高速公路基層裂縫產(chǎn)生原因及防治措施

張?zhí)鞏|

【摘 要】瀝青路面是目前高等級公路廣泛采用的結(jié)構(gòu)形式，在實際工作中，瀝青路面裂縫是一個廣泛存在的頑疾，始終很難徹底解決。文章重點就高速公路基層裂縫產(chǎn)生原因及防治措施進(jìn)行研究分析，旨在為業(yè)內(nèi)人士提供一些建議和幫助。

【關(guān)鍵詞】高速公路；基層裂縫；產(chǎn)生原因；防治措施

瀝青路面在使用期開裂是世界各國普遍存在的問題，且不論其基層是柔性的還是半剛性的。路面裂縫的危害在于從裂縫中不斷進(jìn)入水分，使基層甚至路基軟化，導(dǎo)致路面承載力下降，產(chǎn)生松散、沉陷、坑槽、翻漿等嚴(yán)重病害，從而加速路面的破壞。

一、高速公路基層裂縫產(chǎn)生原因

（一）溫差引起的裂縫

高速公路路面基層施工產(chǎn)生裂縫的一個主要原因是水化熱高，配比大體積混凝土之后，水泥的水化作用所產(chǎn)生的大量的熱量無法向外散熱，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度升高，而混凝土外部散熱較快，混凝土內(nèi)部與外部就會產(chǎn)生較大的溫差，同時路面框架結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件不同，熱力學(xué)性質(zhì)不一樣，使得路面的內(nèi)部和外部因溫差而變形，在表面形成較大的表面拉應(yīng)力。此時的混凝土抗拉強度很低，在溫差≥25℃時，表面拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度極限，高速公路表面就會產(chǎn)生裂縫。現(xiàn)代廣泛應(yīng)用的商品混凝土等級越來越高，水泥的使用量也越大，混凝土的收縮及水化熱增加，進(jìn)行大容積的混凝土澆筑時，若水化熱計算產(chǎn)生誤差，控溫工作做得不好，使混凝土內(nèi)部溫度與外部溫差相差太大，就很容易產(chǎn)生溫度裂縫。

（二）收縮變形引起的裂縫

高速公路路面基層施工中，混凝土澆注后硬化，水化散發(fā)，混凝土體積收縮變形也比較嚴(yán)重。收縮變形了一段時間后，高速公路路面就會出現(xiàn)明顯的收縮裂縫。收縮裂縫一般是出現(xiàn)在混凝鋪設(shè)之后的第三天，混凝土的降溫階段，這個時候溫度逐漸下降，混凝土不斷硬化，在混凝土硬化過程中，混凝土內(nèi)部拌合水的蒸發(fā)作用，與混凝土內(nèi)部膠質(zhì)體的膠凝作用等因素使混凝土在硬化時出現(xiàn)收縮，收縮過程中由于結(jié)構(gòu)本身的約束或者基底等的約束作用，同時也會產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，以至于產(chǎn)生收縮裂縫。

（三）施工不當(dāng)或養(yǎng)護(hù)不當(dāng)引起的裂縫

高速公路路面基層施工中，混凝土鋪設(shè)時間和厚度把握不好，都會造成混凝土產(chǎn)生大的收縮，使得混凝土產(chǎn)生龜裂或者疏松的裂縫，并且迅速擴(kuò)展產(chǎn)生裂縫。對于高速公路這種具有大的施工面積的工程，沒有多次的混凝土鋪設(shè)，表面也容易產(chǎn)生收縮裂縫。還有如果現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)措施沒有做好，造成混凝土早期脫水，也會引起收縮裂縫。在高速公路路面基層施工現(xiàn)場，采用正確的方法進(jìn)行混凝土鋪設(shè)和養(yǎng)護(hù)十分重要。在鋪設(shè)混凝土的時候，如果沒有分層、放坡、控制鋪設(shè)的厚度，或者在澆搗混凝土的時候，漏振、過振、振搗棒抽得太快，都可能影響混凝土的密實度和均勻度，導(dǎo)致產(chǎn)生裂縫。

二、高速公路基層裂縫的防治措施研究

（一）溫度控制

為了預(yù)防路基混凝土內(nèi)外溫度差超過臨界溫度產(chǎn)生裂縫，我們需要進(jìn)行測溫工作以掌握混凝土內(nèi)部實際溫度的變化情況，并通過相關(guān)措施進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。施工時若混凝土內(nèi)部溫度較高，在混凝土表面緊壓整平之后，用塑料薄膜和麻袋布澆水濕潤后覆蓋其上，然后通過測量的溫度數(shù)據(jù)來確定是否增減覆蓋物。一般情況下，路基混凝土溫度差變化在1到72小時內(nèi)變動最大，這段時間需要每2小時測量一次，同時記下每次測量時間及各個測試點的溫度值、各部位覆蓋和去除保溫材料的時間、養(yǎng)護(hù)及恢復(fù)的時間、發(fā)生異常情況的時間等。如果路基混凝土內(nèi)部最高溫與表面薄膜下的溫度差達(dá)到27℃時，要馬上采取保溫應(yīng)急措施，通過提高混凝土表面溫度來降低與內(nèi)部溫度差。

（二）控制混凝土配合比

在設(shè)計混凝土的配合比時，水灰比對混凝土的收縮影響較大。水灰比越大，則收縮也越大。為控制水灰比，降低水泥用量，應(yīng)該選擇收縮量較小中低熱水泥或者是粉煤灰水泥。粉煤灰等礦物質(zhì)顆粒呈球狀，是中空結(jié)構(gòu)，其成份主要是氧化硅、氧化鐵、氧化鋁、氧化鈣等，可以改善混凝土的易和性，減少水泥用量，降化水化熱作用，從而減少收縮，提高混凝土的抗裂性，同時還可以摻入適量的減水劑以減少用水量，選用收縮較小的外加劑，以提高混凝土的抗裂縫抗?jié)B能力。

（三）采取正確的養(yǎng)護(hù)措施

養(yǎng)護(hù)是為了讓路基混凝土正常硬化，減少受外界環(huán)境的影響。關(guān)鍵就是要設(shè)法降低混凝土內(nèi)部的溫度，使之接近外界氣溫，縮小內(nèi)部與外部站的溫度，防止裂縫產(chǎn)生。防止施工中混凝土產(chǎn)生裂縫，混凝土鋪設(shè)的早期養(yǎng)護(hù)非常重要。給混凝土內(nèi)拌合水水化過程一個濕潤的環(huán)境，采取連續(xù)循環(huán)的方式對高速公路路基混凝土進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)，如果與外部的溫度超過25℃，則應(yīng)在路基混凝土表面覆蓋保溫材料，控制溫差，防止產(chǎn)生裂縫。

三、結(jié)束語

綜上所述，在高速公路工程試驗檢測的過程中，施工企業(yè)需針對基層病害提前做好防治措施，充分利用檢測數(shù)據(jù)并結(jié)合現(xiàn)場施工工藝來應(yīng)對問題，采取全面的防治措施，盡可能的把路面產(chǎn)生的裂縫減到最低，使水泥穩(wěn)定碎石基層優(yōu)點得到充分發(fā)揮，增強路面的穩(wěn)定性。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張自創(chuàng).高速公路水穩(wěn)基層裂縫原因分析及防治措施[J].內(nèi)蒙古公路與運輸，2016（03）：38-39.