化熱，施工中使用低熱水泥及減少水泥用量可以降低混凝土溫升。水泥品種不同，水化熱相差很大，所以要使用低熱水泥或中熱水泥;降低水泥用量，就能有效地降低水泥的水化熱溫升，減少水泥用量的主要措施是選擇粗細(xì)骨料級配良好且最大粒徑盡可能大的骨料;砂率小，比表面積小的骨料也能節(jié)省水泥。采用粗砂比細(xì)砂省水泥，在滿足混凝土和易性條件下盡可能降低塌落度，這樣可以減少水和水泥用量等等。

2.5做好混凝土板面切縫工藝

要根據(jù)不同情況，及時做好混凝土板面切縫工藝，并保證一定的切縫深度，使切縫部位足以釋放混凝土板內(nèi)部產(chǎn)生的拉應(yīng)力，不至于產(chǎn)生裂縫或斷板現(xiàn)象。

2.6灑水養(yǎng)護(hù)

在混凝土澆筑24小時后應(yīng)該立即進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，采用白色塑料薄膜覆蓋，蓄水養(yǎng)護(hù)法，進(jìn)行連續(xù)養(yǎng)護(hù)。在混凝土澆筑完成后的7天內(nèi)應(yīng)保證混凝土處于充分濕潤狀態(tài)。并且應(yīng)該嚴(yán)格遵守國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的養(yǎng)護(hù)齡期。

3水泥混凝土路面裂縫的處治對策

水泥混凝土路面縱向裂縫的處理可采用局部處理和全部處理的辦法。在處理之前，必須對裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行調(diào)查分析，確定是什么原因引起的，然后再確定用什么方法處理。如屬于土基沉陷等原因引起的，則宜先從穩(wěn)定土基著手或者等待自然穩(wěn)定后，再著手修復(fù)。在過渡期可采取一些臨時措施，如封縫防水;嚴(yán)重影響交通的板塊，挖除后可用瀝青混合料修復(fù);裂縫的修復(fù)，如采用一般性的擴(kuò)縫嵌填或澆筑專用修補(bǔ)劑有一定效果，但耐久性不易保證;采用擴(kuò)縫加筋的辦法進(jìn)行修補(bǔ)具有較好的增強(qiáng)效果;翻挖重鋪是一個常用的有效措施，但基層必須穩(wěn)定可靠，否則必須首先從加強(qiáng)、穩(wěn)定基層方面人手。

混凝土路面裂縫根據(jù)不同的裂縫情況有如下修補(bǔ)方法：

3.1表面修補(bǔ)法。適用于對承載能力沒有影響的表面裂縫的處理，也適用于大面積細(xì)裂縫防滲、防漏的處理。

3.2內(nèi)部修補(bǔ)法。內(nèi)部修補(bǔ)法是用壓漿泵將膠結(jié)料壓入裂縫中，由于其凝結(jié)、硬化而起到補(bǔ)縫作用，以恢復(fù)結(jié)構(gòu)的整體性。這種方法適用于對結(jié)構(gòu)整體性有影響，或有防水、防滲要求的裂縫修補(bǔ)。常用的灌漿材料有水泥和化學(xué)材料，可按裂縫的性質(zhì)、寬度、施工條件等具體情況選用。

3.3結(jié)構(gòu)加固法。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固，應(yīng)在結(jié)構(gòu)評定的基礎(chǔ)上進(jìn)行，加固的目的有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度加固、穩(wěn)定性加固、剛度加固、抗裂性能加固四種。這四種加固之間既有聯(lián)系又有區(qū)別，最常遇到的是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度加固（即結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)）。

3.4表面鑿槽嵌補(bǔ)。沿混凝土裂縫鑿一條深槽，槽內(nèi)嵌水泥砂漿或環(huán)氧膠泥、聚氯乙烯膠泥、瀝青油膏等，表面作砂漿保護(hù)層。注意事項：槽內(nèi)混凝土面應(yīng)修理平整并清洗干凈，不平處用水泥砂漿填補(bǔ)，保持槽內(nèi)干燥，否則應(yīng)先導(dǎo)滲、烘干，待槽內(nèi)干燥后再行嵌補(bǔ);在側(cè)面或頂面嵌填時，應(yīng)使用封槽托板逐段嵌托并壓緊，待凝固后再將托板去掉。

4結(jié)語

綜上所述，水泥混凝土路面的質(zhì)量要控制住，要在施工過程中從原材料開始控制，充分重視人為因素的影響，規(guī)范各個工序的操作行為，并有針對性地對主要指標(biāo)加強(qiáng)控制，才能從根本上把水泥混凝土路面的裂縫問題予以科學(xué)防治。

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