水泥混凝土路面裂縫產(chǎn)生原因及防治措施

胡立軍

（湖北長(zhǎng)安建設(shè)集團(tuán)股份有限公司 湖北省黃岡市 438700）

0 引言

水泥混凝土路面具有使用壽命長(zhǎng)、強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、耐久性好及養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少、經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn)，在公路工程和市政工程中得到廣泛應(yīng)用。但是隨著使用時(shí)間的的延長(zhǎng)，也隨之會(huì)產(chǎn)生常見裂縫等質(zhì)量通病，它影響混凝土路面使用的耐久性，又影響到行車的舒適和安全。

1 水泥混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因

1.1 路基沉降的影響

（1）壓實(shí)遍數(shù)不合理、壓路機(jī)噸位偏小、填土松鋪厚度過大、碾壓不均勻、路基填筑寬度不足、局部有漏壓現(xiàn)象均影響路基沉降。

（2）軟弱地基未進(jìn)行加固處理或處理不到位、含水率過大、出現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象都會(huì)影響路基沉降。

（3）路基填料混雜或壓實(shí)度不足，特別是構(gòu)造物（雨、污檢查井等）附近壓實(shí)機(jī)械難以施工，導(dǎo)致該部位壓實(shí)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。易產(chǎn)生沉降變形。

（4）路基填土速度過快，特別在高填方路基更加沉降變形更加明顯。

1.2 混凝土原材料的影響

（1）水泥混凝土路面所采用的水泥質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，其必然導(dǎo)致拌和的混凝土強(qiáng)度無法保證。

（2）當(dāng)水泥標(biāo)號(hào)選擇過高或水泥用量偏大時(shí)，混凝土開裂的機(jī)率將會(huì)增加。

（3）進(jìn)場(chǎng)的砂、石骨料如雜質(zhì)多、含泥量高，會(huì)影響水泥與骨料的粘接，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度偏低，易產(chǎn)生裂縫。

（4）級(jí)配不合理、石子強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)、石子粒徑偏小、砂率過大、水泥用量過高、水灰比偏大、坍落度偏大時(shí)都會(huì)產(chǎn)生收縮裂縫。

1.3 施工方面的影響

（1）水灰比直接影響混凝土強(qiáng)度。如果水灰比過高或過低，由于混合過程中測(cè)量不準(zhǔn)確，會(huì)增加早期裂紋的概率。

（2）當(dāng)運(yùn)輸條件較差，運(yùn)輸時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)，混凝土易產(chǎn)生“離析”現(xiàn)象，影響混凝土性能，導(dǎo)致水泥混凝土板早期開裂。

（3）在施工過程中，若因漏振、振搗次數(shù)不足或振搗過早而拆除模板，容易使混凝土表面或邊緣開裂。

（4）未能控制好切縫時(shí)間或切縫的深度，也會(huì)導(dǎo)致路面產(chǎn)生橫向裂縫。特別是切縫時(shí)間較遲的。

（5）在養(yǎng)護(hù)過程中未及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)或不能保證路面中的養(yǎng)護(hù)水分，導(dǎo)致水分蒸發(fā)，都將產(chǎn)生路面裂縫。

1.4 環(huán)境氣候的影響

（1）夏季高溫照射下，會(huì)導(dǎo)致混凝土骨料（砂、石子）溫度過高，從而使混凝土拌和集料的溫度也過高，混凝土早期熱量升高，進(jìn)而影響混凝土內(nèi)部應(yīng)力平衡，易形成裂縫。

（2）當(dāng)外界溫度變化較大時(shí)，由于混凝土結(jié)構(gòu)熱傳導(dǎo)性較差，此時(shí)混凝土表面溫度就會(huì)隨著外界溫度的變化產(chǎn)生快速的變化，但其內(nèi)部還保持著原來的溫度狀態(tài)，使得不同部位的混凝土溫度不同，導(dǎo)致溫度變形出現(xiàn)，產(chǎn)生較大的溫差應(yīng)力，易使混凝土路面出現(xiàn)變形裂縫。

1.5 混凝土收縮的影響

（1）在水泥混凝土初凝過程中，水泥的水化反應(yīng)會(huì)釋放大量的水化熱，導(dǎo)致水迅速蒸發(fā)，造成失水收縮，即物理收縮。

（2）在混凝土水化過程中，部分水參與水化反應(yīng)，導(dǎo)致混凝土體積和體積收縮減小，隨著混凝土用水量和水灰比的增加而增大，即化學(xué)收縮。

1.6 荷載原因的影響

在水泥混凝土路面養(yǎng)生期，其強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，提前開放交通，以及正式通車后使用期間嚴(yán)重的超載，超載的荷載遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，造成其內(nèi)部結(jié)構(gòu)嚴(yán)重?fù)p傷，進(jìn)而出現(xiàn)貫穿裂縫，嚴(yán)重時(shí)混凝土路面會(huì)出現(xiàn)斷板現(xiàn)象。

2 水泥混凝土路面裂縫防治措施

2.1 施工人員

（1）為提高水泥混凝土路面質(zhì)量，必須選擇有豐富經(jīng)驗(yàn)專業(yè)的路面施工隊(duì)伍。

（2）加強(qiáng)施工過程管理，安排責(zé)任意識(shí)強(qiáng)的質(zhì)量管理人員，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行跟蹤管理。

（3）在開工前，制訂獎(jiǎng)勵(lì)和處罰措施，獎(jiǎng)優(yōu)罰劣，實(shí)行優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)。同時(shí)對(duì)相關(guān)技術(shù)管理人員和施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，提高質(zhì)量意識(shí)。

2.2 機(jī)械設(shè)備

（1）水泥混凝土拌和宜選用間歇拌合廠或連續(xù)攪拌樓，嚴(yán)格按照配合比進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，保證水泥混凝土的拌和質(zhì)量。

（2）混凝土運(yùn)輸過程中，為避免混凝土運(yùn)輸過程中的泌水、離析、滲漏等質(zhì)量問題，宜采用混凝土運(yùn)輸罐車。

（3）混凝土攤鋪設(shè)備首選滑模攤鋪機(jī)和三輥軸裝置，大大提高了工作效率和混凝土攤鋪質(zhì)量，減少了裂縫的發(fā)生。

2.3 材料選擇

（1）原材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)，嚴(yán)格按規(guī)范對(duì)水泥、粗細(xì)骨料、外加劑等進(jìn)行檢測(cè)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果不合格的材料不得投入使用。

（2）根據(jù)設(shè)計(jì)的要求選擇符合混凝土強(qiáng)度等級(jí)的水泥，宜選用高標(biāo)號(hào)低水化熱的水泥，減少水泥用量和水化熱，并降低混凝土的水灰比，減少因收縮產(chǎn)生的裂縫。

（3）優(yōu)選摻合料及外加劑。降低水泥用量和水化熱，提升混凝土的工作性能，以減少裂縫的發(fā)生概率。

（4）合理確定混凝土配合比，選用級(jí)配優(yōu)良、含泥量低的砂、石骨料，合適的砂率。

2.4 施工工藝

（1）嚴(yán)格控制路基及路面基層的施工質(zhì)量，主控項(xiàng)目（如：平整度、壓實(shí)度、標(biāo)高、厚度、彎沉等）合格率達(dá)到100%，一般項(xiàng)目均要達(dá)到80%以上；同時(shí)必須控制路床的填料，盡量采用水穩(wěn)性好、強(qiáng)度高的砂性土，減少路面裂縫的發(fā)生。

（2）加強(qiáng)路基碾壓質(zhì)量，如路基填挖交接處、舊路加寬處、檢查井周邊等薄弱環(huán)節(jié)，必要時(shí)可采取增加鋼筋網(wǎng)片、土工格柵等加固措施防止路基沉降而反射到混凝土路面產(chǎn)生裂縫。

（3）關(guān)注混凝土施工的振搗質(zhì)量，不得漏振、過振或振搗不均勻，對(duì)模板縫隙要進(jìn)行處理防止漏漿，常采用模板面增加通長(zhǎng)的塑料薄膜。

（4）水泥混凝土初凝前重新振搗或多次反復(fù)抹面，加強(qiáng)濕潤(rùn)覆蓋養(yǎng)護(hù)能消除混凝土早期收縮裂縫。

（5）混凝土路面的脹縫、縮縫、施工縫嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙及施工規(guī)范要求組織施工，并及時(shí)切縫，切縫深度符合要求，保證路面混凝土內(nèi)應(yīng)力得到及時(shí)釋放，避免裂縫的產(chǎn)生。

（6）選擇正確的切縫時(shí)間，是有效減少混凝土內(nèi)部拉力不均勻的重要措施。過早的切割會(huì)出現(xiàn)裂縫參差不齊的現(xiàn)象，切割時(shí)間太晚，混凝土路面的內(nèi)部應(yīng)力無法釋放，導(dǎo)致混凝土路面出現(xiàn)裂縫。通常切縫時(shí)間以混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的25%～30%時(shí)進(jìn)行切縫。

2.5 環(huán)境影響

（1）夏季高溫時(shí)嚴(yán)禁采用高標(biāo)號(hào)早強(qiáng)型水泥；可摻入適量的緩凝劑、保塑劑等外加劑，降低混凝土水化反應(yīng)速度；澆筑前對(duì)基層及模板充分灑水濕潤(rùn)；盡量避免高溫時(shí)段澆筑混凝土，選擇早晨、傍晚或夜間相對(duì)低溫的時(shí)段進(jìn)行混凝土澆筑。

（2）冬季低溫施工宜選擇水化熱大的早強(qiáng)型水泥，可適當(dāng)摻加早強(qiáng)劑、防凍劑等外加劑；當(dāng)拌合溫度低于10℃、攤鋪和養(yǎng)生溫度低于5℃時(shí)，可采用熱水拌合或加熱砂石材料，拌和用的熱水不得高于80℃；另外應(yīng)加強(qiáng)冬季混凝土保溫保濕養(yǎng)護(hù)，應(yīng)特別嚴(yán)防混凝土受凍。

（3）雨季施工時(shí)須特別注意施工配合比（水灰比）的控制，加強(qiáng)砂石骨料含水量的實(shí)時(shí)檢測(cè)，動(dòng)態(tài)調(diào)整施工配合比用水量。

（4）大風(fēng)天施工應(yīng)采取相應(yīng)措施防止表面游離水分蒸發(fā)過快，體積急劇收縮，造成混凝土收縮開裂。

3 結(jié)語

水泥混凝土路面開裂主要有材料、施工、沉降、收縮、環(huán)境、荷載等原因引起，更多的情況上述多原因共同作用產(chǎn)生的結(jié)果。從人員、機(jī)械、原材料、施工工藝、環(huán)境五大生產(chǎn)要素提出預(yù)防裂縫的防治措施，以提高水泥混凝土路面施工質(zhì)量、減少水泥混凝土路面裂縫的產(chǎn)生、延長(zhǎng)路面使用壽命具有重要的意義。