水泥混凝土路面裂縫成因與防控

王冬生

（山臨高速公路收費(fèi)所 甘肅張掖 734000）

0 引言

水泥混凝土已經(jīng)大范圍的取代傳統(tǒng)路面施工材料，被應(yīng)用在公路路面施工之中。傳統(tǒng)公路路面工程施工穩(wěn)定性較差、投入成本高、使用壽命短、抗壓抗磨性能較差，水泥混凝土彌補(bǔ)了傳統(tǒng)路面施工的不足，路面施工穩(wěn)定性、安全性高，投入成本少、公路路面使用年限增長，能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的同步提高。但是任何事物都具有兩面性，水泥混凝土應(yīng)用在路面施工之中，也具有一定的不足之處。水泥混凝土容易受到外界環(huán)境、溫度等變化影響，導(dǎo)致路面出現(xiàn)裂縫問題，一旦不能對(duì)路面裂縫加以及時(shí)處理，隨著時(shí)間的推移，路面裂縫將加大、加深，嚴(yán)重影響公路整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性，為公路工程埋下較大的安全隱患，由此可見，加強(qiáng)對(duì)水泥混凝土路面裂縫成因與防控的分析是非常有必要的。

1 水泥混凝土路面裂縫分類

1.1 結(jié)構(gòu)裂縫

結(jié)構(gòu)裂縫主要分為路面橫向與路面縱向裂縫，主要是指水泥混凝土路面在投入使用過程中，由于車輛長時(shí)間對(duì)路面的碾壓、摩擦，導(dǎo)致路面出現(xiàn)不同方向的裂縫。一般水泥混凝土路面出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫，主要是從路面較為薄弱的地方開始，例如：地基等，裂縫通過混凝土斷面，上下貫通之后，裂縫會(huì)不斷深入，影響路面整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)固與安全，嚴(yán)重甚至導(dǎo)致路面整體坍塌。

1.2 溫度裂縫

溫度裂縫產(chǎn)生方向一般為橫向，主要是由于水泥混凝土路面施工過程不當(dāng)導(dǎo)致的問題。例如：混凝土局部振搗不密實(shí)、混凝土質(zhì)量強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)不能滿足實(shí)際路面承載力要求、水泥混凝土路面設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不合理、路面施工操作不規(guī)范等，都會(huì)直接導(dǎo)致溫度裂縫的出現(xiàn)，溫度裂縫與結(jié)構(gòu)裂縫不同之處在于，溫度裂縫比較有規(guī)律，裂縫分布較為均勻，防控措施相對(duì)簡單。

2 水泥混凝土路面裂縫的原因分析

2.1 溫度原因

水泥混凝土路面施工是一項(xiàng)施工條件復(fù)雜、工期長、涉及環(huán)節(jié)多的綜合性復(fù)雜性工程。在路面施工中，已經(jīng)完成的施工路面，長期暴露咋自然環(huán)境之中，受到陽光、雨水、氣溫驟升驟降等因素的影響，一旦路面較為薄弱處、接縫處不能得到及時(shí)的養(yǎng)護(hù)，混凝土性能受到溫度變化影響，直接導(dǎo)致路面出現(xiàn)裂縫。同時(shí)，水泥混凝土在凝結(jié)過程中子自身會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，一旦熱量無法及時(shí)排出，外界氣溫迅速下降，水泥混凝土表面受到內(nèi)外溫差作用的影響，也會(huì)直接導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。

2.2 沉降原因

沉降是導(dǎo)致水泥混凝土路面出現(xiàn)裂縫的主要原因，主要由兩方面因素引起：①路面自身結(jié)構(gòu)自然損害。路面長期受到地下水的侵蝕，基層地面的自然沉降，導(dǎo)致路面內(nèi)部結(jié)構(gòu)失去有力支撐，出現(xiàn)路面下降、裂縫等問題。②車輛行駛對(duì)路面長期的碾壓、摩擦，路面承載力較差，直接導(dǎo)致路面出現(xiàn)沉降與裂縫問題。

2.3 收縮原因

水泥混凝土在硬化凝結(jié)過程，水化反應(yīng)會(huì)一直持續(xù)，伴隨著一系列的化學(xué)與物理收縮反應(yīng)。混凝土在凝結(jié)過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，混凝土內(nèi)部的水分會(huì)加快蒸發(fā)，內(nèi)部水分驟減，引起物理收縮；混凝土在水化過程中，會(huì)出現(xiàn)水化反應(yīng)，導(dǎo)致混凝土自身體積縮小，引起的收縮被稱為化學(xué)收縮。物理收縮與化學(xué)收縮都會(huì)直接導(dǎo)致路面裂縫的出現(xiàn)。

3 水泥混凝土路面裂縫的防治措施

3.1 提高路面防裂意識(shí)

在路面施工過程中，加強(qiáng)對(duì)路面防裂意識(shí)的宣傳，對(duì)管理人員與施工人員進(jìn)行定期培訓(xùn)，引導(dǎo)員工樹立規(guī)范施工意識(shí)，加深員工對(duì)路面裂縫危害的認(rèn)識(shí)。同時(shí)在施工之前，技術(shù)人員應(yīng)對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，在施工過程中二者也應(yīng)加強(qiáng)溝通，對(duì)路面施工關(guān)鍵性環(huán)節(jié)、技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行全面掌控，以確保路面施工質(zhì)量，有效避免路面裂縫問題出現(xiàn)。

3.2 施工材料方面的防治措施

施工材料是決定水泥混凝土路面施工質(zhì)量關(guān)鍵性因素，所以應(yīng)嚴(yán)格把控施工材料質(zhì)量。在選擇水泥時(shí)，應(yīng)盡量選擇干縮程度較小的水泥，粉煤灰水泥與普通水泥相比較，干縮程度較小，但是在使用過程中，要對(duì)粉煤進(jìn)行研磨才能加入到水泥混合物之中。水泥在進(jìn)行水化反應(yīng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量熱量，出現(xiàn)熱脹冷縮現(xiàn)象，導(dǎo)致水泥自身體積發(fā)生變化，為了有效控制水泥體積變化，在施工時(shí)應(yīng)采取低熱膨脹水泥拌制，能夠確保水泥硬化效果，有效緩解水泥收縮時(shí)產(chǎn)生的拉應(yīng)力，避免水泥路面出現(xiàn)裂縫。在進(jìn)行水泥混凝土攪拌時(shí)，應(yīng)使用純凈、無雜質(zhì)的水源，能夠避免在攪拌過程中水泥產(chǎn)生其他不良反應(yīng)，尤其是一旦與鹽類發(fā)生反應(yīng)，將對(duì)導(dǎo)致水泥膨脹，造成路面出現(xiàn)裂縫。

3.3 施工過程方面的防治措施

首先應(yīng)對(duì)切縫時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格的控制，水泥混凝土路面凝結(jié)需要一定時(shí)間，應(yīng)選擇在路面硬度最佳時(shí)，進(jìn)行切縫施工，過早或者過晚對(duì)路面進(jìn)行切縫，都會(huì)直接影響路面施工質(zhì)量，一般在路面混凝土凝結(jié)硬度為25%時(shí)，為最佳的切縫時(shí)機(jī)。其次，路面一旦出現(xiàn)裂縫，應(yīng)及時(shí)使用適合的施工材料進(jìn)行裂縫填充，確保路面整體性、連貫性，在進(jìn)行路面裂縫填充之后，應(yīng)對(duì)路面進(jìn)行后期養(yǎng)護(hù)，避免雜質(zhì)再次進(jìn)入到路面裂縫之中，影響路面施工質(zhì)量。最后，路基是確保公路施工整體穩(wěn)固性與安全性的基礎(chǔ)施工環(huán)節(jié)，同時(shí)與決定著路面整體承載力，所以，應(yīng)重視路基施工質(zhì)量，在施工中，嚴(yán)格按照施工計(jì)劃進(jìn)行路基施工，規(guī)范施工操作，完善施工工藝，按照施工要求對(duì)路基進(jìn)行填筑與碾壓，以提高路基穩(wěn)固性。

3.4 科學(xué)設(shè)計(jì)，控制交通流量

水泥混凝土路面施工設(shè)計(jì)是施工直接指導(dǎo)依據(jù)，應(yīng)始終將科學(xué)合理、實(shí)用性強(qiáng)作為路面施工設(shè)計(jì)的原則。首先，結(jié)合路面施工實(shí)際環(huán)境，確定施工工序，選擇適合的施工工藝。其次，對(duì)公路所在路段的車流量進(jìn)行分析，結(jié)合具體數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)路面承載力，避免出現(xiàn)路面承載力與車輛實(shí)際數(shù)量施工外力不符現(xiàn)象。不僅能夠極大地延長路面使用壽命，還能有效避免路面出現(xiàn)質(zhì)量問題。

4 結(jié)束語

水泥混凝土路面裂縫問題是公路施工較為常見、棘手的問題，為了確保人們出現(xiàn)安全，維護(hù)城市交通正常運(yùn)行，應(yīng)結(jié)合實(shí)踐對(duì)水泥混凝土路面裂縫問題進(jìn)行深入分析，找出裂縫成因，制定具有針對(duì)性的治理措施，以確保水泥混凝土路面施工質(zhì)量，推動(dòng)我國公路事業(yè)實(shí)現(xiàn)健康、可持續(xù)發(fā)展。