水泥混凝土路面施工初期裂縫及處置對策

王 瑞

(山西省公路局太原分局勘測設計所，山西 太原 030006)

0 引言

水泥混凝土路面在建設前期若出現裂縫問題，就會直接影響到公路后期投入使用，在道路使用過程中，會受到荷載作用影響，微裂縫會逐漸的擴大，且裂縫會隨著時間的增加而增加，最后會導致混凝土路面斷板，嚴重的會導致地表滲漏出現，大大的降低了路基面的承載能力，增加行車的安全危險因素，因此，對水泥混凝土路面前期施工裂縫進行分析，采取有效的策略進行控制非常重要。

1 初期裂縫發生機理

水泥混凝土路面從鋪完到數日內往往會產生裂縫，這種裂縫稱之為“初期裂縫”。發生裂縫是由于下沉、干燥或溫度原因所致。

混凝土路面的裂縫，往往由多種原因造成，完全肯定某種原因是困難的。即使考慮了預防對策，例如對施工時的氣象條件、混凝土使用的材料和配合比、混凝土拌和生產和鋪筑方法等作了必要的總體分析，采取了相應對策，但要完全防止初期開裂也是困難的。重要的是在發生初期開裂后采用適當方式進行處置。

2 初期裂縫分類

主要考慮用混凝土攤鋪機施工的水泥混凝土路面，將初期裂縫分為下沉裂縫、塑性收縮裂縫、溫度裂縫三類，分別說明其產生的原因和施工注意事項，預防對策和處置方法。

3 下沉裂縫

3.1 定義及產生原因

所謂下沉裂縫，主要是指連續配筋混凝土路面的養生初期，因混凝土不同的下沉產生的裂縫。此類開裂容易發生在新拌混凝土稠度不恰當、振搗不充分的部位，澆筑后由于鋼筋和鋼筋焊網等妨礙了上浮或有空隙的混凝土整體下沉而產生。下沉裂縫發生原因由鋼筋或鋼筋焊網等的設置深度、氣溫濕度、風等氣象條件，或混凝土的配合比等各種主要因素復合影響所致。

3.2 預防對策

裂縫的事先預防對策有：確認鋼筋焊網位置是否正確；在可能范圍內盡早覆蓋養生；配合比設計中盡可能減少用水量同時先用較小水灰比；施工時選用粗、細集料不易離析的材料級配等措施。

3.3 處置措施

處理時，在混凝土尚未硬化前的較早階段發現時，可采用瓦工用抹子、鏝刀等壓抹使之消除。此外，即使出現了部分下沉裂紋，一般也只是面板上部開裂，沒有必要馬上換板。但也可能有與面板結構有關的問題，因此可依據超聲波檢測確認裂縫長，對應于裂縫寬度，采用高分子類材料或水泥類材料填縫封閉等適當方法處理。

4 塑性收縮裂縫

4.1 定義

所謂塑性收縮裂縫，是在混凝土面板澆筑后，養生初期出現的細微裂紋。

4.2 產生原因

此類裂縫是由于日照或刮風等影響，塑性混凝土表面急劇干燥時產生的。

4.3 預防對策

塑性收縮開裂一般多發生在混凝土板表面，不會對面板結構造成損壞，因此，重要的是為了不使混凝土表面急劇干燥而采取適當的養生措施。

4.4 處置措施

發現收縮裂縫時，盡快用鏝刀等壓抹以消除裂紋。當面板硬化后發現塑性開裂時，和下沉開裂一樣，無需立即更換混凝土面板，但因也可能與面板結構有關，因此，可用超聲波測定等方法檢測確認裂縫深度后，對應于裂縫的寬度，采用高分子類材料或水泥類材料填縫封閉等適當方法處理。

5 初期溫度裂縫

5.1 定義及產生原因

初期溫度裂縫是在混凝土澆筑后的初期，由于養生不當等原因，伴隨混凝土硬化過程中產生的水化熱而發生的裂縫，初期溫度裂縫為路面全幅橫向開裂，并貫穿在全厚度中。

5.2 預防對策

作為防止初期溫度裂縫的措施，宜在材料方面采用單位用水量少、水灰比小的混凝土，這樣可控制硬化時的水化熱。此外，有必要按拌好后混凝土溫度低于35 ℃的要求，控制好使用材料的溫度。混凝土面板鋪筑后直至硬化期間，當面板上、下面溫差大時，有必要考慮使用能阻隔外部氣溫影響、有隔熱性的養生罩布覆蓋。

5.3 處置措施

初期溫度裂縫因為發生在面板橫向全幅和全厚度位置，當發生此種裂縫時，必須對應于裂縫產生的位置和混凝土面板結構采取適當對策處理。

1)如裂縫發生位置距接縫10 cm以內，從裂縫外側到接縫間的面板，挖除更換傳力桿以上部分，傳力桿以下位置開裂作為橫向縮縫。

2)如裂縫發生位置距接縫10 cm～3 m，將裂縫外側到接縫間的混凝土面板全部更換，橫向縮縫不變，新舊板間用拉桿連接，為設置拉桿換板長度至少2 m。

3)如裂縫發生位置距接縫3 m以上，采用“錨固法”連結裂縫，考慮裂縫處是否需注入樹脂等。裂縫全厚度更換，采用“局部換板”方法。

4)對碾壓混凝土面板，橫斷方向發生的裂縫，可采用注入接縫材料等方法將裂縫封閉，將之作為具有橫向縮縫功能處理。這時，若裂縫發生位置距預定橫向縮縫位置不超過2.5 m時，往往不再于預定橫縫位置作切縫處理。

5.4 控制施工質量

1)在施工過程中，要做好基層頂面標高控制，以保證混凝土板的厚度滿足設計要求，在操作過程中，根據水泥混凝土面層平整度要求做好基層平整度確定，使其厚度均勻。此外，在施工過程中，發現混凝土存在隆起、擠碎、空鼓等問題，要技術的進行處理，且針對病害嚴重的地方，需要重新進行填料，在重新施工處理階段中，要設置膨脹板隔離，隔離位置要按照路面膨脹縫開展以保證基層穩定性。

2)在混凝土澆筑前期需要做好基層的灑水均勻，保證混凝土水分能夠吸收。

3)重視振搗加強，確保混凝土面板強度均勻。

4)高溫天氣嚴禁施工，大風天氣時要采取防護策略，做好溫差的控制，保證混凝土質量。

5)嚴格控制切縫時間，保證切縫質量滿足施工要求。

6)在混凝土面板成型后的一周內需要進行保溫養生，養生期間要定期的灑水，該過程要做好交通管制，嚴禁一切車輛通行，當混凝土面板強度滿足設計強度后方可開放交通。

6 結語

綜合分析了水泥混凝土路面施工初期裂縫產生的原因和有效減少裂縫產生的防治措施，采取“預防為主、防治結合”的方針，進行“綜合治理”。在以后的水泥混凝土路面施工中要特別加以應用和重視，路面施工的裂縫將明顯減少。嚴格控制切縫時間，保證切縫質量滿足施工要求,來提高工程施工質量。

[1] 山西省交通科學研究院.水泥混凝土路面技術[Z].

[2] 趙隊家，劉少文，申俊敏.重載交通水泥混凝土路面結構設計[M].北京：人民交通出版社，2012.