淺析水泥混凝土路面裂縫形成原因與防治

劉全

【摘 要】本文結(jié)合工程實(shí)例，針對(duì)水泥混凝土路面施工過(guò)程出現(xiàn)的裂縫問(wèn)題，探討分析裂縫形成發(fā)生的主要原因，同時(shí)提出相應(yīng)的預(yù)防，處治措施。

【關(guān)鍵詞】水泥混凝土路面；裂縫；原因；防治

由于水泥混凝土原材料來(lái)源豐富，易于就地取材，施工機(jī)械設(shè)備要求簡(jiǎn)單，操作方便，成形混凝土路面具有抗壓強(qiáng)度高、承載能力強(qiáng)，耐久性和水穩(wěn)定性好，抗磨耗能力強(qiáng)，養(yǎng)護(hù)費(fèi)用小等優(yōu)點(diǎn)，因而目前水泥混凝土路面廣泛應(yīng)用于城市和鄉(xiāng)村的交通、市政道路工程項(xiàng)目。

1 工程概況

某道路工程位于南方某學(xué)校內(nèi)，屬校園次級(jí)道路，平面布置呈直線交叉，總長(zhǎng)約360m，雙幅4*2=6m寬，最大縱坡小于3%，參照城市道路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，橫斷面構(gòu)造層自上而下依次為18cm厚C30水泥混凝土面層，15cm厚5%水泥穩(wěn)定基層，20cm厚片石底層，其中碎石底層，水泥穩(wěn)定基層先期完成，有關(guān)的各項(xiàng)材料和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)試驗(yàn)報(bào)告均合格，現(xiàn)場(chǎng)未發(fā)現(xiàn)水泥穩(wěn)定基層表面裂縫，也無(wú)起鼓、散碴等質(zhì)量病癥，有關(guān)監(jiān)督管理單位對(duì)水穩(wěn)層等分部分項(xiàng)工程驗(yàn)收認(rèn)定合格。

2 裂縫出現(xiàn)，查找原因

2.1 施工項(xiàng)目部組織水泥混凝土面層澆筑，采用現(xiàn)場(chǎng)自拌水泥混凝土，機(jī)動(dòng)翻斗車(chē)運(yùn)輸，分段分幅鋪筑。第一段路面澆筑完成長(zhǎng)約60m，寬3m，施工時(shí)間為12月中旬，早上開(kāi)工至晚上7點(diǎn)結(jié)束，結(jié)束后現(xiàn)場(chǎng)施工人員做好圍擋。第二天上午，施工管理人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)查看完成路面情況，其表面未進(jìn)行任何草簾等覆蓋，5條橫向裂縫清晰可見(jiàn)，如圖1，基本與道路縱向成6-9度夾角，且沿寬度方向貫通板塊，厚度方向尚未貫穿至板底，有2-3.5cm深。擔(dān)心裂縫擴(kuò)展，施工人員中午即進(jìn)行切縫，并灑水養(yǎng)護(hù)；因混凝土強(qiáng)度較低（不到20小時(shí)齡期），切縫時(shí)砼爆裂掉邊，松散缺角，寬窄參差不齊，縫寬達(dá)1-2cm。第三天原裂縫沿板厚方向繼續(xù)加深，均貫穿至板底，一段60米長(zhǎng)混凝土路面被多條橫裂縫貫穿分割，造成嚴(yán)重質(zhì)量缺陷，導(dǎo)致工程暫停施工作業(yè)，建設(shè)單位組織工程參建各方針對(duì)混凝土路面裂縫原因進(jìn)行深入調(diào)查分析。

圖1

2.2 全面分析，查找原因

造成某一工程質(zhì)量問(wèn)題的因素往往是多方面和綜合性的，有必要從工程實(shí)際出發(fā)，綜合工程技術(shù)，材料，管理方面知識(shí)，進(jìn)行全面的因果分析，詳盡分析水泥混凝土路面產(chǎn)生裂縫的原因，繪制成因果分析圖（魚(yú)刺圖），見(jiàn)圖2，逐一列舉出造成混凝土路面裂縫的有關(guān)人員，材料，機(jī)械，施工方法（工藝），環(huán)境等方面因素。針對(duì)本工程產(chǎn)生的裂縫，必須進(jìn)一步結(jié)合工程的設(shè)計(jì)文件，施工過(guò)程，氣候、場(chǎng)地環(huán)境條件等深入整合與甄別，找出特定的關(guān)鍵影響因素。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)查勘，查看設(shè)計(jì)文件，各類(lèi)檢測(cè)試驗(yàn)報(bào)告，天氣記錄，質(zhì)量問(wèn)題調(diào)查技術(shù)人員認(rèn)定以下因素狀況正常，可以排除：①經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)單位核算確認(rèn)斷面設(shè)計(jì)符合要求②路基、水泥穩(wěn)定層的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試報(bào)告，各項(xiàng)原材料、混凝土試塊送檢報(bào)告均合格③攪拌機(jī)、振搗器運(yùn)轉(zhuǎn)正常，混凝土振搗密實(shí)④施工班組常年承接混凝土道路施工業(yè)務(wù)⑤施工現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)闊堆料整齊無(wú)混雜⑥采用鋼模板，拼縫密實(shí)⑦旁站監(jiān)督人員檢查混凝土投料比例符合配合比報(bào)告，砂及卵石潔凈。混凝土路面產(chǎn)生裂縫主要是下述因素影響：①當(dāng)晚混凝土路面完成第一段直到次日未覆蓋草袋保溫②施工期間恰好為農(nóng)歷初冬季節(jié)，晝夜溫差大，深夜輕微結(jié)霜，白天氣溫8-19℃，夜晚2-7℃，且空氣極干燥。

③施工員（工長(zhǎng)）為建筑工程專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員，常年從事建筑工程施工管理及作業(yè)，缺乏市政道路工程項(xiàng)目施工技術(shù)知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)④施工班組操作工人責(zé)任心不強(qiáng)，混凝土澆完即收工回家，未提醒施工員或項(xiàng)目負(fù)責(zé)人及時(shí)覆蓋草袋。根據(jù)以上人、機(jī)、料、法、環(huán)質(zhì)量管理思路整合分析，造成本工程混凝土橫向裂縫的直接原因是混凝土路面完成后未及時(shí)覆蓋保溫；與此同時(shí)當(dāng)晚氣溫驟降至1-5℃，輕微結(jié)霜，且空氣極干燥，剛結(jié)硬的表層混凝土早期抗拉強(qiáng)度極低，無(wú)法抵抗劇烈的溫度收縮應(yīng)力，加之混凝土路面底部受基層摩擦約束限制，導(dǎo)致混凝土板塊從上表面開(kāi)裂，進(jìn)而逐漸往底部延伸，最終貫穿至板底。 除了直接原因，還存在三個(gè)方面間接原因：一是，施工單位管理不到位，違反相關(guān)規(guī)定，隨意指定不具備市政道路工程項(xiàng)目施工技術(shù)知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員擔(dān)任施工員（工長(zhǎng)），關(guān)鍵崗位人員不符合要求，致使施工質(zhì)量管理失控。二是，項(xiàng)目部管理混亂，在工程開(kāi)工前未編制施工組織設(shè)計(jì)（施工方案），沒(méi)有認(rèn)真分析水泥混凝土路面的特點(diǎn)，尤其沒(méi)有充分認(rèn)識(shí)到這種路面容易產(chǎn)生裂縫、養(yǎng)護(hù)期長(zhǎng)等缺點(diǎn)，未制定有針對(duì)性的技術(shù)管理措施以及冬季施工措施；不重視現(xiàn)場(chǎng)的施工過(guò)程質(zhì)量控制，未進(jìn)行任何技術(shù)交底，造成各分項(xiàng)工序銜接不到位、不完整；項(xiàng)目部管理人員以及班組操作工人質(zhì)量意識(shí)淡薄，責(zé)任心不強(qiáng)，事不關(guān)己，高高掛起。三是，監(jiān)管不到位，監(jiān)理方對(duì)于施工方的違規(guī)行為未進(jìn)行有效處置，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量隱患未及時(shí)報(bào)告。

3 裂縫預(yù)防與處治

基于以上分析結(jié)果，在后續(xù)路段施工過(guò)程中，施工項(xiàng)目部加強(qiáng)管理，增強(qiáng)質(zhì)量意識(shí)和責(zé)任意識(shí)，制定了完善的管理措施以及有針對(duì)性的冬季施工措施，路面分段澆筑完畢，及時(shí)地進(jìn)行草袋覆蓋保溫，灑水養(yǎng)護(hù)，選擇適當(dāng)時(shí)機(jī)切縫，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查未出現(xiàn)貫穿橫裂縫，路面質(zhì)量得到有效控制。對(duì)于首段路面的橫向裂縫，根據(jù)不合格產(chǎn)品控制原則，采取返修：在橫裂縫兩側(cè)、垂直混凝土面板縱向，畫(huà)出兩條切割線（恰好夾住裂縫），間距不小于1米，鋸開(kāi)然后翻挖掉約1米寬的混凝土板塊，再用高一等級(jí)強(qiáng)度的混凝土重新鋪筑，及時(shí)覆蓋、灑水養(yǎng)護(hù)。

4 結(jié)論與啟示

緊鄰裂縫混凝土板的另外半幅路面鋪筑后，因施工縱縫接觸面間摩擦力帶動(dòng)，原裂縫又向后續(xù)半幅路面?zhèn)鲗?dǎo)延伸約20-40cm（見(jiàn)圖1），這種裂縫傳導(dǎo)破壞并不多見(jiàn)。由于疏忽路面澆筑完畢要及時(shí)覆蓋草袋，導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂斷板，造成返工損失、工期延遲，企業(yè)形象受損，完全出乎項(xiàng)目負(fù)責(zé)人意料。諸如本文中列舉的這類(lèi)并不復(fù)雜的中小型工程項(xiàng)目，施工過(guò)程因細(xì)節(jié)疏忽出現(xiàn)工程質(zhì)量缺陷、質(zhì)量事故并不鮮見(jiàn)，究其原因，本質(zhì)上多是施工企業(yè)、項(xiàng)目部質(zhì)量管理不到位，質(zhì)量管理體系、質(zhì)量責(zé)任制不健全，質(zhì)量意識(shí)淡薄等。有鑒于此，施工企業(yè)（項(xiàng)目部）必須嚴(yán)格按照質(zhì)量管理體系要求，堅(jiān)持“百年大計(jì)，質(zhì)量第一，預(yù)防為主”的質(zhì)量管理方針，同時(shí)“以人為核心”，充分調(diào)動(dòng)人的積極性、創(chuàng)造性，強(qiáng)化質(zhì)量責(zé)任意識(shí)，以人的工作質(zhì)量保障工序質(zhì)量、工程質(zhì)量，堅(jiān)決防范工程質(zhì)量事故。

[責(zé)任編輯：楊玉潔]