農村公路水泥混凝土路面斷裂原因及預防措施

瞿正中

(陜西省南鄭縣農村公路管理局，陜西南鄭 723100)

農村公路是國民經濟發展的一項重要交通基礎設施，是我國公路的重要組成部分。水泥混凝土路面以養護成本低，使用年限長，且路面具有強度高、耐久性好、養護工程量小、就地取材方便等諸多優點，同時小型機具施工工藝簡單，便于掌握，是普遍采用的施工方法。但是，水泥混凝土路面斷裂問題在近幾年的農村公路修建一直難以根除，很大程度上減少了混凝土路面的使用壽命，因此應引起高度重視。

1 水泥混凝土路面斷裂原因

施工原材料和施工工藝不符合標準是造成水泥混凝土路面初期斷裂的關鍵原因，設計、路基質量等因素也是造成水泥混凝土路面在營運期斷裂的原因。

1.1 施工原材料不合格

水泥混凝土的施工原材料不符合設計要求，致使水泥混凝土面板本身的抗彎拉強度和抗壓強度低，水泥混凝土面板干縮翹曲時產生的拉應力很容易超過水泥混凝土面板的極限抗拉強度，產生斷裂。主要包括:

1)石料:石料的不合格常常表現為尺寸不合規范、含有過量的泥和風化石、軟質巖石等雜質、粗集料的級配不佳等，這些問題都使水泥混凝土中水泥石界面與骨料粘結不良，造成接觸界面質量嚴重缺陷，減小水泥混凝土面板的密實度及強度，形成薄弱部位，從而導致混凝土路面開裂。

2)水質:水泥混凝土施工要求潔凈、無污染的水，渾水、泥漿水等水質差的水易使水泥混凝土面板強度低。

3)水泥:普通硅酸鹽水泥的質量往往不合規定，但因其價格低廉，常被農村公路所采用。同時，不同廠家、標號、批號的水泥的混用、過期水泥的使用也對混凝土路面斷裂有很大的影響。

4)砂料:就近取材是大部分農村公路降低工程成本的主要方式，但所取砂料的技術指標很難加以控制。

1.2 施工工藝不合標準

1.2.1 混凝土混合料的拌制不符合規定

混凝土配合比是拌制合格混凝土的關鍵。農村公路的施工工人在上崗前多數未經過專業技術培訓，且在施工過程多使用小型機具，致使混凝土配合比不合規定。

1.2.2 混凝土混合料的運輸時間過長

受場地、施工時間以及水電等條件的制約，混合料在運輸中因路程較遠，時間間隔長，離析、水分流失等問題時常出現，嚴重影響到混凝土路面工程的質量。

1.2.3 混凝土的振搗和鋪筑不規范

在施工過程中，施工工人經常不按操作規范要求執行，混凝土的振搗時間不夠或者過長，使得細骨料懸浮在上層，而粗骨料沉降到底部，造成混凝土料分層且強度不均勻，最后因集料收縮在表面形成裂縫;粗細集料的鋪筑不勻稱堆聚，導致混凝土不密實。

1.2.4 養護不當

施工時氣溫過高，濕度小，風速大，水泥混凝土面板表面水分蒸發太快，自身完全膨脹，常溫時收縮性過大從而形成干縮裂縫產生斷裂;施工時氣溫過低，左幅及右幅的施工縫和脹縫的錯位形成斷裂。開放交通時間過早，重車行駛使早期水泥混凝土面板的結構產生破碎，形成斷裂。

1.2.5 養生不及時

覆蓋灑水跟不上，使水泥混凝土面板表面產生干縮裂縫，水分蒸發過快，產生網裂及雞爪紋。

1.2.6 切縫不及時

切縫時間過晚、切縫深度不夠，或是切縫溫度太低(小于5℃)，都會使混凝土的內應力集中，從而在混凝土面板的薄弱處形成不規則的貫穿裂縫。

1.3 使用期斷裂原因

1.3.1 設計的原因

施工方案設計的不夠科學合理，施工單位的技術負責人、施工班組及施工工人三者間技術交底不完全，開工前的準備不充分等因素均會使混凝土路面面板達不到應有厚度。偏薄的路面面板在薄弱處容易過早出現開裂斷裂;路面板塊平面尺寸較大也會在使用中造成斷裂。

1.3.2 路基質量不達標

農村公路多是由舊路改造而成，在舊路寬度足夠時，采用基層補強形式;在舊路寬度不足時，采用加寬形式等，因此農村公路的路基彎沉值和壓實度都無法達到標準，這會使路基發生不均勻沉降，強度不夠，造成路基不穩定。在處理橋涵臺背回填質量和軟基時，不達標也會造成路基發生形變而沉降，使得路面面板在使用期斷裂。

1.3.3 基層質量不達標

農村公路多利用舊路的泥碎路面為基層，基層厚度不滿足或新舊路基及構造物交界處處理不當，造成基層強度不均勻、不平整，使水泥混凝土面板不能自由收縮，增大水泥混凝土面板底的摩阻力，摩阻力大于水泥混凝土面板的拉應力時，形成斷裂。

2 水泥混凝土路面斷裂的預防措施

2.1 混凝土路面初期斷裂的預防

2.1.1 嚴格選用合格的施工原材料

1)石料一定要級配，粗集料最大粒徑不大于4 cm，細集料細度模數應在2.5以上，石質強度要符合標準，不能用軟石、風化石等，且要保持干凈，含泥量和雜質量不能超標。

2)確保水泥質量。應按照《公路水泥混凝土路面施工技術規范》的要求選用合格的水泥，水泥混凝土路面的修筑水泥應使用強度大于42.5級的普通硅酸鹽水泥。

3)保證施工中使用水的水質，不使用污染水源。

2.1.2 嚴格控制施工工藝

1)嚴格控制水泥混凝土混合料組成配合比，尤其是水灰比。水灰比過大，收縮率大，水泥混凝土自身強度降低;水灰比過小，增加施工難度;水灰比有差異的片塊由于它們在臨界接合處的凝固收縮率或受熱膨脹率不同，易在干稀接縫處形成斷裂。

2)按照操作技術規范執行混凝土的拌和、運輸、鋪筑、振搗。盡可能減少混凝土長距離的運輸，及施工中施工作業的連續性，確因其他因素導致不能連續施工時，必須設置施工縫。水泥混凝土混合料必須振搗密實，水泥混凝土的密實度才能均勻。攤鋪要均勻，防止大料堆積于頂層，使基層表面平整密實。

3)在季節性施工時應采取措施。施工時平均氣溫超過30℃時應避開中午施工，防止因溫差導致混凝土收縮過大，產生斷裂;平均氣溫低于5℃時不要進行施工，防止左幅及右幅的施工縫和脹縫的錯位而形成斷裂。

4)加強混凝土的養生。要嚴格按照規定養生，混凝土澆筑完畢后需要保持路面板面濕潤，防止混凝土面板因干燥斷裂，因此必須立即采用鋪蓋、灑水、噴灑養護劑等措施。養生期必須保證28 d才能開放交通，防止車輛在養生期內碾壓使面板損壞。

5)掌握好切縫時間。切縫時間太早或太晚，切縫深度不足，切縫太深(超過面板厚度的1/3)或太淺(小于1/4)，都可能造成斷裂。

2.2 混凝土路面營運期斷裂的預防

2.2.1 科學設計

按照農村未來交通條件和交通量的發展需要，設計出科學合理的農村公路，使其符合路面結構形式、厚度、面板尺寸、排水設施等的技術規范和要求，同時排水系統的設計要合理，防止路基、基層、路面由于地下水、地表水的沖刷而侵蝕破壞。

2.2.2 調控路基質量

按照強度和穩定性要求調控路基的壓實度、彎沉值，合理處理構造物臺背回填、軟基等。

2.2.3 調控基層質量

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

3 結語

防止路面混凝土斷裂，除要保證路基和基層質量外，必須進行科學設計，嚴格控制原材料質量，同時，必須規范操作行為，按規范施工，加強養護工作，改進施工工藝，以提高水泥混凝土的路面質量。

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