淺談水泥混凝土路面產生裂縫的原因及預防措施

【摘 要】本文主要闡述了水泥混凝土路面產生裂縫的原因進行了分析，并針對性提出了預防措施。

【關鍵詞】裂縫；預防

水泥混凝土路面在我國公路及城市道路大面積使用有三十余年的歷史。其主要特點有：從施工角度來看，使用機械投入少（比瀝青混凝土路面），施工方便，宜于小型規模作業；在施工季節上，除了高溫和結冰的天氣都可以進行；從使用效果看，一是平整度差，二是交通量大的的情況下使用周期短，宜用于車速低于80km/h的二、三、四級道路及村路、集鎮街道和廠區道路。而水泥混凝土使用周期短原因主要是由產生裂縫開始，以后滲水、沉降以至斷裂。本文主要探討水泥混凝土路面裂縫形成的原因及預防。

1 路基的不均勻沉降引起路面裂縫：

1.1 成因：由于路基填筑前不可能是平整路面，道路穿越溝塘、河流或軟弱下臥層地段，填筑厚度高低不等，路基在固結階段會出現不均勻沉降，特別是粘性土路堤固結時間長，前幾年沉降明顯。這些情況會產生不均勻沉降，傳遞到基層反射到路面上，而剛性路面不能彎曲變形，因此路面縱向或橫向的板塊會產生裂縫。裂縫形成后雨水從縫口滲入，滲進去的水很難蒸發，水在基層中日積月累集結，導致基層長期受水浸泡，強度降低變軟而松散。水泥混凝土板塊車輛在輪胎反復作用下而晃動，多次重復擾動，變軟的基層逐漸液化成“泥漿”從縫中冒出，板下成局部空隙，板塊進一步出現裂縫，同時不均勻下沉，有雨時再積水再下沉，越來越嚴重，以致高低不平，影響通車。

1.2 預防：①對軟弱下臥地段，進行軟土處理，淺的可以換土處理，深的可用粉噴樁、砂石樁處理，近期不能穩定的可以用瀝青路面過度。②粘性土路堤固結時間長可用摻灰土填筑，縮短固結時間，減少沉降。③溝塘河堤的邊坡的填筑前都挖成臺階。④對粉性土、砂性土路堤的邊坡要進行防護，防雨水沖刷。防護常用水泥混凝土鋪筑，邊坡防護常用粘性土（和路基同時施工）每側兩米寬，或用砌體防護，以保證路堤的穩定。

2 收縮裂縫：

2.1 成因：氣溫的降低、水泥混凝土強度形成過程中的收縮徐變、切縫時機掌握不準，混凝土面板的水分蒸發和風干等都會導致板塊的收縮裂縫。

2.2 預防： ①水泥混凝土在澆筑以后，經過初凝、終凝、固化，強度逐步提高。同時由塑性向剛性轉化，收縮徐變也開始。在收縮還未達到裂縫之前，人為的把整體混凝土切成預定規則的方塊，使收縮徐變應力集中在已切好的縫口處。隨著進一步收縮以及氣溫變化引起板塊凹凸變化的終端都會集中于縫隙口，板塊能始終保持完整。②切縫時機的掌握：如果太早，強度不足，切縫時混凝土表面會跑石子，縫口不規則，對以后行車造成不利影響（縫隙口破損甚至逐步擴大）。切縫時間以混凝土的溫度小時計，控制200-300℃#8226;h。并安排有經驗的工人在現場隨時觀察，強度一旦適宜立即切縫隙。同時根據施工進度配備切縫機的臺數，并要備用切縫機，以防出故障，可以立即頂替。切縫深度應根據設計要求進行，一般是板厚的1/4~1/3，縫寬4~5mm。切縫后灌縫，首先剔除縫中殘渣、粉塵。再加防水填縫料填實，填料可分熱填和冷填。熱填是把填料加溫，通過小嘴油壺灌人縫中。冷填是填料搓成條壓成片后擠壓進縫中，關鍵要填實，使雨水不能滲透下去。填料一般選用用瀝青馬蹄脂。③在混凝土面板的施工過程中一定要保持表面濕潤，可用草袋或麻袋覆蓋，避免陽光直射和風吹；當蒸發率超過0.6kg/m2#8226;h必須采取噴灑養生劑的措施，以便控制混凝土蒸發率臨界值=0.5kg/m2#8226;h；當風速大于5m/s時路面必定開裂無疑，應立即停工，采用低砂率，提高混凝土的抗裂能力。

3 膨脹裂縫：

3.1 成因：由于氣候變化，特別是高溫季節，混凝土板塊受熱而膨脹，膨脹的力量很大，如果不預留一定伸長的空間，板塊就會擠壓、拱起、裂縫、破碎。

3.2 預防：在混凝土路面施工時，為混凝土路面預留一定的伸長空間即膨脹縫。預留膨脹縫的間距跟施工時氣溫有一定關系，氣溫較高時，適當長些，氣溫低時，要短些；直線路段上長一些，彎道上短一些。實際應用時，要進行計算，并留足空間。在臨近橋涵構造物段，每側需設置三道脹縫，縫寬3cm。工作縫挪到脹縫處，利于施工。脹縫施工，用傳力桿連接縱向板塊，傳力桿支架穩固放置板塊中部，水平與縫垂直，一端滑動，滑動端頭留3cm的空隙，縫中填料，下部用伸縮性大的材料，上半部灌瀝青馬蹄脂等填縫料。

4 施工不當產生裂縫：

4.1 成因：①抗折強度不足；②基層不平或強度不足；③角隅處抗彎強度不足；④伸縮縫處灌縫沒處理好，滲水；⑤養生不好；⑥開放交通過早等。

4.2 預防：①對于抗折強度，水泥標號不宜底，重要公路用52.5標號，低等級道路可用42.5標號，材料配比要能準確，最好用拌和樓，如果規模小，就要用強制式拌和機。拌和各種用料需要過磅，砂石料中含泥量、含粉量嚴格控制，石子要沖洗干凈。②基層要按設計施工，并進行強度測定，合格后才可以施工面層。平整度不好，會使水泥混凝土板塊厚薄不均，薄的地方是板塊薄弱環節。基層不平，混凝土板塊在氣溫變化，伸縮不自由。基層上封層也很重要，以防止板縫滲水進入基層。③通車后，混凝土板快薄弱處是角隅，可在角隅處加鋼筋增加強度。④伸縮縫的灌縫不可馬虎，必須清除雜物、粉塵，填縫料灌實。⑤對于養生，噴灑養生劑要按量噴勻，時間在壓紋以后20分鐘，表面無水的情況下進行。不用養生劑的路段要用草袋或麻袋覆蓋灑水。養生期間要封閉交通，禁止車輛和行人通行。⑥開放交通要在混凝土強度達到設計要求后才可以。過早放行，板塊易被壓壞。

水泥混凝土路面的損壞從板塊斷裂開始，產生的原因是多方面的，只要充分認識產生斷裂的根源，以預防為主，從設計、施工和養護等環節上控制，水泥混凝土路面裂縫問題就能得到有效控制。