堤頂防汛道路路面裂縫原因分析與處理

左 兵

（安徽省懷寧長江河道管理局，安徽 安慶246053）

引言

隨著我國經濟發展和國家對水利建設方面的投入，我國一些重要堤防都修建了堤頂或堤后的防汛專用道路，水泥混凝土材質在防汛道路中應用較為廣泛，在運行中混凝土路面由于各類交通工具的外加荷載、其他外部環境的作用及標準低、工程建設過程中的疏漏和養護不到位，都是路面產生裂縫的重要原因，嚴重影響車輛通行和防汛物資調運。同馬大堤懷寧皖河段屬國家二級堤防安徽省同馬大堤的組成部分，全長11.277km，堤防頂部寬度8m，堤身為砂質壤土。1998、1999年長江流域連續2年發生了較大洪水，同馬大堤懷寧皖河段堤防在汛期出現多處較大散浸險情，為了提高堤防防滲能力，國家投資對險工段堤防實施了混凝土防滲心墻工程，由于心墻部分與堤身土壤壓縮性不同，那么在上面修建混凝土路面，隨著運行時間增加和載重車輛通行，路面會出現裂縫。為此，分析及避免造成混凝土路面裂縫的發生，對于確?；炷敛馁|道路總體品質，促使堤頂防汛道路的健康運行具有非常重大的實際應用價值。

1 堤頂防汛道路混凝土路面發生的相關問題

1.1 我國城鎮化發展的總體形勢

伴隨著我國城鄉各類工程建設水平的高速發展和進步，車輛的保有量日益增加，一般情況下，城鎮周圍的防汛堤壩道路已經作為了城鎮道路網絡中的重要環節。堤壩頂部水泥混凝土道路表面受到各類侵襲日趨嚴重，加之平時的維修保養落實不到位，維護工作的專業化體系、物業化框架系統尚未搭建完全，導致某些道路表面出現龜裂，這樣在雨季可能向基礎部分滲水，導致道路基礎變軟，在滲透部分沒能徹底干透的狀況下，如果車輛路過該部分路面對其造成碾壓，就會使比較小型的坑洼瑕疵、積水及滲水情況更加嚴重，小坑可能演變成大坑，形成惡性循環的態勢，如果沒能盡快修補相關缺陷，將會大大影響道路的使用壽命。加上相關的單位缺乏專業維護人員、缺少專業工程機械設備來進行路面的維修及保養，遇到通行困難的情況最多只是臨時采用磚頭或者雜物進行鋪墊，因為各種材料的實際承載力有很大的區別并且很難緊密結合，另外也不能發揮封堵滲水的實際作用，這類情況也大幅度減低了道路表面的服役年限。

1.2 堤頂防汛道路建設標準

受堤防設計標準限制，一些堤頂寬度不足8m，堤頂防汛道路一般寬度為5.5～6m，防汛道路主要功能是保障水利工程運行管理和汛期防汛車輛通行及搶險物資的運輸，所以設計標準較低達不到城市公路建設標準。但在實際中一些堤防通過城鎮或村莊時，堤頂防汛道路就作為當地居民出行重要交通道路，較大的車流量和重型車輛通行給堤頂防汛道路帶來一定程度的破壞。

1.3 施工作業品質把控不利

路基是道路工程的基礎，路基的質量決定了道路的使用年限，堤頂防汛道路修建在堤防頂部，堤防為后期采用人工、機械等運送土方填筑而成，當堤頂作為路基時，嚴重影響了穩定性和整體性。以前混凝土路面施工中混凝土是以現場攪拌為主，給相關施工現場作業帶來不確定性，導致施工作業品質很難得到保證。

2 水泥混凝土路面出現裂縫的原因分析

2.1 水泥混凝土路面出現橫向裂縫的原因分析

2.1.1 水泥混凝土路面未能實時進行切縫處理導致裂縫

因為溫度變化及干縮導致水泥混凝土路面出現斷裂現象。水泥混凝土連續灌筑的距離越長，施工作業時溫度越高，該基層表面就越粗糙進而越容易產生斷裂現象。

2.1.2 水泥混凝土路面切縫深度過淺導致裂縫

因為水泥混凝土路面橫截面未能經過顯著削弱，內部應力無法得到釋放，進而在將近縮縫位置發生瓣收縮縫[1]。

2.1.3 水泥混凝土路面基礎出現不均勻深陷導致裂縫

因為水泥混凝土路面基礎穿過河浜、溝槽及加寬道路等位置，引起水泥混凝土路面基礎出現脫空現象進而斷裂。

2.2 水泥混凝土路面出現縱向裂縫的原因分析

水泥混凝土道路路基出現不均勻沉陷現象，假如因為縱向溝槽出現沉降、路基加寬區域塌陷、路堤一端出現積水、排灌作業等引起路基基礎出現沉降現象，板塊懸空進而出現裂縫。因為水泥混凝土道路基礎不穩定，在車輛通行產生的荷載及降水、溫度變化等等外部作用條件下，出現塑性變形或因為水泥混凝土路面基層原材料水穩定性不佳，出現濕軟、變形及體積膨脹的現象，引起各種形態的開裂，縱向裂縫也是當中一類失效形式。水泥混凝土板厚度和道路基礎整體強度不達標引起的荷載型裂縫。

2.3 水泥混凝土路面出現龜裂現象導致裂縫的原因分析

2.3.1 水泥混凝土澆筑以后，道路表面未能盡快進行覆蓋

在比較濕熱或者風速較大的天氣條件下，道路表面游離水分蒸發速度飛快，導致水泥混凝土體積大幅度收縮，進而導致道路表面開裂。

2.3.2 水泥混凝土攪拌過程中水灰比例偏差過大

水泥混凝土模板和墊層內部相對干燥，吸收水量較大。該狀況導致水泥混凝土使用量和砂率過大。

2.3.3 水泥混凝土表層振搗或者抹平過度

水泥混凝土表層振搗或者抹平過度引起水泥混凝土及細骨料過多上浮到表面的比例過大，導致水泥混凝土表面收縮開裂。

2.4 水泥混凝土路面出現干縮現象導致裂縫的原因分析

在夏天氣溫較高的時間段進行施工作業，水泥混凝土材料的表層水分蒸發速度非?？欤瑢е滤嗷炷谅访鏄O易出現干縮現象，干縮引起的形變能導致水泥混凝土表面裂縫的產生[2]，一旦出現這種狀況就必須盡快通過灑水的方式對水泥混凝土路面進行養生處理，降低干縮裂縫（見圖1）出現的概率。

圖1 干縮裂縫

3 防止水泥混凝土路面出現裂縫的措施

3.1 水泥混凝土路面出現橫向裂縫的預防措施

認真把控水泥混凝土道路表面的切縫節點。當持續灌注部分較長，切縫裝備欠缺時，可于二分之一位置處開始，隨后分段開鋸；間隔幾十米距離設置一處壓縫，用來降低收縮過程的應力累加。確保基礎穩固、不會發生沉降。在溝槽、河浜回填位置需要依照相關要求，滿足材質密實、鋪設均勻。選取干縮特性小的硅酸鹽水泥混凝土或硅酸鹽水泥混凝土。并盡快進行養生作業。

3.2 水泥混凝土路面出現縱向裂縫的預防措施

針對路基，需要分層碾壓，確保均勻、壓實程度不小于0.97。對于新舊路基的交接界面處設計臺階，確保銜接處的壓緊嚴格，預防滑移。河浜位置處，淤泥要完全去除；溝槽位置處，需要確?；靥畈牧纤€性及壓實程度良好，用以減少沉降程度[3]。拓寬路段需要強化土基，確保有某些厚度的基層可以全方位鋪設。

3.3 水泥混凝土路面出現龜裂現象的預防措施

水泥混凝土路面在澆筑施工以后，需要及時使用濕潤的原材料對道路表面進行覆蓋處理，同時進行澆水養護，防止暴曬及風吹。在夏季溫度較高的天氣狀況下進行施工作業時，需要采用搭棚施工的方式。在配制水泥混凝土時，需要按比例配比水灰和水泥的使用量，選取合理的粗集料和砂率。在澆筑水泥混凝土路面時，需要對基層及模板進行澆水濕潤，避免吸收水泥混凝土中的水分。

3.4 加強水泥混凝土板體接縫的施工作業品質

水泥混凝土接縫處質量的優良直接影響到施工作業完成以后路面的平整狀態，該狀態會制約水泥混凝土路面的使用周期。不但要求相關道路工程設計人員規劃科學合理且要求施工作業者做到認真施工，全力確保接縫處的品質。切縫品質的優良與水泥混凝土板體的品質是密不可分的關系，切縫長度需要滿足相關標準的技術要求，切縫周期不允許有較大的時間偏差，需要依據氣溫的變化選取合理的時間對水泥混凝土路面進行切縫。

3.5 加強水泥混凝土道路表面的養護作業

加強水泥混凝土路面科學養護作業，是降低水泥混凝土路面出現裂縫的關鍵方法，在水泥混凝土路面初期成型以后，應該立刻針對水泥混凝土路面實施養護施工。在夏季溫度較高的天氣狀況下進行施工作業時，需要實時進行灑水，規避因為水分子快速散失導致產生過量的收縮；在冬季溫度較低的天氣狀況下施工作業時，需要做好保溫施工作業，通常狀況下是在地面上鋪蓋一層較厚的濕麻袋，需要每天準時進行灑水對水泥混凝土路面進行養生處理，使水泥混凝土路面保持濕潤的狀態，以避免由于溫差的因素導致出現干縮等問題。

4 水泥混凝土道路表面裂縫的治理解決方案

4.1 橫向裂縫的解決方案

在板塊出現裂縫比較大的狀況下，咬合功能被大幅減弱時，需要進行局部翻挖作業及修補施工，首先順著裂縫兩端一定范圍區域內畫出標線痕跡，標線的最小寬度不能＜1.2米，標線需要和中心線呈現垂直關系及約束，隨后順裂縫方向進行鋸齊作業，去除標線之間的水泥混凝土，進行澆搗新灌注水泥混凝土。在板塊出現裂縫比較大并且區域增多的狀況下，不適宜進行局部翻挖作業及修補施工，需要把整板進行更換處理[4]。使用聚合物注漿方法進行封縫或者順著裂縫開槽方向注入彈性及剛性粘合修補原材料，能夠起到封縫防水的效果。

4.2 縱向裂縫的解決方案

因填筑堤防土壤或因堤身修筑防滲心墻等原因可形成縱向裂縫（見圖2），假如使用普通擴縫充填或者澆灌專業修補膠劑可能有一定程度的效果，但是該措施的耐久性沒有保障。使用擴縫和增加鋼筋的方法對道路表面出現的縱向裂縫進行修補能夠達到非常理想的增強結果。翻挖重鋪措施是一種常規的行之有效的對道路表面出現縱向裂縫進行修補的解決方案，但該方案的基層一定要保證品質穩定且可靠，否則需要從強化及穩定基層層面著手實施施工修補作業。

4.3 龜裂現象的解決方案

假如水泥混凝土在初次凝結以前產生道路表面的龜裂現象，可以使用鏝刀往復碾壓或者重新振搗的措施來進行去除龜裂現象，進而強化濕潤覆蓋的防護措施。通常狀況下對構造強度沒有任何影響，可忽略不計。在特殊條件下使用注漿方式實施道路表面涂層的處置來達到封閉裂縫的目的。

4.4 挖填式坑槽維修措施

圖2 堤頂防汛道路縱向裂縫

采用挖填式坑槽維修措施是從起始的坑槽直接填充原材料的方式進行維修作業施工，該措施施工作業周期較長，但是施工作業效果非常明顯，促使維修以后的坑槽使用期限提升了5～7倍左右，假如作業環境溫度在0～24℃范圍內一般情況下采用挖填式維修措施[5]。

5 結束語

綜上所述，水泥混凝土路面在經過一段時間后出現裂縫現象是在道路工程施工作業過程中比較常見的，水泥混凝土路面裂縫的預防及治理是一項技術強度等級非常高、施工困難非常大的工作?？梢砸罁鞣N類型的裂縫原因使用相對應的防治措施。怎樣規避水泥混凝土道路表面出現裂縫的狀況是相關道路工程技術人員及操作者需要協同處理的問題。以現階段的施工作業水平及管理模式來看，想要從根本上解決該類問題還存在一些困難，目前的技術水平只能從保證建筑用原材料的品質、嚴格執行施工作業準則及相關技術規范、嚴格執行各項施工工藝等任何一個步驟著手，在每一個工藝流程都做到恪盡職守，進而降低水泥混凝土路面產生裂縫的弊端，另一方面還要加大對運行維護費用的投入。