連續配筋混凝土路面裂縫特性

賈曉峰

（山西省交通科學研究院，山西 太原 030006）

0 引言

連續配筋混凝土路面（Continuous Reinforced Concrete Pavement，簡稱CRCP）作為水泥混凝土路面的一種形式，取消了橫向接縫，并配置了鋼筋網，整體承載能力強，使用壽命長，具有行車舒適性好[1-2]，養護維修少等優點[3-4]。特別適合在特長公路隧道中應用。

本文通過對某13 km長的隧道內CRCP早期裂縫數量、寬度和間距的調查，得到隧道內CRCP早期開裂情況和裂縫發展規律，為隧道內連續配筋混凝土路面的研究應用提供參考。

1 工程概述

連續配筋混凝土路面設計應用在隧道特重交通方向，隧道進出口300 m范圍內采用下層26 cm厚0.33%配筋率的連續配筋混凝土面板、上層10 cm瀝青路面的復合式路面。除進出口段的CRCP厚28 cm，配筋率為0.67%，混凝土設計彎拉強度為5.5 MPa。

2 裂縫數

對隧道內中間部分2.2 km的路面鋪筑后進行10 d連續跟蹤觀測，記錄每天出現的裂縫數及觀測期內總數如表1所示。可以發現，7 d之后裂縫數趨于穩定，早期開裂基本結束，預計通車后，隨著車輛荷載的增加，裂縫會迎來新一輪的開裂過程，這部分研究需待進一步進行。

表1 裂縫發展規律表 條

3 裂縫寬度

觀測路段分兩段進行施工，根據施工段落劃分，分別進行了10 d時間的裂縫觀測，統計數據如圖1，由圖1可知：

a）總體上裂縫寬度較小，0.2 mm以下的超過總裂縫數的65%，其中裂縫寬度為0.1 mm和0.2 mm的占總裂縫數的60.5%。

b）路段一長度大，早期施工采用混凝土罐車運輸，混凝土坍落度稍大，早期開裂嚴重，裂縫寬度小于0.2 mm的裂縫只有9條，占這段總數142條的6.3%，0.2 mm、0.25 mm、0.3 mm的數量較多，占總數的74.6%。

c）路段二較路段一短，施工中嚴格控制混凝土坍落度，裂縫寬度大于0.25 mm的裂縫只有3條，占整個段落里147條的2.0%，其余主要集中在0.1 mm、0.15 mm和0.2 mm，占總數的95.9%。

圖1 裂縫寬度分布

4 裂縫間距

裂縫間距是影響CRCP使用性能的重要指標之一，很多路面破壞與裂縫間距關系密切。美國長期性能試驗路調查表明，沖斷破壞發生在裂縫間距為0.3～0.6 m的密集裂縫處，與裂縫平均間距沒有相關性，容易在寬裂縫處產生。所以研究CRCP裂縫分布不能單純地用平均裂縫間距來評價，應重視窄間距和寬裂縫。為了準確評估裂縫間距特性，本文測定分析了最大間距，最小間距和平均間距，得到如表2數據。

表2 裂縫間距特征表 m

綜合表2、表3可知：

a）裂縫平均間距為8.75 m，最大裂縫間距為84 m，而最小間距僅為0.5 m。落在設計要求的裂縫間距1.0～2.5 m區間內的裂縫僅占17%左右。

b）裂縫間距主要為2～8 m。路段一裂縫間距近似服從μ=5.8 m的正態分布，而路段二的這一值為3.2 m。

c）單從平均裂縫間距來看，從路段一可以明顯地看到，兩端450 m范圍內，裂縫間距較中間600 m內的大；路段二也存在相同規律，兩端間距大，中間間距小。

d）可以預見開放交通后由于車輛荷載的作用，裂縫數會增加，裂縫間距勢必縮小。如若能在大間距中間產生新的裂縫，而不是小間距繼續變小，使裂縫間距落在設計要求的合理區間內，會大大減小路面破壞的幾率，提高路面壽命。如果1.0 m左右的裂縫間距進一步變小，這部分板塊將成為整條路面的薄弱環節，路面極容易出現沖斷病害。

5 結語

a）路面鋪筑完成后，混凝土由于自身收縮開裂，連續配筋混凝土路面裂縫數快速發展，2 d后增速變緩，7 d后趨于穩定，早期開裂基本結束。預計通車后，隨著車輛荷載的增加，裂縫會迎來新一輪的開裂過程。

b）觀測路段的裂縫形態多為垂直裂縫，出現少數傾斜裂縫和間斷裂縫，并未出現“Y”形、弓形、折線裂縫。裂縫間距2～8 m的占總裂縫數的76.8%，裂縫寬度均較小，裂縫寬度略大的段落表現的裂縫間距也大，面板兩個端部430 m范圍內裂縫間距較中間部分略大。

c）平均裂縫間距和裂縫寬度均沒有達到設計范圍內，較小的裂縫寬度可以滿足要求，但較大的裂縫間距可能會存在隱患，考慮到隧道內溫差較小的情況，為連續配筋混凝土路面良性開裂提供了有利的環境，使用性能和壽命將得到充分發揮，可以作為隧道長壽命路面推廣應用。