淺談水泥混凝土路面常見裂縫及其防治

魏紅芳

（西安市第二市政工程公司，陜西 西安 710001）

路面通常有瀝青混凝土和水泥混凝土路面，相比于瀝青混凝土路面水泥混凝土路面具有強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、使用壽命長(zhǎng)、施工簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，在市政道路中應(yīng)用廣泛。由于路面結(jié)構(gòu)直接承受交通荷載的作用，同時(shí)受氣候、水、溫度等因素的直接影響作用，因而在使用過(guò)程中是最容易受到破壞的結(jié)構(gòu)層。根據(jù)多年市政道路混凝土施工和維修養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)筆者結(jié)合在陜西省西安市東二環(huán)高架橋工程和西安市內(nèi)環(huán)路維修改造工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)水泥混凝土路面常見的裂縫及其成因進(jìn)行分析，并提出預(yù)防和治理的個(gè)人見解，供同仁探討。

1 水泥混凝土路面裂縫病害與成因

1.1 橫向裂縫

橫向裂縫是指垂直于路線方向的有規(guī)則的裂縫，西安市內(nèi)環(huán)路維修改造工程施工前，經(jīng)項(xiàng)目部組織對(duì)原混凝土路面病害進(jìn)行統(tǒng)計(jì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，舊水泥混凝土路面存在的主要裂縫為橫向裂縫，幾乎每個(gè)10m就有至少一條橫向裂縫。而在陜西省西安市東二環(huán)高架橋工程時(shí)由于施工切縫不及時(shí)出現(xiàn)了橫向裂縫，根據(jù)分析，我們初步認(rèn)為橫向裂縫主要產(chǎn)生原因是水泥混凝土失水干縮、冷縮、切縫不及時(shí)等。失水干縮橫向裂縫是混凝土表層水分散失或體積收縮受到約束所產(chǎn)生的裂縫，一般發(fā)生在水泥混凝土水化、硬化的早期。陜西省西安市東二環(huán)高架橋工程出現(xiàn)早期裂縫后，項(xiàng)目部及時(shí)組織相關(guān)人員對(duì)裂縫產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，認(rèn)為由于施工切縫不及時(shí)導(dǎo)致橫向裂縫的產(chǎn)生，由于當(dāng)時(shí)施工時(shí)間為7月份，正是西安市的氣溫較高的期間，頭天施工的混凝土，等到次日進(jìn)行切縫，由于混凝土失水干縮導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生，為此項(xiàng)目部決定，在施工時(shí)及時(shí)切縫，當(dāng)天早晨施工的路面，必須在下午進(jìn)行切縫，采取這一措施后，再未產(chǎn)生橫向裂縫。

1.2 縱向裂縫

縱向裂縫是指跟路線走向平行或基本平行的裂縫。通過(guò)對(duì)西安市內(nèi)環(huán)路舊水泥混凝土路面縱向裂縫的調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，縱向裂縫產(chǎn)生原因主要是由于路基沉降的不均勻?qū)е鲁霈F(xiàn)不均勻裂縫，路基填料土質(zhì)不均勻、含水量不均勻、施工方法不當(dāng)導(dǎo)致路基沉陷引起路面縱向裂縫；市政工程地下溝槽等隱蔽構(gòu)造物施工質(zhì)量不好，它的沉陷導(dǎo)致水泥混凝土面板懸空，從而導(dǎo)致縱向裂縫的產(chǎn)生；新舊路接觸部分處理不好導(dǎo)致不均勻沉降產(chǎn)生縱向裂縫；基層碾壓不實(shí)，未達(dá)到壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，基層攪拌不勻?qū)е虏痪鶆虺两担a(chǎn)生縱向裂縫；過(guò)早的開放交通，在混凝土強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度就開放交通導(dǎo)致產(chǎn)生縱向裂縫。

1.3 板角斷裂

在水泥混凝土路面施工時(shí)由于板塊四角振搗不實(shí)板角處受連續(xù)荷載作用、基礎(chǔ)支撐強(qiáng)度不足及翹曲應(yīng)力等因素綜合作用而產(chǎn)生與板角兩邊接縫相等的貫穿水泥混凝土路面板全厚度的裂縫。從板角到裂縫兩端點(diǎn)的距離分別小于或等于端點(diǎn)所在路面板邊長(zhǎng)的一半。板角裂縫通常是由于板角處受連續(xù)荷載作用、基礎(chǔ)支撐強(qiáng)度不足及翹曲應(yīng)力等因素綜合作用而產(chǎn)生。

1.4 脹縫、施工縫、鋸縫處剝落或碎裂

接縫碎裂是指水泥混凝土路面板接縫兩側(cè)傾斜的剪切擠碎現(xiàn)象。在西安市內(nèi)環(huán)路改造前期舊路面病害調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，舊路面脹縫、施工縫、鋸縫處均存在剝落與碎裂現(xiàn)象，項(xiàng)目部組織相關(guān)人員進(jìn)行詳細(xì)的分析病害產(chǎn)生原因認(rèn)為主要為以下原因：各種縫填料不合格或未填滿，導(dǎo)致泥砂碎石等雜物堵塞脹縫、施工縫阻礙了板塊的熱膨脹，從而導(dǎo)致應(yīng)力集中使板端脹裂；施工縫先施工板塊邊緣養(yǎng)護(hù)不足時(shí)為了趕工期在澆筑相鄰板塊時(shí)，沒(méi)有做好成品保護(hù)，導(dǎo)致先施工板塊邊緣混凝土強(qiáng)度未達(dá)到強(qiáng)度就破壞，在車輪荷載作用下，很快反映到表面上來(lái)產(chǎn)生局部剝落或裂縫。

2 水泥混凝土路面病害防治方法

2.1 水泥混凝土路面裂縫預(yù)防措施

（1）嚴(yán)把材料關(guān)。施工中嚴(yán)格按規(guī)范要求選材，集料選擇應(yīng)不具有堿活性且耐磨、堅(jiān)硬、潔凈，水泥選擇低熱、低收縮的不低于42.5級(jí)水泥，保證水泥早強(qiáng)和減少收縮。

（2）嚴(yán)格按照市政道路路基施工規(guī)范進(jìn)行路基施工，在通常情況下，不能被壓實(shí)到規(guī)定的密實(shí)度和不能形成穩(wěn)定填方的材料不能用于路基填筑，嚴(yán)格按照路基施工要求，保證路基施工質(zhì)量，保證路床的穩(wěn)定度與壓實(shí)度；基層應(yīng)具備較高的密實(shí)度、足夠的強(qiáng)度和水穩(wěn)性應(yīng)使用水泥和石灰水穩(wěn)層，盡量使用低堿性水泥或摻粉煤灰的保證基層質(zhì)量。

（3）提高混凝土本身的性能，水泥混凝土產(chǎn)生裂縫的根本性原因在于極限拉伸應(yīng)變值太小，不足以抵抗變形，可采用較高標(biāo)號(hào)的混凝土、采用碎石配置混凝土、采用較小粒徑的碎石提高混凝土極限拉伸值，配置混凝土嚴(yán)格控制水灰比和水泥用量，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)人工鋪筑的水灰比不宜>0.45，機(jī)械攤鋪不宜>0.5選擇合適的集料級(jí)配和砂率；可以適當(dāng)?shù)臏p水劑和早強(qiáng)劑等外加劑起到減小水灰比、節(jié)約水泥、縮短養(yǎng)生期，并提高混凝土的面板的使用壽命和外觀質(zhì)量，較少裂縫有很多作用。

（4）通過(guò)試驗(yàn)段施工來(lái)核準(zhǔn)所用材料配比、拌和方式、機(jī)械實(shí)效、松鋪系數(shù)、允許延遲時(shí)間、每個(gè)作業(yè)段適宜長(zhǎng)度等問(wèn)題。經(jīng)試驗(yàn)段鋪筑積累經(jīng)驗(yàn)，在全面施工中嚴(yán)格按照施工段總結(jié)的方法施工，并在過(guò)程中加強(qiáng)水泥混凝土拌和均勻，振搗完全充分密實(shí)；保證切縫的溫度和時(shí)間，切縫要及時(shí)；養(yǎng)生到位；搞好施工縫、縮縫、脹縫的處理；構(gòu)建科學(xué)的排水設(shè)施，防止路表水滲入。

（5）混凝土澆筑后及時(shí)覆蓋養(yǎng)生，尤其在夏季要交完一段養(yǎng)生一段。憑一般經(jīng)驗(yàn)，養(yǎng)護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)始終使混凝土表面濕潤(rùn)，并保證養(yǎng)生期。

（6）避開高溫、大風(fēng)、降雨天氣施工，如果施工根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整用水量和養(yǎng)生時(shí)間。

（7）及時(shí)切縫，適當(dāng)?shù)那锌p時(shí)間對(duì)保證混凝土施工整體質(zhì)量有很大關(guān)系，切縫遲了，由于大面積混凝土約束會(huì)出現(xiàn)裂縫，一般混凝土切縫時(shí)間為拆模后12h。

2.2 水泥混凝土出現(xiàn)裂縫的處治措施

（1）對(duì)于水泥混凝土板裂縫的現(xiàn)象，可采用灌漿處理，可采用HZ/HD補(bǔ)裂縫材料進(jìn)行灌漿處理，4h后開放交通。對(duì)裂縫的徹底處理，可在裂縫兩邊各30～40cm范圍內(nèi)將混凝土板鑿除，放置鋼筋網(wǎng)再澆筑與原來(lái)面板標(biāo)號(hào)相同的混凝上，夯搗密實(shí)后，磨光拉紋，兩側(cè)應(yīng)設(shè)置縮縫，縫內(nèi)填充瀝青材料防止雨水滲入；對(duì)于基層已遭破壞的裂縫，或發(fā)生斷板爛板及脹縫破壞的路面，需將混凝土板大面積鑿除，結(jié)合實(shí)際對(duì)基層進(jìn)行處理后，再沿用以上辦法處理。

（2）對(duì)于水泥混凝土龜裂、網(wǎng)裂及脹縫、施工縫、縮縫處的局部破壞現(xiàn)象，要在比破損范圍大10cm～20cm區(qū)間內(nèi)全板塊長(zhǎng)度和寬度范圍將板塊全部鑿除重做，必要時(shí)增設(shè)鋼筋網(wǎng)重新澆筑

（3）對(duì)于水泥混凝土斷裂，一般采用將整塊板鑿除在處理好基層以及路基后，重新澆筑新的凝混凝土板。

3 結(jié)語(yǔ)

由于設(shè)計(jì)、施工、使用過(guò)程中存在某些不足，也由于混凝土自身的原因和路基、基層的施工質(zhì)量、道路通行情況、導(dǎo)致水泥混凝土路面產(chǎn)生各種不同裂縫。只要嚴(yán)格執(zhí)行施工操作規(guī)程和技術(shù)要求，施工中切實(shí)抓好路基、基層、水泥混凝土的施工規(guī)程，抓好施工管理，科學(xué)施工、規(guī)范操作，必將有效降低混凝土裂縫的出現(xiàn)幾率，保證道路的正常使用周期。

［1］中華人民共和國(guó)交通部.JTG F30—2003公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范[S].

［2］中華人民共和國(guó)交通部.JTG F30—2003公路水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)規(guī)范[S].

［3］徐憲江.最新公路施工要點(diǎn)與通病防治大全[M].3版.北京：兵器工業(yè)出版社.

［4］李華，等.水泥混凝土路面修補(bǔ)技術(shù) （修訂版）[M].北京：人民交通出版社.