水泥混凝土路面裂縫防治施工技術(shù)探討

徐小芳

（四川川東高速公路開發(fā)有限公司　四川　達州　635000）

水泥混凝土路面裂縫防治施工技術(shù)探討

徐小芳

（四川川東高速公路開發(fā)有限公司四川達州635000）

近年來為了與社會發(fā)展相適應(yīng)，水泥路面得到了較為廣泛的使用，但是裂縫、錯臺、沉陷等問題嚴重縮短了公路的正常使用壽命，對公路的正常使用造成了影響，甚至對人們的人身安全造成了威脅。鑒于此，本文首先介紹了水泥混凝土裂縫的類型，使大家增加一些有關(guān)混凝土裂縫的了解，然后提出了水泥混凝土裂縫的預防和治理措施，最后利用工程實例，對水泥混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因及處理的方式進行了進一步分析，希望可以為相關(guān)研究帶來一些參考。

水泥混凝土路面；裂縫防治；施工技術(shù)

隨著近年來我國交通事業(yè)的不斷發(fā)展，水泥混凝土路面不僅可以適應(yīng)速度高、載重量大等要求，同時還具有穩(wěn)定性好、強度高、壽命長等一系列特點。混凝土主要由水泥、骨料等材料組成，在一定濕度和溫度的情況下，混凝土會硬化變形，加上其材料組成不同，不同材料之間會產(chǎn)生初始應(yīng)力，因而使水泥和骨料的粘結(jié)面之間出現(xiàn)細微裂縫，在外界因素的影響下這種細微裂縫可能會發(fā)生宏觀裂縫。

1　水泥混凝土裂縫的類型

1.1溫度裂縫

如果日溫差比較大或者大氣周期性變化較大，混凝土澆筑完成以后，在硬化過程中會釋放出大量的水化熱，這些水化熱在混凝土內(nèi)部聚集不易散發(fā)，會在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)內(nèi)應(yīng)力，并在板厚范圍中不均勻分布，這樣一來混凝土板上下溫度就會不一致，進而出現(xiàn)混凝土板上下翹曲的現(xiàn)象，如果翹曲應(yīng)力大于混凝土板抗彎拉強度，這時板面就會出現(xiàn)裂縫。換句話說，混凝土在澆筑硬化的過程中會產(chǎn)生大量的水化熱，由于混凝土體積較大，導致內(nèi)外散熱不均勻，外快內(nèi)慢，使得內(nèi)外熱脹冷縮的程度不同，這樣混凝土表明會形成一定的拉應(yīng)力，由此就形成了溫度裂縫。

1.2收縮裂縫

混凝土收縮將會在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，并出現(xiàn)混凝土內(nèi)部的細微裂縫，如果混凝土內(nèi)應(yīng)力大于混凝土極限抗彎拉強度，這時混凝土內(nèi)部的細微裂縫將會得到發(fā)展，隨之在混凝土表面出現(xiàn)短且小的不規(guī)則裂縫。因為受到外部條件的影響，混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)的程度不同也會產(chǎn)生龜裂。

1.3化學裂縫

混凝土拌合之后會出現(xiàn)一些堿性例子，這些堿性例子和活動的骨料結(jié)合將會產(chǎn)生堿骨料反應(yīng)，并將周圍環(huán)境中的水分吸收進去，這樣它的體積就會增大，進而造成混凝土疏松、膨脹及開裂，這時混凝土表面將會形成有序的內(nèi)部裂縫及網(wǎng)狀裂縫。

1.4沉降裂縫

沉陷裂縫的產(chǎn)生是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致，或者因為模板剛度不足，模板支撐間距過大或支撐底部松動等導致，出現(xiàn)了不均勻沉降，使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。此類裂縫多為深進或貫穿性裂縫，裂縫呈梭形，裂縫寬度往往與沉降量成正比關(guān)系。

2　水泥混凝土裂縫的預防和治理

2.1水泥混凝土裂縫的預防措施2.1.1溫度裂縫的預防

①盡量選擇一些地熱或中熱水泥，例如礦渣水泥、粉煤灰水泥等；②在水泥中家用一定量的具有增塑、堿水及緩凝等作用的外加劑，以改善混凝土拌合物的保水性、流動性；③對水泥用量進行確定，使骨料級配得到改善，并對水灰比加以控制；④對混凝土加工工藝進行改善，以降低混凝土澆筑溫度；⑤重視養(yǎng)護工作，完成澆筑滯后，應(yīng)及時利用濕潤的草簾及塑料薄膜等進行覆蓋，并注意進行灑水養(yǎng)護，使其養(yǎng)護時間得以延長，使混凝土表面得到緩慢的冷卻；⑥將少量鋼筋加入到混凝土中，或者在混凝土中加入一些纖維材料，對混凝土溫度裂縫進行合理控制。

2.1.2收縮裂縫的預防

對水灰比進行嚴格控制，適當增加混凝土的和易性和坍落度，并對混凝土攪拌過程中的用水量及配合比進行嚴格控制，同時應(yīng)結(jié)合實際情況合理選擇養(yǎng)護方法，重視早期的養(yǎng)護，并使其養(yǎng)護時間得到適當?shù)难娱L，保證混泥土終凝前其表面的濕潤程度。還要將交通管制工作做好，注意一定要在混凝土養(yǎng)護期滿并達到規(guī)定的強度之后，才能允許車輛行駛。

2.1.3化學裂縫的預防

①注意選擇低堿水泥和一些酸性外加劑，選擇堿活性比較小的砂石骨料；②注意水泥用量的控制；③選擇合適的摻合料，對堿骨料反應(yīng)加以控制；④加強振搗，以提高混凝土密實度。

2.1.4沉降裂縫的預防

面對路基的不均勻沉降、路基側(cè)向滑移及高填方路基垂直沉降，應(yīng)該路基及地基施工過程中，尤其是在高填路基施工過程中，充分重視填料的質(zhì)量，對其碾壓效果進行保證，加強路基表層及內(nèi)部的排水，充分保證路基及基層的平整度及壓實度，并為其提供比較穩(wěn)定的支撐條件。同時，還要使混凝土坍落度得到適當?shù)臏p小，利用二次振搗的方式來提高混凝土的密實度，此外，還要注意對泌水量配比進行合理的確定。

2.2水泥混凝土裂縫的治理

2.2.1表面修補法

可以在裂縫表面涂抹環(huán)氧膠泥、水泥漿等材料，或者將油漆、瀝青等防腐材料涂在混凝土表面，不僅可以起到防護作用，同時還可以避免混凝土受到各種原因的影響而產(chǎn)生裂縫，還可以將玻璃纖維布粘貼在裂縫表面。

2.2.2灌漿、前鋒封堵法

采用壓力設(shè)備將交結(jié)材料全部壓入到混凝土裂縫中，待交結(jié)材料硬化以后會與混凝土形成一個整體，通過這種方式起到加固封堵的目的。

2.2.3開槽填補修補裂縫

沿著混凝土裂縫開鑿成槽，將水泥砂漿填補進去并進行封閉處理，這就是開槽填補修補法，這種方法適合用在允許開槽、數(shù)量不多、寬度較大的裂縫中。

3　工程實例

3.1工程概況

某路面改建工程，公路建于1958年，到現(xiàn)在為止經(jīng)歷了多次改建。本公路為貫通我國南北的大動脈，承擔著巨大的交通壓力，現(xiàn)在公路線形已經(jīng)達到了一級公路的標準，設(shè)有雙向四車道，中間設(shè)置了分隔墩，并在緊急停車帶右側(cè)設(shè)置了綠化帶，非機動車道在綠化帶的外側(cè)。該段公路路面主要出現(xiàn)了、裂縫、變形、接縫等問題，其中以變形和裂縫為主，據(jù)相關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該路段存在1250塊混凝土發(fā)生了縱向或者橫向的裂縫，在全線中占有11%，其中共有89塊混凝土已經(jīng)完全損壞，在全線中占0.8%，板之間的接縫也遭到了嚴重破壞，同時坑洞、沉降等病害也非常嚴重。

圖1　某路面裂縫情況

3.2工程分析

面對本工程中出現(xiàn)的路面病害，與現(xiàn)場施工實踐相結(jié)合，針對本工程展開以下分析：

3.2.1路面開裂原因

該工程路面破壞的原因是多方面，具體來說可以從以下幾方面展開分析：①因為施工間隙及延誤等因素造成水泥混凝土路面板之間搭接出現(xiàn)接縫；②因為受到基層問題而造成裂縫，可能因為土基、基層強度不足、基層混合料拌和不均、強度差異較大等原因，導致混凝土路面板裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn)。同時，基層平整度不符合要求，使得水泥混凝土面板的厚度不均勻，在強度上出現(xiàn)了差異，因此造成面板薄弱地位裂縫的出現(xiàn)，如果軟弱地基處理不好，或者基礎(chǔ)壓實不緊密等，將會造成混凝土路面脫空，進而出現(xiàn)路面開裂；③超載車輛是路面出現(xiàn)裂縫的主要原因。

3.2.2路面開裂的處理方法

本公路工程在路面改建過程中，水泥混凝土面板灌漿是利用注漿管來完成的，其中施加的一定的壓力，使?jié){液均勻的灌注到板底空隙及板下基中，利用擠密、滲透及充填的方式，將板底、基層裂隙中存在的空氣和積水趕走，然后將其位置占據(jù)，經(jīng)過一段時間的人工控制以后，漿液會和原來的裂隙結(jié)合成為一個整體，這樣一來就形成了良好的“結(jié)石體”（如圖2）。板底原有的受力狀態(tài)通過灌漿以后得到了很好的改善，板體和地基之間的連續(xù)性得到了恢復，從而達到了加固基礎(chǔ)、治理路面病害的目的。

混凝土板底灌漿的具體施工方法如下：

（1）施工前的準備工作

圖2　灌縫施工示意圖

在開始施工之前應(yīng)詳細記錄灌漿范圍內(nèi)存在的裂縫、破碎板及坑槽等病害，并利用貝克曼梁對進行灌漿處理的每塊面板的彎沉值進行檢測，要求每塊板檢測4個點，保證完成值在0.2mm以上，經(jīng)監(jiān)理工程師同一以后才能進入到下一個工序中。

（2）取芯鉆孔機鉆孔

利用φ30鉆心鉆孔機進行鉆孔，通常情況下每塊需要處理的面板下按照沒化狀布置5個鉆孔，如果面板的面積在25m2以內(nèi)，可以按照現(xiàn)場的實際情況適當增減鉆孔的個數(shù)，鉆孔的深度應(yīng)該保持在70cm，同時穿透級配碎石基層，如果鉆孔深度不夠，可以利用鋼釬將孔深打到70cm。

（3）制漿

一定要嚴格按照施工配合比對水泥漿液進行配置，并要求漿液試塊強度抗壓強度不能在5.0MPa以內(nèi)，同時抗折強度不能在3.0MPa以內(nèi)，此外，還要注意配制的漿液應(yīng)隨配隨用，避免出現(xiàn)離析的問題。

4　結(jié)語

綜上所述，因為設(shè)計、施工及使用過程中存在著一些不足和缺陷，加上混凝土受到內(nèi)在原因的影響會出現(xiàn)溫度變形、沉陷變形等問題，在水泥混凝土路面上通常會發(fā)生裂縫。但是只要在工程施工過程中嚴格按照操作規(guī)程和技術(shù)要求展開操作，并在施工過程中將混凝土配合比設(shè)計、混凝土養(yǎng)護等工作抓好，利用改善混凝土質(zhì)量等方式，水泥混凝土路面裂縫問題通常是可以避免的，目前使用的修補技術(shù)也是比較可靠的。

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U418.6

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1673-0038（2015）41-0255-02

2015-9-28

徐小芳（1979-），女，四川達州人，助理工程師，大學本科，主要從事公路路面項目管理工作。