水泥混凝土路面裂縫防治施工技術探討

徐小芳

（四川川東高速公路開發有限公司　四川　達州　635000）

水泥混凝土路面裂縫防治施工技術探討

徐小芳

（四川川東高速公路開發有限公司四川達州635000）

近年來為了與社會發展相適應，水泥路面得到了較為廣泛的使用，但是裂縫、錯臺、沉陷等問題嚴重縮短了公路的正常使用壽命，對公路的正常使用造成了影響，甚至對人們的人身安全造成了威脅。鑒于此，本文首先介紹了水泥混凝土裂縫的類型，使大家增加一些有關混凝土裂縫的了解，然后提出了水泥混凝土裂縫的預防和治理措施，最后利用工程實例，對水泥混凝土路面裂縫產生的原因及處理的方式進行了進一步分析，希望可以為相關研究帶來一些參考。

水泥混凝土路面；裂縫防治；施工技術

隨著近年來我國交通事業的不斷發展，水泥混凝土路面不僅可以適應速度高、載重量大等要求，同時還具有穩定性好、強度高、壽命長等一系列特點。混凝土主要由水泥、骨料等材料組成，在一定濕度和溫度的情況下，混凝土會硬化變形，加上其材料組成不同，不同材料之間會產生初始應力，因而使水泥和骨料的粘結面之間出現細微裂縫，在外界因素的影響下這種細微裂縫可能會發生宏觀裂縫。

1　水泥混凝土裂縫的類型

1.1溫度裂縫

如果日溫差比較大或者大氣周期性變化較大，混凝土澆筑完成以后，在硬化過程中會釋放出大量的水化熱，這些水化熱在混凝土內部聚集不易散發，會在混凝土內部出現內應力，并在板厚范圍中不均勻分布，這樣一來混凝土板上下溫度就會不一致，進而出現混凝土板上下翹曲的現象，如果翹曲應力大于混凝土板抗彎拉強度，這時板面就會出現裂縫。換句話說，混凝土在澆筑硬化的過程中會產生大量的水化熱，由于混凝土體積較大，導致內外散熱不均勻，外快內慢，使得內外熱脹冷縮的程度不同，這樣混凝土表明會形成一定的拉應力，由此就形成了溫度裂縫。

1.2收縮裂縫

混凝土收縮將會在混凝土內部產生內應力，并出現混凝土內部的細微裂縫，如果混凝土內應力大于混凝土極限抗彎拉強度，這時混凝土內部的細微裂縫將會得到發展，隨之在混凝土表面出現短且小的不規則裂縫。因為受到外部條件的影響，混凝土內外水分蒸發的程度不同也會產生龜裂。

1.3化學裂縫

混凝土拌合之后會出現一些堿性例子，這些堿性例子和活動的骨料結合將會產生堿骨料反應，并將周圍環境中的水分吸收進去，這樣它的體積就會增大，進而造成混凝土疏松、膨脹及開裂，這時混凝土表面將會形成有序的內部裂縫及網狀裂縫。

1.4沉降裂縫

沉陷裂縫的產生是由于結構地基土質不勻、松軟或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致，或者因為模板剛度不足，模板支撐間距過大或支撐底部松動等導致，出現了不均勻沉降，使混凝土結構出現裂縫。此類裂縫多為深進或貫穿性裂縫，裂縫呈梭形，裂縫寬度往往與沉降量成正比關系。

2　水泥混凝土裂縫的預防和治理

2.1水泥混凝土裂縫的預防措施2.1.1溫度裂縫的預防

①盡量選擇一些地熱或中熱水泥，例如礦渣水泥、粉煤灰水泥等；②在水泥中家用一定量的具有增塑、堿水及緩凝等作用的外加劑，以改善混凝土拌合物的保水性、流動性；③對水泥用量進行確定，使骨料級配得到改善，并對水灰比加以控制；④對混凝土加工工藝進行改善，以降低混凝土澆筑溫度；⑤重視養護工作，完成澆筑滯后，應及時利用濕潤的草簾及塑料薄膜等進行覆蓋，并注意進行灑水養護，使其養護時間得以延長，使混凝土表面得到緩慢的冷卻；⑥將少量鋼筋加入到混凝土中，或者在混凝土中加入一些纖維材料，對混凝土溫度裂縫進行合理控制。

2.1.2收縮裂縫的預防

對水灰比進行嚴格控制，適當增加混凝土的和易性和坍落度，并對混凝土攪拌過程中的用水量及配合比進行嚴格控制，同時應結合實際情況合理選擇養護方法，重視早期的養護，并使其養護時間得到適當的延長，保證混泥土終凝前其表面的濕潤程度。還要將交通管制工作做好，注意一定要在混凝土養護期滿并達到規定的強度之后，才能允許車輛行駛。

2.1.3化學裂縫的預防

①注意選擇低堿水泥和一些酸性外加劑，選擇堿活性比較小的砂石骨料；②注意水泥用量的控制；③選擇合適的摻合料，對堿骨料反應加以控制；④加強振搗，以提高混凝土密實度。

2.1.4沉降裂縫的預防

面對路基的不均勻沉降、路基側向滑移及高填方路基垂直沉降，應該路基及地基施工過程中，尤其是在高填路基施工過程中，充分重視填料的質量，對其碾壓效果進行保證，加強路基表層及內部的排水，充分保證路基及基層的平整度及壓實度，并為其提供比較穩定的支撐條件。同時，還要使混凝土坍落度得到適當的減小，利用二次振搗的方式來提高混凝土的密實度，此外，還要注意對泌水量配比進行合理的確定。

2.2水泥混凝土裂縫的治理

2.2.1表面修補法

可以在裂縫表面涂抹環氧膠泥、水泥漿等材料，或者將油漆、瀝青等防腐材料涂在混凝土表面，不僅可以起到防護作用，同時還可以避免混凝土受到各種原因的影響而產生裂縫，還可以將玻璃纖維布粘貼在裂縫表面。

2.2.2灌漿、前鋒封堵法

采用壓力設備將交結材料全部壓入到混凝土裂縫中，待交結材料硬化以后會與混凝土形成一個整體，通過這種方式起到加固封堵的目的。

2.2.3開槽填補修補裂縫

沿著混凝土裂縫開鑿成槽，將水泥砂漿填補進去并進行封閉處理，這就是開槽填補修補法，這種方法適合用在允許開槽、數量不多、寬度較大的裂縫中。

3　工程實例

3.1工程概況

某路面改建工程，公路建于1958年，到現在為止經歷了多次改建。本公路為貫通我國南北的大動脈，承擔著巨大的交通壓力，現在公路線形已經達到了一級公路的標準，設有雙向四車道，中間設置了分隔墩，并在緊急停車帶右側設置了綠化帶，非機動車道在綠化帶的外側。該段公路路面主要出現了、裂縫、變形、接縫等問題，其中以變形和裂縫為主，據相關調查發現，該路段存在1250塊混凝土發生了縱向或者橫向的裂縫，在全線中占有11%，其中共有89塊混凝土已經完全損壞，在全線中占0.8%，板之間的接縫也遭到了嚴重破壞，同時坑洞、沉降等病害也非常嚴重。

圖1　某路面裂縫情況

3.2工程分析

面對本工程中出現的路面病害，與現場施工實踐相結合，針對本工程展開以下分析：

3.2.1路面開裂原因

該工程路面破壞的原因是多方面，具體來說可以從以下幾方面展開分析：①因為施工間隙及延誤等因素造成水泥混凝土路面板之間搭接出現接縫；②因為受到基層問題而造成裂縫，可能因為土基、基層強度不足、基層混合料拌和不均、強度差異較大等原因，導致混凝土路面板裂縫現象的出現。同時，基層平整度不符合要求，使得水泥混凝土面板的厚度不均勻，在強度上出現了差異，因此造成面板薄弱地位裂縫的出現，如果軟弱地基處理不好，或者基礎壓實不緊密等，將會造成混凝土路面脫空，進而出現路面開裂；③超載車輛是路面出現裂縫的主要原因。

3.2.2路面開裂的處理方法

本公路工程在路面改建過程中，水泥混凝土面板灌漿是利用注漿管來完成的，其中施加的一定的壓力，使漿液均勻的灌注到板底空隙及板下基中，利用擠密、滲透及充填的方式，將板底、基層裂隙中存在的空氣和積水趕走，然后將其位置占據，經過一段時間的人工控制以后，漿液會和原來的裂隙結合成為一個整體，這樣一來就形成了良好的“結石體”（如圖2）。板底原有的受力狀態通過灌漿以后得到了很好的改善，板體和地基之間的連續性得到了恢復，從而達到了加固基礎、治理路面病害的目的。

混凝土板底灌漿的具體施工方法如下：

（1）施工前的準備工作

圖2　灌縫施工示意圖

在開始施工之前應詳細記錄灌漿范圍內存在的裂縫、破碎板及坑槽等病害，并利用貝克曼梁對進行灌漿處理的每塊面板的彎沉值進行檢測，要求每塊板檢測4個點，保證完成值在0.2mm以上，經監理工程師同一以后才能進入到下一個工序中。

（2）取芯鉆孔機鉆孔

利用φ30鉆心鉆孔機進行鉆孔，通常情況下每塊需要處理的面板下按照沒化狀布置5個鉆孔，如果面板的面積在25m2以內，可以按照現場的實際情況適當增減鉆孔的個數，鉆孔的深度應該保持在70cm，同時穿透級配碎石基層，如果鉆孔深度不夠，可以利用鋼釬將孔深打到70cm。

（3）制漿

一定要嚴格按照施工配合比對水泥漿液進行配置，并要求漿液試塊強度抗壓強度不能在5.0MPa以內，同時抗折強度不能在3.0MPa以內，此外，還要注意配制的漿液應隨配隨用，避免出現離析的問題。

4　結語

綜上所述，因為設計、施工及使用過程中存在著一些不足和缺陷，加上混凝土受到內在原因的影響會出現溫度變形、沉陷變形等問題，在水泥混凝土路面上通常會發生裂縫。但是只要在工程施工過程中嚴格按照操作規程和技術要求展開操作，并在施工過程中將混凝土配合比設計、混凝土養護等工作抓好，利用改善混凝土質量等方式，水泥混凝土路面裂縫問題通常是可以避免的，目前使用的修補技術也是比較可靠的。

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U418.6

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1673-0038（2015）41-0255-02

2015-9-28

徐小芳（1979-），女，四川達州人，助理工程師，大學本科，主要從事公路路面項目管理工作。