關(guān)鍵詞：水泥混凝土路面，裂縫，成因淺析，預(yù)控措施
　　論文摘要：水泥混凝土路面裂縫對(duì)路面使用性能和使用年限有很大影響，從而成為影響水泥混凝土路面發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵性技術(shù)問(wèn)題。本文通過(guò)筆者在工程實(shí)踐中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，就水泥混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因及如何消除混凝土自身及外界因素的不良影響，以避免水泥混凝土路面裂縫的產(chǎn)生進(jìn)行了一些探析。文章從施工材料、配合比、施工工藝、基層強(qiáng)度以及外部因素等方面進(jìn)行分析，并針對(duì)原因提出各階段相應(yīng)防止水泥混凝土路面發(fā)生裂縫的技術(shù)措施和建議。
　　一、前言
　　為適應(yīng)日益發(fā)展的交通運(yùn)輸所必需的載重量大、速度高、車流量大等要求，同時(shí)具有強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、使用壽命長(zhǎng)、維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少等許多優(yōu)點(diǎn)，水泥混凝土路面在公路建設(shè)中被廣泛推廣。但水泥混凝土路面具有抗拉能力差、容易開(kāi)裂等缺點(diǎn)，導(dǎo)致路面出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，影響了水泥混凝土路面的美觀、使用效果及壽命。對(duì)水泥混凝土路面裂縫進(jìn)行原因分析及預(yù)防控制，對(duì)提高其使用質(zhì)量、延長(zhǎng)使用壽命有重要的意義。導(dǎo)致水泥混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因很多，且成因復(fù)雜，這里根據(jù)路面裂縫形態(tài)，就幾個(gè)主要方面進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。
　　二、水泥混凝土路面裂縫形態(tài)
　　1、表層裂縫在水泥混凝土路面上，表層裂縫的主要表現(xiàn)形式為龜裂。即混凝土路面表面上呈現(xiàn)碎小的六角形花紋狀裂縫，裂縫很淺。
　　2、貫穿裂縫指水泥混凝土路面板產(chǎn)生縱向(順行車方向)、橫向(垂直于行車方向)或交叉貫穿板厚的裂縫，即斷板現(xiàn)象。
　　三、水泥混凝土路面裂縫成因分析
　　1、路面自身原因?qū)е旅姘彘_(kāi)裂
　　路面自身因素缺陷極易導(dǎo)致表層裂縫形成，并逐步發(fā)展成貫穿裂縫，造成水泥混凝土面板破壞。
　　(1)原材料因素
　　材料是構(gòu)成混凝土路面的主體，粗集料不具有良好的級(jí)配，針片狀顆粒含量太高；細(xì)集料和粗集料中含泥量過(guò)高，會(huì)降低了混合料的粘結(jié)度；所用水泥安定性差，組成材料的級(jí)配不符合標(biāo)準(zhǔn)，那么這樣的材料組成的混凝土路面面板的彎拉應(yīng)力就達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，很容易在施工期間產(chǎn)生不規(guī)則斷裂，或在使用過(guò)程出現(xiàn)更多的病害。
　　(2)混凝土配合比因素
　　嚴(yán)格控制混凝土配合比組成、材料級(jí)配、水灰比、用水量對(duì)防止面板裂縫起到重要作用。首先混凝土配合比設(shè)計(jì)要通過(guò)試驗(yàn)確定，擬設(shè)計(jì)配合比，試拌調(diào)整配合比后，還應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)澆筑條件、集料供應(yīng)情況（干濕程度）、攤鋪機(jī)具和氣候條件隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整，按調(diào)整好后配合比施工；其次是盡可能減少單位用水量和單位水泥用量，這可以通過(guò)摻入優(yōu)質(zhì)減水劑和加氣劑以及良好的級(jí)配集料來(lái)實(shí)現(xiàn)；此外盡可能采用無(wú)腐蝕性的自來(lái)水，使用雜質(zhì)含量低的集料。在施工中要經(jīng)常檢查骨料的級(jí)配和雜質(zhì)，發(fā)現(xiàn)所購(gòu)進(jìn)的骨料級(jí)配與原試驗(yàn)級(jí)配不符時(shí)，必須及時(shí)調(diào)整施工配合比。
　　而在施工中最應(yīng)注意的是水灰比的控制，如果水灰比忽大忽小，在攤鋪時(shí)又不注意攤鋪的均勻性，就會(huì)造成水灰比的不同片塊在其交界結(jié)合部由于凝固收縮率或受熱膨脹率不同，形成裂縫和斷板的情況；如果水灰比過(guò)大，混合料便偏稀，在其凝固成型時(shí)，收縮率就大，一旦縮縫設(shè)置和施工仍按正常進(jìn)行，就會(huì)造成縮縫間距相對(duì)過(guò)長(zhǎng)，從而易在較大的收縮應(yīng)變作用下形成裂縫，如果進(jìn)一步發(fā)展，還可以形成貫通的混凝土路面斷板。
　　(3)混凝土路面施工工藝因素
　　混凝土攪拌時(shí)間不夠，材料拌和不均勻；振搗不密實(shí)，有漏振或過(guò)振情況都將導(dǎo)致混凝土整體強(qiáng)度不一致，因此在施工中水泥混凝土必須振搗均勻密實(shí)。如果水泥混凝土的密實(shí)度不均勻，在密度小的區(qū)域內(nèi)混凝土面板下部多成蜂窩和空洞狀，形成了承受應(yīng)力的薄弱部位或區(qū)域，從而易使面板產(chǎn)生斷板。
　　在混凝土澆筑過(guò)程中，要始終保持施工作業(yè)的連續(xù)性，一旦出現(xiàn)間斷作業(yè)，必須設(shè)置一道施工縫，并布置傳力桿，以防止因不設(shè)施工縫而出現(xiàn)斷板的現(xiàn)象。對(duì)已形成強(qiáng)度的混凝土板應(yīng)加快切縫進(jìn)度，減少冷收縮裂縫的產(chǎn)生。
　　正確安裝傳力桿可以有效防止斷板。如果傳力桿安裝偏斜，則在傳力過(guò)程中會(huì)將混凝土頂破，從而形成裂縫而斷板。正確的在縱坡變化處、平曲線及構(gòu)造物結(jié)合部設(shè)置脹縫，是預(yù)防斷板的有力措施。縱坡變化處、平曲線及構(gòu)造物結(jié)合部都是應(yīng)力應(yīng)變集中的位置，在此處設(shè)置脹縫，是減少或釋放應(yīng)力應(yīng)變的最佳方案，它可以大大降低在此處的斷板率。
　　施工中切縫時(shí)機(jī)及操作方式也是避免混凝土面板裂縫的一定因素。因混凝土拌和后水化熱較高，初凝早，收縮大，在夏季施工時(shí)，熱量散失慢，會(huì)形成較大的溫度應(yīng)力，此應(yīng)力會(huì)迅速集中于薄弱環(huán)節(jié)。當(dāng)混凝土達(dá)到終凝后，面板收縮變形也在不斷進(jìn)行，并產(chǎn)生了較大的拉應(yīng)力，當(dāng)混凝土路面面板與基層之間的摩擦力大于這個(gè)成型凝固產(chǎn)生的收縮拉應(yīng)力時(shí)，在混凝土面板承受拉應(yīng)力最薄弱的位置就會(huì)被拉斷而產(chǎn)生斷板，故把握準(zhǔn)確的切縫時(shí)機(jī)和切縫標(biāo)準(zhǔn)是從該環(huán)節(jié)控制面板裂縫有效措施。
　　(4)水泥混凝土面層養(yǎng)生不規(guī)范
　　夏季氣溫高，風(fēng)力大使水分損失較快，加上灑水不及時(shí)、不均勻，造成混凝土強(qiáng)度降低，水析出速度過(guò)快造成拉應(yīng)力迅速增加，在未到切縫時(shí)間時(shí)，產(chǎn)生斷板。路面面板還會(huì)受冬季降雪、噴灑除冰鹽等凍害而引起的表層松散而出現(xiàn)破壞現(xiàn)象。
　　2、路面基層的原因
　　路面基層材料拌和不均勻會(huì)使路面基層的強(qiáng)度差異較大．沉降大小不一，極易造成路面板開(kāi)裂。基層平整度不符合要求，必然使水泥混凝土路面厚度不等．在達(dá)不到設(shè)計(jì)厚度的地方形成薄弱帶．在荷載作用下該處便容易開(kāi)裂。當(dāng)基層表面凹凸不平，不僅會(huì)使面板與基層間的摩擦力增大，而且使面板下面的摩阻力形成不均勻的片狀區(qū)，這樣在不均勻片狀區(qū)的邊緣部位和摩阻力集中的區(qū)域就最容易形成斷板。路基軟弱或路面基層強(qiáng)度不足，沉降量過(guò)大和結(jié)構(gòu)物與路堤銜接處、新舊路結(jié)合部位的較大沉降差都會(huì)使水泥混凝土路面出現(xiàn)裂縫。另外路基及基層排水不良，長(zhǎng)期受水浸泡，引起路基及基層失穩(wěn)或強(qiáng)度不足，使路面產(chǎn)生不規(guī)則斷裂。
　　3、道路排水系統(tǒng)的原因
　　對(duì)水泥混凝土道路來(lái)說(shuō)，首先要考慮處理的病害是對(duì)水的防治。如果排水系統(tǒng)存在缺陷，大量滯留在路上的水無(wú)法外排．勢(shì)必造成路面積水下滲至路基，導(dǎo)致路基強(qiáng)度的局部軟弱，從而出現(xiàn)大面積的嚴(yán)重病害。
　　4、其他因素
　　（1）設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)不合理，車輛增長(zhǎng)速度過(guò)快，超載和超限車增多使混凝土路面在使用期內(nèi)超過(guò)規(guī)范要求，從而導(dǎo)致斷板。基層結(jié)構(gòu)形式及厚度設(shè)計(jì)不合理，會(huì)導(dǎo)致基層材料的穩(wěn)定性較差，被水浸泡后一旦有行車荷載的反復(fù)作用，造成板底掏空，致使道板局部受力不均勻，引發(fā)路面破損。
　　（2）道路通行過(guò)早，混凝土面板承載強(qiáng)度不能滿足車輛碾壓需要而造成斷板。
　　四、防范面板裂縫的措施
　　1、設(shè)計(jì)階段預(yù)防裂縫和斷板的產(chǎn)生
　　為了防止水泥混凝土路面的裂縫和斷板，各有關(guān)部門(mén)應(yīng)認(rèn)真及時(shí)地組織設(shè)計(jì)人員和有關(guān)專家，根據(jù)水泥混凝土路面的設(shè)計(jì)理論及規(guī)范要求，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢茫�環(huán)境、地形、沿線工程地質(zhì)和水文條件，特別是交通量的組成和車輛的類別以及地方材料的供應(yīng)情況，進(jìn)行深入細(xì)致地研究和討論，提出符合實(shí)際的軸載設(shè)計(jì)參數(shù)、路面結(jié)構(gòu)、材料組成、路基填料、碾壓方案和要求，以設(shè)計(jì)出適宜的水泥混凝土面板以及完善的排水系統(tǒng)，提出合理經(jīng)濟(jì)的水泥混凝土配比設(shè)計(jì)及施工要求。這就需要設(shè)計(jì)部門(mén)在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮各方面不利因素對(duì)使用期道路的影響，建設(shè)部門(mén)加大資金投入，提高道路等級(jí)，各職能部門(mén)加大公路運(yùn)營(yíng)綜合治理力度。
　　2、施工中的防范措施
　　（1）材料是構(gòu)成混凝土路面的主體，施工中嚴(yán)格把住材料關(guān)，是保證混凝土質(zhì)量的前提。
　　（2）嚴(yán)格控制混凝土配合比組成，使施工配合比與設(shè)計(jì)配合比相符合。在施工中要經(jīng)常檢查骨料的級(jí)配和雜質(zhì)，必要時(shí)及時(shí)調(diào)整施工配合比，同時(shí)還要檢查材料含泥量，使其不能超標(biāo)。而在施工中最應(yīng)注意的是水灰比的控制，在施工中要嚴(yán)格把住混凝土的配比關(guān)，特別是水灰比這一關(guān)。
　　（3）在施工中水泥混凝土必須振搗均勻密實(shí)。攤鋪機(jī)排陣過(guò)程中應(yīng)充分對(duì)邊角部位進(jìn)行補(bǔ)振，確保面板整體振搗均勻。
　　（3）及時(shí)正確地切縫是預(yù)防斷板的有力措施。如果能夠及時(shí)準(zhǔn)確地切縫，就能引導(dǎo)混凝土面板凝固收縮力在切縫處規(guī)則拉斷面板，從而避免在其他位置產(chǎn)生斷板。混凝土面板要在切縫處埋置接縫板，并在接縫板位置上再行切縫，這是預(yù)防混凝土早期斷板的有效措施。接縫板的高度是混凝土板厚的2／3，并應(yīng)在基層頂面放置，在此處形成了最薄弱條件，當(dāng)混凝土面板產(chǎn)生拉應(yīng)力時(shí)，裂縫就在此處產(chǎn)生，從而避免了混凝土面板的早期斷板。
　　（4）在路面基層施工中，使基層表面平整、整體密實(shí)，確保基層具有調(diào)節(jié)路面板與土基之間的受力狀態(tài)，緩和或降低水、濕度對(duì)土基的影響，起到良好的承載、擴(kuò)載作用，提高路面的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，改善路面板的工作條件，同時(shí)改善施工條件，保證面層厚度均勻和保護(hù)碾壓平整的土基或墊層，有利于提高路面施工質(zhì)量。
　　（5）在施工中應(yīng)盡量避免產(chǎn)生較大的溫差效應(yīng)。《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF30—2003）規(guī)定：“施工現(xiàn)場(chǎng)的氣溫高于30℃，拌和物攤鋪溫度在30～35℃，同時(shí)空氣相對(duì)濕度小于80％時(shí)，混凝土路面應(yīng)按高溫季節(jié)施工的規(guī)定進(jìn)行。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)氣溫大于等于30℃，應(yīng)避開(kāi)中午高溫時(shí)段施工。”溫差效應(yīng)過(guò)大或突變，容易造成混凝土面板強(qiáng)度形成的不同步。
　　（6）正確安裝傳力桿可有效防止斷板。傳力桿的安裝必須遵照規(guī)范要求，按設(shè)計(jì)進(jìn)行，使傳力桿與道路中心線及路面平行。正確安裝傳力桿，并在施工縫處增設(shè)傳力桿，可使面板間傳力順暢，縮脹自如。
　　（7）在混凝土面板底面與基層頂面間設(shè)置滑動(dòng)層，減少面板與基層間的摩阻力，也可以防止面板被拉斷。當(dāng)基層表面與混凝土面板底面的摩阻力很大，混凝土面板收縮和膨脹不能自由滑動(dòng)時(shí)，就使板內(nèi)的拉應(yīng)力增加，此時(shí)基層的裂縫也極容易反射到混凝土面板上而形成斷板。
　　3、開(kāi)放運(yùn)營(yíng)及使用中預(yù)防斷板的產(chǎn)生
　　（1）嚴(yán)格控制開(kāi)放交通的時(shí)間，避免車輛在混凝土強(qiáng)度未道道設(shè)計(jì)要求前過(guò)早碾壓路面。水泥混凝土路面澆筑完畢后必須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可開(kāi)放交通，
　　（2）加強(qiáng)路面開(kāi)放使用中的維護(hù)，并對(duì)其及時(shí)進(jìn)行清掃，養(yǎng)護(hù)，確保混凝土路面濕潤(rùn)、整潔，采用適當(dāng)?shù)穆访骛B(yǎng)護(hù)與維修技術(shù)對(duì)路面進(jìn)行修補(bǔ)維護(hù)。
　　五、結(jié)束語(yǔ)
　　為減少水泥混凝土路面裂縫的產(chǎn)生，應(yīng)從施工材料選擇、基層強(qiáng)度控制、施工工藝及道路排水等多方面控制，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，控制好每個(gè)環(huán)節(jié)每道工序。嚴(yán)格按照國(guó)家有關(guān)規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工．是保證工程質(zhì)量避免病害的前提和基礎(chǔ)。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
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