淺談公路水泥混凝土路面裂縫處置措施

徐建國

（天水公路管理局金龍山收費(fèi)公路管理所，甘肅 天水 741020）

0 引言

裂縫是水泥混凝土路面問題中極易發(fā)生的一種常見病害，其甚至可造成板塊斷裂。一般情況下，水泥混凝土路面在建造之初若形成微裂縫，道路投入使用后，由于荷載作用，微裂縫變成宏觀裂縫，宏觀裂縫繼續(xù)發(fā)展，最后造成混凝土路面斷板。致使地表水滲漏，導(dǎo)致路面基層承載力降低，進(jìn)而引起錯板、積泥和混凝土路面板面破碎，嚴(yán)重影響水泥混凝土路面的使用性能和使用年限，增加了行車的不安全因素。水泥混凝土路面破壞后，修復(fù)難度大、養(yǎng)生期長、影響交通，而且維修費(fèi)用高。因此，防止水泥混凝土路面裂縫的出現(xiàn)有著極其重要的意義。導(dǎo)致水泥混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因很多，也比較復(fù)雜。

1 裂縫原因分析

1.1 產(chǎn)生龜裂的原因

混凝土路面龜裂亦稱塑性收縮裂縫，是指混凝土澆注后仍處于塑性狀態(tài)時，由于表面水分蒸發(fā)過快而產(chǎn)生的裂縫。這類裂縫縫隙多在表面出現(xiàn)，形成不規(guī)則長短寬窄不一，呈龜裂狀，肉眼可見，深度一般不超過50mm，這種裂縫對結(jié)構(gòu)性能影響不大，但外觀難看。產(chǎn)生的原因主要是混凝土澆注完畢后表面沒有及時覆蓋，特別是在炎熱或大風(fēng)天氣混凝土表面水分蒸發(fā)過快，或者是被基礎(chǔ)吸水過快等原因，造成混凝土產(chǎn)生急劇收縮，此時混凝土強(qiáng)度趨近于零，不能抵抗這種變形應(yīng)力而導(dǎo)致開裂。龜裂指混凝土路面表面產(chǎn)生網(wǎng)狀、淺而細(xì)的發(fā)絲裂縫，呈小的六角形花紋，深度為5—10mm。其原因如下：①混凝土澆筑后，表面沒有及時覆蓋，在炎熱或大風(fēng)天氣，表面游離水分蒸發(fā)過快，混凝土體積急劇收縮，導(dǎo)致開裂。②混凝土在拌制時水灰比過大，模板與基層過于干燥，吸水大。③混凝土配合比不合理，水泥用量、砂率過大。④混凝土表面過度振搗，使水泥和細(xì)骨料過多上浮至表面，導(dǎo)致縮裂。

1.2 產(chǎn)生橫向裂縫、縱向裂縫、斜向裂縫和交叉裂縫的原因

以上幾種裂縫在外觀和產(chǎn)生原因上具有相似性，嚴(yán)格區(qū)分原因有一定困難，故綜合談?wù)劰P者的認(rèn)識：①重復(fù)荷載應(yīng)力、翹曲應(yīng)力及收縮應(yīng)力等綜合作用。其具體情況有高溫下澆筑混凝土，水泥水化速度快，水分蒸發(fā)快，使板面產(chǎn)生拉應(yīng)力，溫度降低后，板底產(chǎn)生拉應(yīng)力，溫度梯度作用使路面板翹曲變形；或嚴(yán)重失水，造成干縮縫；或養(yǎng)護(hù)不及時、中斷，使頂面水分喪失快，收縮迅速，板底則水分喪失慢，收縮慢，導(dǎo)致翹曲產(chǎn)生裂縫等等。②由于施工間隙、延誤等原因造成水泥混凝土路面板的搭接、銜接接縫。③未按規(guī)范要求切縫，切縫時間太遲、切縫深度不夠、切縫縫間距過長或澆筑延續(xù)時間長，導(dǎo)致混凝土收縮產(chǎn)生的實(shí)際拉應(yīng)力大于混凝土的容許值，而在切縫附近開裂。④施工中單塊板長、寬值未按設(shè)計和規(guī)范執(zhí)行，選用不合理；在設(shè)計縫中不能及時填充料或填充材料選用不當(dāng)，造成滲漏到路基中的水結(jié)冰膨脹或落入石子等硬物導(dǎo)致路面起拱開裂而破壞。⑤施工中只按配合比設(shè)計值拌制混凝土，未結(jié)合實(shí)際找出正確的施工配合比，使混凝土標(biāo)號失控，水灰比不能嚴(yán)格控制，而產(chǎn)生裂縫。⑥使用質(zhì)量不合格的原材料或混合料；不同性質(zhì)的水泥或不同廠家的水泥混用；不同型號、規(guī)格、性能的鋼筋混用，使得縱橫向鋼筋直徑差異過大等等。

2 水泥混凝土路面裂縫的防治措施

2.1 認(rèn)真把好原材料檢驗關(guān)

合格的原材料是保證水泥混凝土質(zhì)量的必要條件。路面混凝土使用的水泥應(yīng)選用強(qiáng)度較高、收縮性小、耐磨性強(qiáng)、抗凍性好的水泥。盡量采用同一廠家同一牌號的水泥，對水泥的各項性能指標(biāo)要抽樣檢驗，合格后方可使用。選擇性質(zhì)優(yōu)良和合格的集料，這是保證混凝土具有良好的耐久性和強(qiáng)度等重要性能的先決條件。細(xì)集料要用潔凈、堅硬、耐久、級配良好的中、粗砂，且細(xì)度模數(shù)不宜小于2.5，粗集料應(yīng)滿足堅固性、耐磨性等指標(biāo)要求，并嚴(yán)格控制集料的含泥量。

2.2 嚴(yán)格控制水泥混凝土配合比

混凝土的配合比應(yīng)根據(jù)混凝土所需要的強(qiáng)度、和易性及路面的耐磨性、抗凍融等耐久性要求進(jìn)行設(shè)計。嚴(yán)格控制水灰比，路面混凝土的水灰比應(yīng)不大于0.5，冬季施工不應(yīng)大于0.45。在滿足施工要求的前提下，盡量減少混凝土的用水量。現(xiàn)場施工時，按照現(xiàn)場測試的粗細(xì)集料的含水量，將設(shè)計的混凝土配合比換算為施工配合比。

2.3 抓好路基和基層的施工

路基是混凝土路面的基礎(chǔ)，必須有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，路基的壓實(shí)度應(yīng)符合《公路路基設(shè)計規(guī)范》的要求，路基驗收合格后才可鋪筑基層。基層應(yīng)具有足夠的抗沖刷能力和一定的剛度，基層標(biāo)高要準(zhǔn)確控制，鋪設(shè)要堅實(shí)、穩(wěn)定、均勻、平整、整體性好，特別是局部低凹補(bǔ)料的部位，要認(rèn)真壓實(shí)，基層施工完畢要嚴(yán)格驗收，不符合要求堅決不能進(jìn)行混凝土面板施工。

2.4 加強(qiáng)減摩層（混凝土板體底面和基層頂面間）施工質(zhì)量

板體在剛澆筑后，混凝土強(qiáng)度不足，當(dāng)溫度發(fā)生變化時，混凝土產(chǎn)生伸縮變形，過大的粘結(jié)力會導(dǎo)致板塊早期開裂。因此在混凝土板體底面與基層頂面間設(shè)置滑動層，以減少板體與基層間的摩阻力。在施工過程中，可采用瀝青噴涂層或設(shè)置砂子墊層等層間減摩的技術(shù)措施，減摩層一定要按設(shè)計要求的厚度鋪設(shè)均勻。

2.5 重視混凝土板體接縫的施工

混凝土板體接縫的施工，直接影響著路面的平整度，也是影響路面壽命的重要環(huán)節(jié)，必須精心設(shè)計、精心施工，切實(shí)保證接縫的質(zhì)量與作用。按照設(shè)計圖紙規(guī)定，合理布置脹縫、縮縫及施工縫。脹縫可根據(jù)構(gòu)造物設(shè)置情況布設(shè)，特別是橋涵及路面集水井等結(jié)構(gòu)物處兩端須設(shè)置脹縫，避免因結(jié)構(gòu)物不均勻沉降而引起板塊裂縫。橫向縮縫每隔5m設(shè)置一道，縱縫每隔一個車道寬度設(shè)一道，板塊面積一般不超20 平方米。而切縫質(zhì)量的好壞也直接影響著混凝土板體的質(zhì)量，切縫深度要符合規(guī)范要求，切縫時間不宜過早或過遲，應(yīng)根據(jù)氣溫的不同掌握適宜的切縫時間。

2.6 做好路面混凝土的養(yǎng)護(hù)

混凝土的合理養(yǎng)護(hù)，是確保其質(zhì)量的關(guān)鍵。混凝土路面澆筑后，經(jīng)過抹面、拉毛完畢，要及時進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。當(dāng)混凝土表面已有相當(dāng)硬度，用手指輕壓沒有痕跡時，隨即開始養(yǎng)護(hù)。高溫施工時，混凝土要嚴(yán)防暴曬，以免水分損失過快而產(chǎn)生過量的收縮，低溫施工時要做好保溫工作。一般是采取上面蓋濕草簾、濕麻袋，每天灑水，經(jīng)常保持潮濕狀態(tài)，以避免混凝土受到溫度、濕度的不同變形而引起的冷縮和干縮。

3 結(jié)語

及時養(yǎng)生不但有利于強(qiáng)度的形成，而且可以防止裂縫和斷板的發(fā)生。混凝土內(nèi)部的水化反應(yīng)需要一定的水分，并且放出大量的熱，其它水分迅速蒸發(fā)，而熱量卻不宜散失，如不及時以濕麻袋等養(yǎng)生則難以保證水化反應(yīng)所需的水分難以使混凝土內(nèi)外溫差減少，因此出現(xiàn)裂縫和斷板。傳統(tǒng)的方法是采用麻袋遮蓋，灑水養(yǎng)護(hù)，麻袋不能漏蓋并且灑水要均勻養(yǎng)生期不能低于兩周。采用新型的養(yǎng)護(hù)劑進(jìn)行路面養(yǎng)護(hù)，工藝簡單操作方便，有利于文明施工節(jié)省養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。使用時注意噴灑均勻，控制好噴灑時間。只要采取正確的預(yù)防措施，混凝土路面的裂縫和斷板就會大大減少。這對保證混凝土路面施工質(zhì)量，延長混凝土路面的使用壽命將是十分有利的。

［1］張勇.水泥混凝土路面常見病害及養(yǎng)護(hù)對策[C]//土木建筑學(xué)術(shù)文庫（第10卷）.2008.

［2］陳云飛，朱軼群.混凝土靠船墩通長裂縫原因淺析及加固方法[C]//中國航海學(xué)會船閘專業(yè)委員會2008 年論文匯編.2008.

［3］金柏芳，許鷹，周懷治.兩種水泥混凝土路面破碎技術(shù)的應(yīng)用分析[C]//全國城市公路學(xué)會第十九次學(xué)術(shù)年會論文集.2010.