農村公路水泥混凝土路面面板斷裂淺析

余小可，張興亮

（1重慶市墊江縣交通建設工程質量監督站 重慶墊江 4083002重慶市建筑科學研究院監理公司 重慶 400020）

隨著農村公路建設步伐的加快，重慶市出現了大量的水泥混凝土路面和瀝青路面等結構形式。由于水泥混凝土路面具有承載能力大、穩定性好、施工技術簡單、使用壽命長和養護費用低等優點，深受人民群眾的歡迎，被廣大的農村公路普遍采用。但在近幾年的農村公路修建中出現了大量難題有待解決，尤其是水泥混凝土路面面板斷裂，成了農村公路水泥混凝土路面建設施工的質量通病，嚴重影響了混凝土路面的設計使用壽命。為了適應建設社會主義新農村需要，確保農村公路建設又好又快地發展，應進一步加強農村公路建設管理，促進農村公路健康、持續發展。

1 水泥混凝土路面斷裂成因

1.1 施工早期斷裂成因

原材料不合格、施工工藝不符合要求是導致水泥混凝土路面早期斷裂的重要原因。如果原材料不合格，會嚴重影響混凝土質量，早期也會有較多的病害出現，斷裂是混凝土早期極易出現的病害之一。

1.2 原材料

水泥:作為農村公路交通量不大、公路等級低、投資少等方面的影響，一般都采用當地小型水泥廠生產的普通硅酸鹽水泥。其技術指標往往不能得到充分保證或被忽視。同時，在施工中混用不同廠家、不同型號、不同批次的水泥也容易導致混凝土路面斷裂。

碎石:粗集料的含泥量和有機質超過規范要求、粗集料級配不佳，必然會造成水泥混凝土中水泥石與骨料的界面粘結不良，界面之間存在質量缺陷，形成薄弱部位，容易導致混凝土路面開裂。

砂:絕大部分農村公路受諸多條件的限制，就近取材來降低工程成本，而砂的技術指標控制難度很大。

1.3 施工工藝

混凝土混合料的拌和:混凝土配合比是拌制合格混凝土的關鍵。而農村公路施工過程中，由于受條件制約，多數采用小型機械施工，工人多是農民工，上崗前不一定經過技術培訓。

混凝土混合料的運輸:農村公路受條件制約，有的攪拌場設置離工地比較遠，長途運輸容易造成混和料離析、水分流失等，從而對混凝土路面工程質量造成嚴重影響。

混凝土的鋪筑和振搗:工人在施工過程中往往忽視操作規程，導致混凝土不密實、不均勻；或由于部分混凝土振搗時間過長，形成分層:粗骨料沉入底部，細骨料留在上層，強度不均勻，表面收縮裂縫增加。

養生不及時或養護不當:在施工中應盡量避免產生較大的溫差效應。溫差效應過大或突變，容易造成混凝土面板強度形成的不同步。一旦有不規則裂縫發生就會使強度較低部位拉斷開裂，形成不規則斷板。尤其是氣溫高，濕度小，風速大，就會使混凝土表面水分蒸發太快，從而形成干縮裂縫。

切縫不及時:由于機具故障或操作人員切縫時間掌握不準確或切縫深度不足，造成混凝土內應力集中，在混凝土板的薄弱處形成不規則的貫穿裂縫。

1.4 營運期斷裂成因

1.4.1 設計原因

施工前沒有切實可行的施工方案，或是施工單位的技術負責人未與施工班組作好技術交底，或是施工班組未能與施工的工人作好技術交底，或是各項準備不充分，以致影響混凝土路面面板厚度是否合理。厚度偏薄會使路面壽命縮短，在其薄弱處過早出現開裂斷板。

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板塊平面尺寸是否合理，如果板塊過大，也容易造成使用中斷裂。

1.4.2 路基質量

農村公路多為舊路改造，一是寬度夠采取基層補強，二是寬度不足的加寬等形式，其路基壓實度和彎沉值都難以達到，容易造成路基不穩定，強度不滿足，發生不均勻沉降。

橋涵臺背回填質量和軟基處理不當，也容易造成路基不均勻沉降，路面在使用過程中斷裂。

1.4.3 基層質量

重慶市絕大部分農村公路基層都存在著不同程度的問題，一是部分農村公路利用舊路的泥碎路面做為基層；二是設計有基層的也可能因為資金問題而被取消或減少，導致厚度不滿足；三是基層形式多采用級配碎石，其級配不佳、粒徑不好、壓實度達不到要求等原因。

2 水泥混凝土路面斷裂預防

2.1 混凝土早期斷裂的預防

2.1.1 選用合格的原材料

粗集料應質地堅硬、潔凈，其含泥量不得超標，符合規定級配要求，最大粒徑不應超過40mm。

細集料應符合規定級配，細度模數宜在2.5以上，其含泥量、有機質含量不得超標。

2.1.2 嚴格控制施工工藝

混凝土配合比的控制。在施工過程中最應注意的是水灰比的控制，如果水灰比忽大忽小，在攤鋪時又不注意攤鋪的均勻性，就會造成水灰比不同的片塊在其交界結合部，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；如果水灰比過大，收縮率就大，從而易在較大的收縮應變作用下形成裂縫，如果進一步發展，還會形成貫通的混凝土路面斷板。因此，在施工中要嚴格把握混合料的配比關，特別是水灰比這一關。

混凝土的拌和、運輸、鋪筑、振搗都要按操作技術規范執行。在施工中盡可能減少混凝土長距離的運輸，避免發生離析現象；施工中要始終保持施工作業的連續性，因為其他原因要間斷作業，也必須做好施工縫的設置。水泥混凝土如果振搗不均勻，混凝土面板下部多成蜂窩和空洞狀，形成了承受應力的薄弱部位或區域，從而易使面板產生斷板。

加強混凝土的養生，尤其是氣溫高，濕度小，風速大時，會使混凝土表面水分蒸發太快，從而形成干縮裂縫；當混凝土澆筑完畢后立即采用遮蓋、灑水、噴灑養護劑等措施，使混凝土體的表面始終保持潮濕，以預防面板斷裂。

澆筑好的混凝土要及時切縫，由于機具故障或操作人員切縫時間掌握不準確或切縫深度不足，切縫太淺（小于面板厚度的1/4）或太深(大于1/3)，都可能造成斷裂。

在縱坡變化處、平曲線及構造物結合部設置脹縫，是預防斷板的有力措施。縱坡變化處、平曲線及構造物結合部都是應力應變集中的位置，在此處設置脹縫，是減少或釋放應力應變的最佳方案，可以大大降低在此處的斷板率。

2.2 營運期斷裂的預防

科學設計。從沿線經濟和交通發展狀況考慮，農村公路要滿足農村交通條件和交通量的發展需要，設計上要滿足技術規范和前瞻性，路面結構形式、厚度、面板尺寸、排水設施等要符合相應規范和技術要求，設計合理的排水系統，保障地下水、地表水對路基、基層、路面不被沖涮侵蝕破壞。

路基質量的控制。路基質量要控制好壓實度、彎沉值、構造物臺背回填、軟基處理等都必須滿足其強度和穩定性要求。

控制好基層質量。為了滿足基層穩定性、強度和均勻性要求，盡可能選擇適合混凝土路面的基層形式、施工方法和工藝。

3 水泥混凝土路面斷裂處治措施

水泥混凝土路面斷裂處治方法很多。要根據斷裂破壞情況，采取分門別類的處治方案:一、斷裂比較嚴重，裂縫不規則不整齊，并有多條分支，還有錯臺現象，針對這種縫必須將整塊斷板挖除重新用相同配合比混凝土澆筑；二、斷縫比較規則，一條縫橫貫穿，也沒有錯臺，可以用環氧樹脂灌注或根據斷縫位置，把水泥混凝土面板鑿開成長方形凹槽，貫通整個板厚，凹槽壁鑿成1∶0.15的斜坡為最好，以使修補混凝土與面板更充分地共同支撐行車荷載。凹槽的直角邊分別平行于縮縫和縱縫。對于較直的斷縫，斷縫的兩側開鑿寬度每側不小于20cm，總寬度不小于50cm；若斷縫稍有斜度或彎度時，開鑿時要距斷縫凸出部位或端頭不小于10cm，凹槽開鑿總寬度不小于50cm；若斷縫在縮縫附近，且開鑿邊緣距縮縫不大于50cm時，原縮縫要作為凹槽的一個邊，在填充凹槽時，用高于面板混凝土強度一級標號的膨脹混凝土。三、縱縫就必須分析斷裂原因，可能主要是路基、基層穩定性差，強度不均勻等因素造成，這類縫處理起來比較麻煩些，可以沿縱縫長度將混凝土全部挖除，處理好路基或基層，使其沉降穩定后再行澆筑。

4 結論

（1）在施工過程中加強原材料、施工工藝的控制，保證混凝土路面的施工質量，有效預防斷板裂縫等病害的出現，提高混凝土路面的使用壽命。

（2）針對混凝土路面不同時期，不同類型的斷裂病害，及時采取處治措施，加強養護，避免病害大面積擴展，從而提高農村公路的通行能力和服務水平。

（3）在農村公路的日常管理維護中，應做到依法治路，嚴格控制車輛超載、超限行駛，確保農村公路水泥混凝土路面的有效營運和安全使用。

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