公路剛性路面裂縫問題探討

　　水泥混凝土路面與其他路面相比，具有強度高、穩定性好、耐久性好、養護費用少等許多優點，在我國一些城市道路、高等級公路、干線公路廣泛采用，水泥砼路面的比重越來越大。但是，水泥混凝土路面一旦出現病害、修復起來非常不。混凝土路面的病害種類很多，其中裂縫是危害最大的一種，有些其他病害首先是從裂縫開始的。因此，對混凝土路面裂縫進行調查，分析其成因，從而制定相應的對策意義重大。通過對病害調查和修復過程的觀察分析，對一些主要裂縫的形成原因進行剖析，提出一些相應對策，供大家參考。
　　一、裂縫的成因分析
　　第一，橫向裂縫：這是混凝土路面的主要病害，所占比例較大，而且在縮縫附近較多，通過對板面的開挖后觀察，分析其主要形成原因在：一是采用切縫工藝時，切縫時間過晚產生橫向裂縫。首先由于澆筑的混凝土路面在自身的應力作用下，產生收縮裂縫。另外，如果太陽直射混凝土表面，混凝土上下面出現溫差使混凝土產生翹曲；夜間大氣溫度下降，加上混凝土硬化自身產生的水化熱，使板下溫度高于板上溫度，又導致混凝土板的翹曲。如果這時縮縫尚未切開，混凝土的變形受到限制，容易在混凝土比較薄弱處拉斷，形成橫向裂縫。二是縮縫切割深度。104線板面修復過程中發現，在大量產生橫向裂縫的混凝土板處的縮縫深度只有板厚的1/8-1/6。三是基層不平整，造成板厚不均，厚薄相差大。在翹曲應力作用下，薄弱的部位即產生拉裂的橫向裂縫。四是路基不均勻沉陷，在車載和溫度應力下產生橫向縫。
　　第二，縱向裂縫：一是路基壓實度不符合要求，產生不均勻下沉，在荷載的反復作用下產生縱向裂縫。在104線板面大修時，刨開縱向斷裂的板后，發現基層已經破碎下沉約6厘米。二是基層的水穩性差，整體強度不夠。在雨水浸泡和車輛荷載的反復作用下基層早期破壞，使路面板懸空斷裂。三是混凝土面板本身的質量缺陷，抗折強度不夠，在重載車的反復作用下，發生剪切破壞。
　　第三，收縮裂縫：主要原因是混凝土的塌落度過大，在振搗過程中造成泌水，表層灰漿過多，破壞了混凝土的膠體性和粘結性，從而導致混凝土路面表層產生收縮裂縫。混凝土路面在澆筑完成后，因養護不及時，混凝土游離水份急劇蒸發，從而導致收縮裂縫的產生。另外，水泥安定性不合格、水灰比過大也是產生收縮裂縫主要原因。
　　第四，錯臺：縮縫斷裂后，水沿裂面滲入基層和土層使其軟化，裂口斷面被磨光，傳力效果降低，導致錯臺產生。脹縫留的過多，夏季氣溫高時脹縫被壓縮，而冬季氣溫降低時，由于板底的摩阻力，板收縮不會去，如此反復，造成脹縫處隆起錯臺。舊的104線面板每100米設了1道脹縫，脹縫處的隆起錯臺嚴重，雖經多次維修，但效果不明顯。
　　第五，角隅斷裂：主要由于縮縫、縫處有雨水滲入基層和土層使其出現唧泥和脫空，板角部分形成懸壁狀，在車載反復作用下產生的拉應力超過混凝土的極限強度而斷裂。漸變板角隅部位分未設補強鋼筋，角隅銳角部分自由變形較大，從而導致角隅斷裂，也是常見的。
　　二、裂縫的防治對策
　　通過對上述路面裂縫的分析，結合104線路面破壞的實際情況，在104線大修時我們采取了相應的應對措施。
　　第一，橫向裂縫。施工時嚴格控制切縫最佳時機，在混凝土強度達到設計強度的30%-40%進行切縫。切縫時掌握切縫深度，以達到40%的板厚為宜。加強路基和基層的施工質量，路基和基層的平整度、壓實度須達到《規范》要求，注意強度的均勻性。
　　第二，縱向裂縫。路基施工時壓實要均勻，壓實度須達到設計要求。路面基層采用水穩性較好的碎石結構，并保證基層的壓實度達到設計和規范要求。嚴格控制水泥混凝土的級配和水灰比，確保水泥混凝土的質量。
　　第三，收縮裂縫。檢查水泥安定性，嚴禁使用安定性不合格的水泥。盡量使用干硬性混凝土，塌落度以1cm-2cm為宜。混凝土澆落完畢及時養生，防止表面水份過分蒸發。養護采用打畦澆水的方法，始終保持混凝土表面濕潤。
　　第四，錯臺。合理使用脹縫。在變坡點和結構物處設脹縫，其他位置不在設脹縫。脹縫的填充材料采用瀝青木板，根據路段路程長短決定木板厚度，木板最小厚度不小于3厘米，最大不大于5厘米。脹縫處應設一端活動的傳力桿。混凝土所有的接縫必須灌入填縫料，防止雨水滲入。填縫料應在混凝土養生期滿后及時進行，填縫前必須保持縫內干燥清潔，防止砂石等雜物調入縫內。填縫料應與混凝土縫壁粘附緊密，其灌縫深度宜為縫寬的2倍。注意平時混凝土路面接縫的養護，發現裂縫及時灌縫，防止地面水份通過接縫滲入基礎使基礎軟化。
　　第五，角隅斷裂。在角隅位置利用鋼筋進行補強，鋼筋選用直徑16mm的螺紋鋼筋，布置在板的上部，距板頂5cm，距板邊10cm，板角小于90度時采用雙層鋼筋補強。
　　三、結束語
　　水泥混凝土裂縫的成因雖然各種各樣，但不外乎為施工和養護所導致。施工部門往往較重視混凝土強度達標、板厚達到設計要求、混凝土路面的平整度，而對路基壓實的均勻性、基層的平整性、板厚的均勻性往往不重視，而這恰恰是造成路面板塊產生裂縫的最主要原因。養護部門往往只注意路面的清潔，不注意混凝土路面的接縫養護，不定時對接縫進行灌縫，使地面的水深入基層，誘發了路面危害。只有施工部門和養護部門各盡其責，盡力協調，針對不同原因采取不同的預防和治理措施，才能有效地避免裂縫病害的產生，為公路運輸提供了一個舒適與安全的行車條件。
　　參考文獻：
　　中華人民共和國交通部.水泥混凝土路面施工及驗收規范[M].中國計劃