混凝土路面裂縫控制

王治榮，劉玉紅

開封市市政工程總公司（475004）

混凝土路面一直以來都是我國主要的路面形式，適應載重大、速度高、密度大的車輛運輸需要，具有整體性好、強度高、使用壽命長、養護費用低、行車速度高、安全舒適、經濟效益高等優點。但混凝土路面裂縫問題也一直是影響工程質量和其發展的一大桎梏,如何做好混凝土路面裂縫控制以成為人們面對的技術難點。

1 裂縫的種類

混凝土路面裂縫的常見形式主要有縱縫、橫縫、表面裂縫三種。

1.1 縱縫

此種裂縫一般出現在通車以后，表現為上下貫通，縫寬而且延伸較長，有時長達十幾米，影響面積較大，裂縫處理也比較困難，使該段路面板失去承載力和整體穩定性能，危害較大，此裂縫以預防為主。

1.2 橫縫

該類裂縫為混凝土路面裂縫的主要形式。該裂縫與路中心線基本垂直，其隨出現時間的不同，其特征也存在明顯的區別，縫寬不一，縫長有的貫穿整個路幅的，也有的貫穿部分路幅的。在混凝土硬結以前出現時，縫短細而且淺，如發現及時可通過再次抹面來消除,一般在混凝土硬結后即終止，危害較小。另一種出現在混凝土硬結后，初始時縫較細，經過一段時間后，縫逐漸變寬，而且往往在通車之前就會導致整塊板斷裂，形成斷板，因其影響了混凝土路面的整體強度，而且雨雪水易透縫滲入基層，加速路面的破壞[1]。

1.3 表面裂縫

混凝土路面表面裂縫，亦稱塑性收縮裂縫，是指混凝土澆筑后仍處于塑性狀態時,由于表面水分蒸發速度過快而產生的裂縫。這類裂縫縫隙多在表面出現，形狀不規則，長短寬窄不一，呈龜裂狀，肉眼可見，深度一般不超過50mm，不會深入混凝土內部，危害較小，但外觀難看。

2 路面混凝土裂縫的成因

2.1 路面承載力低

由于施工的不均勻性、組成材料的質量不符合技術要求，施工工藝不妥、振搗不密實、過早通車、養護不規范、配合比不正確、施工時嚴重偷工減料等原因，往往實際的混凝土路面強度達不到設計強度,使得路面的承載力達不到應有的要求。混凝土路面板在車輪軸載的反復作用產生荷載應力時，將產生裂縫，如此繼續作用，將導致混凝土破壞。

2.2 路面基層質量差

混凝土路面基層是保證路面的整體強度，延長混凝土路面使用壽命的重要結構層,具有調節路面板與地基土之間的關系，使路面整體結構具有比較經濟、合理的功能[2]。路基質量問題往往是導致路面開裂的主要原因:一方面，路基壓實層不平整致使路面厚度不一樣，有厚、有薄，在混凝土收縮時，路面板與基間產生強大的摩擦力，在較薄處易開裂；另一方面，一個基層干燥也會造成板面斷裂，基層干燥會吸收混凝土的水分，使底部混凝土失水，強度降低導致開裂；此外，在車載的反復作用下，在板邊角之下的地基比板中之下的地基會產生較大的塑性變形,使部分地基與板底之間喪失緊密的接觸條件，造成混凝土板下的局部脫空，使板在被架空處產生受彎破壞。

2.3 地基土穩定性差

地基土的穩定性差或不均勻時，在車載的反復作用下，以及在周圍水溫變化的影響下，會出現較大的不均勻變形，仍將導致混凝土路面使用品質的下降和路面板的損壞、斷裂。另外軟弱基礎處理不好，基礎濕軟或碾壓不密實，導致混凝土路面脫空，開裂成縫。

2.4 溫度影響

施工期間，混凝土在干燥脫水、溫度變化、干濕交替等因素的作用下會發生變形。混凝土白天澆筑時氣溫較高，夜間氣溫較低，較大的溫差使混凝土路面產生收縮與翹曲，使板內產生拉與拉彎應力，當應力超過混凝土的強度時，導致裂紋的產生。在后期使用過程中，由于混凝土直接暴露在大氣中，一年四季大氣溫度周期性變化及晝夜氣溫的變化，使得混凝土路面的溫度也隨之產生收縮與膨脹等變形,而路面因溫度變化所產生的變形如果得不到釋放,即不能自由伸縮，路面將產生巨大的溫度內應力,從而導致混凝土路面板開裂。

2.5 施工因素

施工過程中混凝土的原材料、配合比、振搗、切割、養護等因素都會對裂縫產生較大的影響。如使用商品泵送混凝土比采用現場自拌混凝土更容易開裂；由于搶進度搶工期等原因,盲目施工作業等。

3 路面混凝土裂縫預防措施

3.1 原材料控制

原材料的質量是決定混凝土質量的根本因素,施工中應盡量使用同一個廠家生產的同一品牌，同一級別水泥，并按規定做好復試實驗。面層混凝土材料必須具有較高的抗彎拉強度、耐磨性、耐凍性以及盡可能低的膨脹系數和彈性模量。粗集料應質地堅硬耐磨、潔凈，符合規定級配，最大粒徑不應該超過40mm。粗集料應顆粒堅硬耐磨，具有良好的級配，表面粗糙有棱角。清潔和有害雜質含量少，細度模數在2.5以上。水泥一般要使用普通硅酸鹽水泥,強度為42.5、52.5和62.5級。拌制和養生混凝土的水以飲用水為宜。

3.2 合理設計

對于裂縫控制，設計階段很關鍵。比如，在設計時應盡量避免因結構斷面突變造成應力集中,并積極采用補償收縮混凝土技術（如摻入膨脹劑），還要重視構造鋼筋的配置，如鋼筋的用量、直徑大小等。

3.3 施工配合比控制

認真進行混凝土配合比設計,確保符合設計要求的混凝土配合比。原材料的數量應該采用重量比，并且以現場材料實際情況確定施工配合比，配料應該準確稱量，并應將施工配合比例明碼標出，不得隨意改動[3]。

3.4 路基施工質量控制

路基施工必須分層填筑，分層碾壓，嚴禁路改工程中滾填，一般路段壓實度不得大于30 cm，構造物兩側松鋪厚度不得大于20 cm。不同性質的土不能混填，同一種土填筑厚度不能小于50 cm。路基填筑須全幅填筑，一次到位，嚴禁幫寬。碾壓過程中，要控制好含水量，壓實度達到規范要求后，方可進行后續施工，壓實度檢測每層2000 m2不少于4點。根據不同填土類型和壓實厚度，選擇好壓實設備，對于砂礫土振動壓路機具有滾壓和振動雙重作用，效果較好。

3.5 提高混凝土密實度

提高混凝土密實度可以有效提高混凝土強度。在路面施工過程中，混凝土振搗一般采用震動棒、平板振動器、振動梁相結合，根據所選的機械類型，合理控制震動方式和振動時間。采取措施有效排除混凝土面層中的部分空氣和過剩的水分,使混凝土表面形成一定厚度的結構特別密實的面層，提高混凝土的早期強度。

3.6 加強混凝土養護

對現澆混凝土進行及時養護,一方面可以有效避免混凝土面板裂縫的產生,另一方面保證了混凝土水化反應正常進行和強度正常增長。在炎熱的夏季，由于水分蒸發快，混凝土表面失水過多容易形成干縮裂縫,時常由于養護不及而發生龜裂，甚至發生斷裂裂縫。在混凝土面板澆筑后，表面用手指輕壓不出印痕時，即可用養護劑、草袋、薄膜等噴灑或覆蓋養護，養護期一般不少于7天。在混凝土路面養護過程中，還必須做好預防性、經常性養護，通過經常的巡視觀察，及早發現缺陷、查清原因，不失時機的采取措施，以保持路面狀況的完好。

3.7 合理把握開放交通時間

加強新澆筑混凝土路面的看護，在未達到設計強度的40%以上時嚴禁車輛通行，嚴格控制超重車輛通過，需要時可采取交替澆筑，在施工組織時合理安排，并在養護期間安設必要的防護設施。

4 結語

眾所周知，混凝土很容易產生裂縫，而且其產生的原因也是很多因素綜合作用的結果,而裂縫的產生將極大的影響到混凝土路面的使用性能和使用質量,但是大量的科學研究以及成功的工程實例都表明:只要我們在設計、施工工藝、材料選擇以及后期的養護過程中充分考慮到各種因素的影響，還是完全可以避免危害路面的裂縫的產生。

[1]GBJ50164-92，混凝土質量控制標準[S].

[2]吳爐慶，等.公路工程施工質量管理探討[J].工程技術,2008(7).

[3]徐培華,王安玲.公路工程混合料配合比設計與試驗技術手冊[M].北京:人民交通出版社,2001.