市政道路工程裂縫成因及防治

趙爽

摘 要：市政道路保持通暢平整是城市硬環境建設的基礎的指標，隨著我國經濟的迅速發展，交通流量不斷的增加，在市政道路的建設過程中，采用最廣泛的路面結構為半剛性基層瀝青砼路面，其主要的優點是：施工工期比較短、平整性較好、無接縫、養護和維修比較方便等，但是由于多種因素的影響經常會出現路面裂縫現象，這嚴重的影響了道路通行的安全性，所以要加強對于路面裂縫的控制，保障道路通行的暢通安全性。 本文分析裂縫成因并提出防治對策。

關鍵詞：市政道路；裂縫；防治

一、市政道路裂縫的成因

1.結構性破壞裂縫。結構性裂縫產生的原因主要是超載所引起，超載破壞了路床的穩定性，沒有足夠的強度來抵制外力作用，導致裂縫的產生，為貫穿性裂縫。沉陷裂縫的產生非荷載原因是由于結構地基土質不均、松軟，或是回填土壓實度不符要求，或是浸水而造成不均勻沉降。沉陷裂縫的產生荷載原因可能局部受荷偏大，超過其承載力。此類裂縫都為貫穿性裂縫，其走向與沉陷情況有關，一般沿地面垂直或是30-45°角方向發展，較大的沉陷裂縫，往往有一定的錯位，裂縫寬度與沉降量成正比關系。

2.溫度裂縫。溫度裂縫一般產生于溫差變化較大地區或大體積混凝土結構中。晝夜溫差大，導致混凝土內部及表層熱脹冷縮不協調，產生一定的拉應力，拉應力超過砼的抗拉強度，產生裂縫。大體積砼內部水化熱大，由于砼體量大，大量的水化熱聚集在混凝土內部不易散發，導致內部溫度急劇上升，而砼表面散熱較快，當內部溫度與表面溫度超過25℃，產生的拉應力超過砼的抗拉強度，就產生溫度裂縫。

溫度裂縫通常只在砼表面較淺的范圍內產生，裂縫走向無規律，裂縫寬度不一，受溫度變化影響較為明顯，冬季較寬，夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫通常中間粗兩端細，而冷縮裂縫的粗細變化不太明顯。此種裂縫的產生會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低混凝土的抗凍性，抗疲勞及抗寒性，從而影響耐久性，

3.干縮裂縫。干縮裂縫的產生在于混凝土內外水分蒸發程度不同而導致不同變形結果，混凝土表面受外部各種條件影響水分揮發速度快，變形大，內部濕度變化較小，變形也較小，較大的表面干縮受到砼內部的約束產生較大的拉應力而產生裂縫。相對濕度越低，水泥槳體干縮越快，干縮裂縫越易產生。干縮裂縫多為表面性的平行線狀或網狀淺細裂縫，寬度多在0.005-0.2mm之間，大體積砼表面常見，較薄的梁板中多沿其短向布置。干縮裂縫影響抗滲性，影響混凝土的耐久性。干縮裂縫產生與水灰比、水泥的成分、水泥用量，材料的性質和用量、外加劑的摻量等諸多因素有關。

4.塑性裂縫。塑性裂縫是混凝土凝結之前，表面因失水較快而產生的收縮。塑性裂縫一般在干熱或大風天氣出現，裂縫一般多呈中間寬，兩端細且長短不一，互不連貫狀態。較短的縫長只有20-30cm，較長的可達2-4m，寬度1-5mm。其產生的原因為混凝土終凝結前幾乎沒有強度或強度較小，受高溫或較大風力影響，砼表面失水過快，造成毛細管產生較大的負壓而使砼體積急劇收縮，而此時的強度又無法抵制其本身的收縮應力，因此產生龜裂。

5.疲勞裂縫。疲勞裂縫是受到車輛荷載反復作用和周期性環境溫度變化的影響，混凝土逐漸松散，內部抵抗力不足以抵制外界的反復作用而產生的裂縫。

6.反射裂縫。由于路基有裂縫，瀝青面層在使用中裂縫位置處容易產生開裂，形成反射裂縫。反射裂縫的產生和發展是由于溫度變化和行車荷載及兩者的綜合作用所致。由溫度變化引起的反射裂縫稱為溫度型反射裂縫，有荷載引起的反射裂縫成為荷載型反射裂縫。當車輪荷載位于裂縫上方時，裂縫兩側無相對移動或相對移動較小，由于裂縫處的半剛性結構層不能承受拉應力，所以裂縫處頂面瀝青層中彎拉應力最大，容易形成彎拉型反射裂縫。當車輪荷載位于裂縫某一側時，裂縫兩側產生相對位移使得瀝青面層中的剪應力增大，造成剪切型反射裂縫。溫度型反射裂縫主要是橫向裂縫。反射裂縫的產生加快路面的老老化，縮短瀝青路面使用壽命。

二、市政道路裂縫的防治

1.結構性裂縫防治。（1）防止超載，或者在設計時考慮對路基工作區的深度加大一些，以防患于未然；（2）對松軟土、填土地基等路床部位在上部結構施工前夯實，達到密實度指標的要求；（3）保證模板由足夠的強度和剛度，且支撐牢固，并使地基受力均勻；（4）防止混凝土澆筑過程中地基被水浸泡；（5）模板拆除時間不能太早，拆模先后次序嚴格按規范要求實施。

2.溫度裂縫防治。（1）盡量選用低熱或中熱水泥，減少水化熱；（2）降低水灰比，控制在0.55以下；（3）減少用水量，摻加減水劑；（4）高溫季節搭設遮陽板等輔助措施，控制砼的升溫，降低澆筑混凝土入模溫度。

3.干縮裂縫防治。（1）采用中低熱水泥和煤灰灰水泥，降低水泥的用量；（2）控制水灰比，減少用水量，摻加適量的減水劑；（3）嚴格控求砼配合比，控求用水量，用水量不能大于砼配合比設計所規定的用水量；（4）加強早起養護工作，并適當延長砼的養護時間；（5）合理設置收縮縫。

4.塑性裂縫的防治。（1）選用干縮值較小、早期強度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥；（2）嚴格控制水灰比，摻加高效減水劑來增加砼的和易性、塌落度，減少水泥及水的用量；（3）高溫和大風天氣要設置遮陽和擋風設施，及時養護；（4）及時覆蓋塑料薄膜或者潮濕的草墊、麻片等，保持砼終凝前表面濕潤。

5.疲勞裂縫的防治。控制砼道路面層質量，控制裂縫。

6.反射裂縫的防治。設置應力吸收層，防治反射裂縫；（1）在基層與面層之間鋪橡膠瀝青中間層、預制織物膜帶條、土工織物或土工格柵中間層、低粘度瀝青混凝土層等均勻應力吸收層；（2）采用應力吸收薄膜，對減緩反射裂縫的產生與擴展有明顯的效果，可使裂縫處相對位移產生的應力傳到面層時大為減少，明顯降低應力強度因子。而吸收薄膜的彈性模量越低，防裂效果越好。可見應力薄膜應選用低模量搞韌性、大變形率的材料為好。就目前常用的材料而言，土工織物與瀝青橡膠薄膜的彈性模量都較低，變形率較大。不存在低溫脆裂問題，效果更佳；（3）用土工格柵加筋瀝青路面的主要功能，能有效控制車轍、反射裂縫和疲勞裂縫，不同類型格柵性能顯著不同；（4）橡膠瀝青吸收膜，是使用廢橡膠磨細的粉與熱瀝青攪拌后施與面層中間，形成一薄膜或與砂石成一薄膜層。有實驗結果表明，此應力吸收層在面層中間效果最佳。

三、結語

通過對裂縫成因的科學分析，采取有效的應對措施，一定能夠減少裂縫的產生，延長市政道路的全壽命周期，提供經濟及社會效益。

參考文獻：

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