水泥混凝土路面裂縫產生原因與處理措施

王 毅

湖南省城步苗族自治縣公路管理局

1 前言

水泥混凝土路面具有較高的抗壓強度、抗彎拉強度以及抗磨耗能力；穩定性好，其強度隨著時間的延長還會提高；其使用年限較長，后期養護工作費用相當對于其他路面較少；路面色澤鮮明，能見度好，有利于夜間行車。正是基于這些優點，同時隨著路面等級的不斷提高，并且修筑水泥混凝土路面對當地的產業經濟有明顯的推動作用，在“發展是第一要素”、“因地制宜、加快發展”的指導方針下，我國水泥混凝土路面得到了迅猛發展。

2 水泥混凝土路面建設概述

改革開放以來，隨著我國經濟的蓬勃發展，我國的公路建設也有了輝煌的成就。

3 造成水泥混凝土路面裂縫產生的原因分析

由于原材料材質、路面設計、原材料配比、荷載承重等原因，會導致水泥混凝土路面產生裂縫或斷裂，而水泥混凝土路面裂縫又分為表面裂縫和貫穿板全厚度的裂縫。而表面裂縫又分為沁水裂縫和碳化裂縫；貫穿板全厚度的裂縫又分為橫向裂縫（橫向裂縫又分為干縮裂縫、冷縮裂縫又稱為溫度裂縫、切縫不及時產生的裂縫、養生不及時產生的裂縫和板塊分格不合理產生的裂縫）、縱向裂縫、交叉裂縫和板角斷裂。

圖1

以下本人就水泥混凝土路面的施工材料、施工方式以及設計等方面的原因產生的裂縫進行闡述和分析。

3.1 施工材料

對水泥混凝土路面要求的承載力、施工期以及地區的要求不同，對施工材料的要求也不同。水泥混凝土路面的施工材料包括水泥、碎石、砂和外加劑，以下進行重點闡釋和分析。

對于水泥來說，極重、特重、重交通流量的要求用旋窯生產的道路硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥；中、輕交通流量則可求用礦渣硅酸鹽水泥；對于在高溫期施工的水泥混凝土路面來說宜采用普通型水泥；對于在低溫期施工的水泥混凝土路面來說要采用早強型水泥。

施工材料的選擇對于避免少產生水泥混凝土路面裂縫是非常關鍵的，但是在實際工作中，因為施工方多種原因對施工材料的采購選擇會傾向于便宜實惠。這也是導致目前我國一些地區的公路經常產生裂縫的主要原因。正是因對施工材料的選擇比較隨意，造成了原材料的質量存在一些問題，主要表現在以下兩個方面。

（1）不同廠家或品牌的水泥混雜使用，導致水泥的質量不高，在實際施工過程中由于受到不同氣候條件以及環境的影響，水泥容易凝固，影響了正常施工的開展。

（2）水泥礦物成分含量超標。導致混凝土的流動性比較差，通過用機器進行運輸或者攪拌等工作會帶來阻礙，影響正常施工的開展。另外，由于水泥礦物成分含量超標，導致混凝土透氣性比較弱，從而中和反應的時間比較長，對具體的施工工作開展帶來很多不便。

3.2 施工方式

水泥混凝土路面對施工方式要求較為嚴格，而由于施工方的施工方式不當也會導致水泥混凝土路面出現各種不同的問題，其中就包括水泥混凝土路面產生裂縫。主要的施工方式不當包括以下幾個方面。

3.2.1 水泥混凝土配合比問題

在水泥混凝土路面施工過程中，水灰比、含泥量等問題都會導致水泥混凝土路面強度不均衡，進而使路面產生裂縫。

3.2.2 路面施工問題

圖2

在施工過程中，一旦混凝土攪拌時間過短就會導致材料攪拌不均等各種問題，或者由于施工人員攤鋪工藝上存在的問題，這就會導致混凝土強度不統一，進而會影響混凝土密實度均衡的問題，這就會導致混凝土面板表面脫皮、剝落，混凝土面板底部呈空洞狀、蜂狀等原因進而削減路面的承受能力，從而導致路面裂縫。

3.2.3 施工切縫影響

由于在施工過程中，對板的切縫不及時，在溫度應力作用下會產生早期收縮的裂紋，這就會引起水泥混凝土路面橫向出現裂縫。

3.2.4 養護問題

混凝土內部水化必須在一定水分條件下完成，同時會釋放出熱量，相對而言水分更易蒸發，如果在施工過程中沒有采取濕麻袋等方式去養護路面，這就極其容易使路面因水分蒸發過快與熱量散失不匹配而引發的水泥混凝土路面開裂。

3.3 施工設計

施工設計對水泥混凝土路面的質量也會產生一定的影響，因此為了防止路面的開裂，一定要有一套好的施工方案。

在施工方案中，規定一定要事無巨細，對于突發的狀況要有應急預案，并且能夠做好相應的預防措施。對于施工縫與縫之間的距離要做出明確的估算，在混凝土澆筑的過程中，要嚴格控制好工程實施的時間，避開比較炎熱的天氣和溫差比較大的時候，如果因不可抗力因素，必須要在這個時間進行施工時，那就要做好相應的保護措施，盡量減少因客觀原因帶來的裂縫問題。

4 預防水泥混凝土路面產生裂縫的措施分析

4.1 優化結構

若要減少水泥混凝土路面裂縫的產生，首先可以優化水泥混凝土路面的結構。在半剛性基層和水泥混凝土路面板之間可以設置應力吸收層，比如灑瀝青透層或封層，這樣可以有效減弱通過水泥混凝土路面板傳遞給應力吸收層的車輛荷載所產生的沖擊振動，使水泥混凝土路面板的荷載應力減小。二是從需要的原材料出發，進行材料采購過程中，需要根據當地施工的氣候環境進行材料的選擇，在北方冬季與南方冬季施工中對材料的性能要求比較高，需要結合不同情況選取適合的材料，從而保證路面的優化。其次，優化水泥混凝土路面裂縫治理工序的結構。治理工序結構的優化可以降低裂縫治理的成本，同時還可以縮短工期。裂縫治理工序結構的優化需要從使用的技術設備方面入手，通過優化技術以及機器設備來提高水泥混凝土路面裂縫的治理水平。再次，優化水泥混凝土路面裂縫治理技術應用結構。技術應用結構的優化需要從施工人員層面入手，在掌握現代化維護技術的基礎上，不斷優化技術的應用結構，合理控制項目進度，從優化結構方面對水泥混凝土路面進行加固，做好各項基礎保障工作。

4.2 強化路面材料

若想預防水泥混凝土路面的開裂，還要加強對原材料的控制，做到在源頭上對水泥混凝土路面開裂的控制。

首先在原材料的采購上要采用符合標準的原材料，要嚴格控制不符合質量標準的材料流入到工地，在施工過程中如果施工道路的條件發生變化，原材料也要根據工程的需要進行調整，不能為了節省成本以次充好或者不做改變，造成工程質量不過關；在砂石的選擇中，要選擇性價比比較高的砂石，主要看質量；根據工程的需要，可以適當地加入一些防水劑、減水劑等外加劑來保障工程的質量。

4.3 提升路基路面性能

要想提高水泥混凝土路面的使用性能，確保水泥混凝土路面的使用壽命，保證投資者的利益，從根本上做的還是要提升水泥混凝土路面的性能。

要想提高水泥混凝土路面的性能首先要保證原材料的質量；混凝土配合比設計要科學合理。

最后，現場的施工人員要做好保障工作，從施工環境，施工條件，施工技術以及施工進度控制等多個方面入手。現場的施工人員在水泥混凝土路面裂縫處理中發揮著重要的作用，施工人員不僅可以做到及時的維護工作，同時還掌握相關的專業技術，通過運用技術能力可以針對性的分析水泥混凝土路面裂縫產生的原因，并采取有效地對策。從施工環境來看，需要從基礎設施的維護和現場環境安全兩個方面進行控制。基礎設施的維護無論是硬件設施還是軟件設施都需要不斷完善。硬件設施包括機器設備，施工人員工具等，軟件設施主要是利用現代化信息技術對現場的施工環境實現遠程監測，目的在于利用信息化技術對水泥混凝土路面裂縫進行及時的發現，通過發出警報來提醒現場施工人員對裂縫產生的原因進行分析，采取及時的治理措施。施工條件是在施工環境的基礎上對現場施工條件的考察，要結合當地的施工周圍環境以及氣候等條件在不同時間段施工采取不同的措施。施工人員所掌握的施工技術需要從多個方面進行改進。通過加強對于施工人員的技術培訓，積極學習先進的技術經驗，提高施工人員的技術水平。還可以通過開展專家交流會，對施工人員的現場施工進行技術指導，提供經驗借鑒。施工進度的控制需要從項目開展，施工技術以及施工人員多個方面做出統籌規劃，進行合理控制，減少不必要的損失。

5 小結

本文通過造成水泥混凝土路面裂縫產生的原因進行具體分析對，并提出了相應預防處理措施。更好地提升水泥混凝土路面的質量，預防或減少裂縫的產生，達到經濟實用的目的從而推動我國公路建設的蓬勃發展。