淺談水泥混凝土路面的裂縫原因及預(yù)防

鐘小寶

（華潤(rùn)混凝土（廈門）有限公司,廈門 361024）

1 引言

由于水泥混凝土路面造價(jià)較低、施工方便、快速，且通過(guò)相關(guān)資料測(cè)算顯示，機(jī)動(dòng)車在水泥混凝土面上行駛比在瀝青路面上節(jié)約油耗10%～15%。近幾十年來(lái)，水泥混凝土路面被大量投入到道路等基建設(shè)施，同時(shí)也導(dǎo)致大量的裂縫產(chǎn)生。其實(shí)很多裂縫是可以避免的，主要是未了解其產(chǎn)生的原因，沒(méi)有及時(shí)采取措施進(jìn)行預(yù)防。本人根據(jù)多年來(lái)工作經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)導(dǎo)致裂縫原因有：基層、路面自身、天氣、養(yǎng)護(hù)等，同時(shí)也采取一些針對(duì)性預(yù)防措施，在道路施工中起到了關(guān)鍵性的成效。

2 導(dǎo)致裂縫的原因

2.1 基層方面

“水穩(wěn)層”密實(shí)度不夠，路基軟弱或強(qiáng)度不足，導(dǎo)致沉降不一，形成裂縫。材料拌合不均勻，使基層強(qiáng)度差異較大，導(dǎo)致沉降差異，形成裂縫。設(shè)計(jì)厚度不夠和平整度不夠產(chǎn)生荷載時(shí)，受力不一，會(huì)在薄弱處形成裂縫。不宜采用水泥與石灰混合等穩(wěn)定材料，因?yàn)樵摲N材料水穩(wěn)定性較差，會(huì)造成板底抽空，受力不均，導(dǎo)致裂縫。 排水處理不善，導(dǎo)致基層長(zhǎng)期處于積水和雨水的沖洗，導(dǎo)致底部掏空，受力時(shí)斷裂。

2.2 路面自身方面

2.2.1 水泥混凝土路面設(shè)計(jì)不規(guī)范，選擇材料不合格

砂石含泥量、泥塊含量超標(biāo)，選用水泥水化熱較大，安定性不好，配比設(shè)計(jì)未能滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度、凝結(jié)時(shí)間及工作性能等，均會(huì)導(dǎo)致化學(xué)減縮、自收縮、干收縮等裂縫的形成。

2.2.2 施工管理水平較低和施工工藝不合理

設(shè)計(jì)配比與生產(chǎn)配比差異較大，水灰比失控，忽大忽小，導(dǎo)致強(qiáng)度、凝結(jié)時(shí)間不一致，從而使得混凝土自身收縮不一致形成裂縫。攪拌時(shí)間不足，拌合不均勻，振搗不密實(shí)或過(guò)振，形成蜂窩、狗洞；或表面一層厚厚浮漿，沒(méi)有石子形成穩(wěn)定骨架。導(dǎo)致混凝土疏松，會(huì)在薄弱區(qū)域斷裂。施工工藝順序不合理，施工過(guò)程中不連續(xù)易造成收縮冷縫，或連續(xù)施工長(zhǎng)度、寬度超過(guò)允許時(shí)，沒(méi)有設(shè)置收縮縫，導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。傳力桿安裝不正確，切縫時(shí)間掌握不好等因素也會(huì)導(dǎo)致裂縫的形成。

2.3 天氣影響

氣溫高，風(fēng)力大，使表面水分蒸發(fā)快，形成一層“被子”現(xiàn)象。即表面一層硬殼，下部混凝土未凝。類似“橡皮泥”現(xiàn)象，導(dǎo)致未施工自身先裂，或抹壓來(lái)不及拉裂。氣溫低，凝結(jié)時(shí)間太長(zhǎng)，配比沒(méi)及時(shí)調(diào)整，導(dǎo)致強(qiáng)度早期太低，低于混凝土自身拉應(yīng)力，形成斷裂。大雨施工時(shí)，混凝土被雨水直接沖涮，漿體沖走，甚至過(guò)量的水直接進(jìn)入混凝土內(nèi)部，導(dǎo)致混凝土表面及內(nèi)部強(qiáng)度下降。滿足不了設(shè)計(jì)要求，在允許受力情況下，也會(huì)形成斷裂。

2.4 養(yǎng)護(hù)不到位

混凝土終凝后，沒(méi)有及時(shí)做好保溫保濕，導(dǎo)致表面水分蒸發(fā)，內(nèi)外溫差不一致，形成表面或貫穿性裂縫。養(yǎng)護(hù)期限不夠，早期強(qiáng)度達(dá)不到要求，在行車使用時(shí)，活動(dòng)荷載也會(huì)使路面提前破裂。

2.5 附近或表面排水不通暢

水泥混凝土路面附近的排水不通暢，直接沖涮混凝土路面，會(huì)使路基沉降，導(dǎo)致斷裂。也會(huì)使其表面積水，表面混凝土強(qiáng)度下降，當(dāng)行車來(lái)回摩擦?xí)r，加速表面保護(hù)層的破壞，從而也加速混凝土內(nèi)部的破裂。

3 裂縫的預(yù)防措施

3.1 加強(qiáng)基層質(zhì)量的施工及驗(yàn)收

澆搗時(shí)，混凝土拌合要均勻，要控制施工配比與設(shè)計(jì)配比基本一致，要按設(shè)計(jì)圖紙施工，保證足夠的厚度和平整度，要做好振搗密實(shí)，不出現(xiàn)漏振、過(guò)振的現(xiàn)象。基層做好后，要對(duì)其相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)收，以免影響后續(xù)工作或因質(zhì)量引起的材料浪費(fèi)。

3.2 強(qiáng)化水泥混凝土路面配比的設(shè)計(jì)和控制

在滿足強(qiáng)度、工作性能情況下，盡量減少水泥用量，優(yōu)先選用水化熱低的水泥。要選用含泥量、泥塊量低的砂石，且石子中針片狀、石粉越少越好，檢驗(yàn)不合格的材料絕對(duì)不要投入使用。要降低混凝土單方用水量，避免離析。要有合理的初、終凝時(shí)間，盡量少摻或不摻早期強(qiáng)度低的活性摻合料。

3.3 改進(jìn)施工工藝，提高施工管理水平

生產(chǎn)混凝土工藝要按順序投料，設(shè)置攪拌時(shí)間要不少于40s，采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)，因?yàn)槠鋭蛸|(zhì)性較好。拉力桿安裝要沿路面中心，平行路面。施工配比要與設(shè)計(jì)配比控制基本一致，澆筑路面時(shí)，首先要清掃、潤(rùn)濕基層，避免因雜質(zhì)混入，導(dǎo)致界面松動(dòng)。遇到溫度高、風(fēng)力大的惡劣條件時(shí)，在保持水灰比不變的情況下，適當(dāng)提高一些坍落度，防止水分過(guò)快蒸發(fā)；同時(shí)降低砂率，縮短二道工序的間隔時(shí)間。施工要有連續(xù)性，要安排足夠的人員，隨時(shí)觀察混凝土表面的硬化過(guò)程，及時(shí)進(jìn)行抹壓、壓線。施工出現(xiàn)異常間斷時(shí)，要在合理的地方預(yù)置施工縫。終凝時(shí)，要用吸水性強(qiáng)的毛氈覆蓋、灑水進(jìn)行保溫保濕，防止水分蒸發(fā)及內(nèi)部溫度的差異。切割收縮縫時(shí)，要掌握好時(shí)間，能早切割的盡量早點(diǎn)切割，最好在設(shè)計(jì)強(qiáng)度的20%～25%范圍內(nèi)切割較好。

3.4 避開惡劣的天氣環(huán)境下施工

預(yù)先觀察天氣預(yù)報(bào)，避開高溫、風(fēng)力大、大暴雨、霜凍的天氣下施工。若中途遇上了，能停止施工就立即停止施工，設(shè)置施工縫。不行時(shí)，要立即采取覆蓋保溫保濕，防止水分蒸發(fā)；防止雨水直接沖刷，要做好周邊和表面的排水系統(tǒng)，在冬天要做好防霜凍等工作事項(xiàng)。

3.5 要做好“養(yǎng)生”的后續(xù)工作

混凝土終凝后，用毛氈灑水養(yǎng)護(hù)不得少于14～21d，用砂養(yǎng)護(hù)不大好，因?yàn)槿f(wàn)一車子在面上行駛或其他物體摩擦，造成起砂等現(xiàn)象。不要提前上車行駛，要上車時(shí)，一定要進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)，合格后方可上車。

3.6 完善排水系統(tǒng)

路面附近的排水要布置好，避免雨水、排污水等直接沖洗混凝土，導(dǎo)致基層沉降。同時(shí)也要防止面上雨水聚集，表面混凝土長(zhǎng)期泡水，強(qiáng)度下降，頻繁行車過(guò)程中，表面摩擦破壞。

4 結(jié)論

4.1 導(dǎo)致水泥混凝土路面裂縫的原因

4.1.1 基層

穩(wěn)定層密實(shí)度不夠、厚度不夠、平整度不夠，材料拌合不均勻、強(qiáng)度不足等。

4.1.2 配合比設(shè)計(jì)及選材不合理

技術(shù)人員未根據(jù)圖紙，按規(guī)范進(jìn)行，沒(méi)有選擇適宜的合格材料，造成強(qiáng)度不夠。

4.1.3 路面自身

施工工藝不合理、生產(chǎn)管理水平偏低導(dǎo)致。

4.1.4 天氣

高溫、風(fēng)力大、暴雨、霜凍等惡劣天氣導(dǎo)致。

4.1.5 養(yǎng)護(hù)

養(yǎng)護(hù)不及時(shí)、不規(guī)范、不夠期限等。

4.1.6 排水

排水系統(tǒng)未設(shè)置或設(shè)置不科學(xué)。

4.2 水泥混凝土路面的預(yù)防

首先要處理好基層，配合比設(shè)計(jì)要合理，選材要擇優(yōu)，要改進(jìn)施工工藝，提高生產(chǎn)管理水平，避免惡劣天氣施工，加強(qiáng)后期養(yǎng)護(hù)，做好科學(xué)的排水系統(tǒng)，就可起到預(yù)防作用。

[1]水泥混凝土路面施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].GBJ97-87.

[2]張敬波，劉延群，祝國(guó)林.水泥混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因及防治[J].黑龍江交通科技，2005(5):8-9

[3]邊玉成.水泥混凝土路面裂縫成因及預(yù)防措施[J].科技信息，2007（89）.