淺談水泥混凝土路面裂縫成因

劉峻含

一、前言

混凝土因取材廣泛、抗壓強度高、養護費用低、穩定性好、耐久性好等特點，在當今建筑結構中使用最廣泛的建筑材料。但受施工變異性影響后，混凝土會產生裂縫，導致強度及剛度降低，縮短其使用壽命。為了能更好地控制水泥混凝土路面的質量，減少混凝土路面裂縫的產生，現簡單談談混凝土路面裂縫產生的原因。

二、混凝土路面裂縫的分析

我在施工飛機場新建工程便道時，有460m長的路基平整度差，施工現場當時工期緊，攤鋪的厚薄不均勻，以致于在壓實過程中，局部低凹處的壓實度不夠等（強度不均勻），導致后來混凝土施工面層時厚度不均勻，在行車荷載及溫度翹曲應力作用下，使路基產生不均勻沉降，而破壞路面面層的混凝土。

1、路基、基層的影響

基層平整度差，導致混凝土面層厚度不均勻，離散性大，在行車荷載及溫度翹曲應力作用下，使得路面應力集中。地基強度不均勻，路基填料混雜，壓實不好，產生不均勻沉降，半填半挖路段，填挖交接處未按要求進行處理。

基層是在土基之上，混凝土面板之下而修筑的層次，它可以提高基礎的綜合回彈模量，減小混凝土板厚度。在水泥混凝土面板下設置基層的主要作用是給混凝土面板提供均勻穩定的支承，且能防止凍脹的不良影響，確保路面整體強度和有較好的平整度，并延長混凝土板的使用壽命，對保證路面使用起著重要作用。

2、水泥混凝土質量的影響

我通過對米易縣小街至黃草水泥混凝土路面建設工程的施工，總結得出了5點關于對水泥混凝土質量的影響：

（1）、水泥是混凝土中的主要成分，不同標號及品種的水泥混用，硬化時間及收縮量不一樣，同樣會產生裂縫；（2）、集料品種及含量的影響 集料中的雜質含量直接影響混凝土的質量，在普通集料中，砂巖集料的收縮最大，最容易產生裂縫。混凝土的收縮隨集料的彈性模量增大而減少，同時又隨集料粘土含量的增加而增大；（3）、攪拌時間的影響 攪拌時必須按照施工配合比順序加料，并且攪拌時間不低于規范要求，且最長時間不得超過最短時間的3倍；（4）、混凝土配合比的影響 在原材料一定的情況下，混凝土配合比對混凝土收縮有較大影響，混凝土的干縮隨用水量的增加而加大，混凝土的收縮隨水灰比的增大明顯增大；（5）、養護時間的影響 混凝土的養護對其早期強度增長和防止收縮裂縫極為重要，在混凝土澆筑成形后，逐漸開始凝結硬化，如果養護不及時，就會造成頂面失水快、收縮迅速，板底失水慢，收縮緩慢，翹曲后則可能是板產生裂縫，因此一定要加強混凝土的早期養護，同時保證養護時間，實際養護天數根據混凝土強度增長情況而定，一般宜為14——21天。

3、橫向縮縫質量的影響

設置橫向縮縫是為了減小收縮應力和翹曲應力，一般用鋸縫機進行切割。切縫施工是混凝土施工中的一個重要環節，如不加強控制，極易引發裂縫。（1）、切割時間 當混凝土達到設計強度的25%——30%時，進行切割，切割太早，粗骨料會從砂漿中脫落，縮縫就殘缺不整齊；切縫太晚，內部應力已經產生，如果產生的拉應力大于混凝土容許值，混凝土板就會開裂。通常在施工過程中，由于工期緊，人員緊張，剛開始施工時，我們都在72小時之后開始切縫，切縫太晚，造成了路面的斷裂現象。（2）、切割深度 切割深度應控制為板厚的1/4——1/5，切得太深，則不規則斷裂面積過小，板間的傳載能力難以得到保證。切得太淺，混凝土截面的強度削弱得不夠，難以保證斷裂在縮縫處產生，因此，應嚴格控制切縫深度。當時施工飛機場新建道路工程便道時，操作工人的大意，在切割過程中，有的地方深度過深，有時過淺都造成了混凝土路面的斷裂，經過一、兩次的摸索和總結，圓滿地完成了各項工程。

4、拉桿與傳力桿的影響

混凝土施工時，設置拉桿與傳力桿也非常重要，他會直接影響工程的質量。在飛機場新建道路便道K5+300～K5+500段當時是夜間施工，值班施工人員忘記設置傳力桿與拉桿，在完工不久，路面就出現了不同問題。所以要正確設置拉桿與傳力桿。（1）、橫向施工縫傳力桿。應采用光圓鋼筋，且一半涂瀝青，允許滑動。在實際施工中，施工單位為圖方便，經常用螺紋鋼，且不涂瀝青。施工縫兩邊澆筑時間不同，凝結過程中產生的收縮不同步，傳力桿不能伸縮，從而形成薄弱環節。（2）、縱縫拉桿 一般有縱向縮縫和縱向施工縫兩種，均應設置拉桿，拉桿應采用螺紋鋼，長度達到設計要求，經保證其與混凝土之間的粘接力，并且拉桿的直徑與間距也應得到保證。

5、路面厚度設計問題

路面厚度設計的依據是設計年限內的累計當量軸次。而實際上不管是按標準車的軸載還是非標準車的軸載，車輛的實際軸載遠大于設計軸載。設計路面實際承受的當量軸次遠遠大于作為其設計依據的設計年限內的累計當量軸次。即現階段新建路面早期開裂破壞情況較多的癥結之一是公路在短期內（如1～2年）已達到設計年限內的累計當量軸次。

6、混凝土坍落度的影響

在水泥混凝土路面施工時，由于混凝土坍落度很大，混凝土干縮很厲害，施工完幾天后就出現有裂縫的現象，因此路面混凝土在滿足施工工藝的條件下，盡量采用小坍落度。一般設計路面混凝土坍落度為1——2cm，水灰比控制在0.37——0.39之間，致使我在以后施工過程中，嚴格測定集料的含水量，調整施工配合比，做到采用最小的坍落度施工路面混凝土，減少路面出現裂縫。

7、路面窨井及管線的影響

在施工市政道路時，正確的處理與路面相接的建筑非常重要：（1）路面窨井四周的礦渣填筑是施工中的薄弱環節。施工單位在推土機推填渣時，往往將大塊礦渣推至窨井邊，同時此處壓路機很少壓到，造成應力薄弱區。在施工中，路面裂縫很大部分發生在窨井處。（2）路面下雨污管線滲漏會沖刷路基部分，特別是對流沙土的沖刷更為厲害。

8、過早開放交通

我在施工米易縣小街至黃草水泥混凝土路面施工中，當時該條公路是各花崗石廠的必經之路，要保證道路的暢通，又要雙幅施工，為了加快施工進度，對K6+100～K6+560段已經施工完畢的左段進行開放，結果混凝土的強度還低，不足以承受行車荷載，在荷載作用下，混凝土路面很容易產生裂縫，所以后來路面養護沒有達到要求強度的，不允許開放交通。

三、結語

針對引起混凝土路面開裂的原因，采取恰當的措施，要在建設階段抓住最好防治機會，爭取從根本上防范于未然，在工程建設階段進行科學管理，在質量上層層把關，能最大限度地減小路面裂縫的產生。同時，還要從道路養護、設計、施工管理各方主體各負其責，分頭把關，按照行業規范標準，結合工程實際，嚴格履行各自職能，從面保障水泥混凝土道路的使用和正常運營。

（作者單位：中國十九冶集團公司）