市政水泥混凝土路面裂縫成因及防治措施

張 亮

（山東華邦建設集團有限公司，山東 濰坊 262500）

1 引言

水泥混凝土是道路施工中常用的一種材料，它不僅能夠承受較大的壓力，而且性能穩定，施工和養護成本比較低。但水泥混凝土易產生裂縫，治理難度較大。為了減少裂縫的發生，必須認真分析裂縫產生的原因，采取有效措施，加強工程質量控制，嚴格控制每一道工序，從源頭控制材料質量，進一步降低裂縫發生的概率。

2 水泥混凝土路面裂縫產生的原因

2.1 原材料質量

水泥混凝土的原材料種類較多，除水泥、水外，還有石子、添加劑等。水泥占全部原材料的比重較大，水泥質量的好壞直接影響路面質量，如使用過期水泥或水泥受外界環境影響而發生變質。另外，其他原材料的質量也很重要，如原材料中的水、外加劑等雜質過多，可能會影響后續的配比，從而導致路面開裂。

2.2 道路基層質量

市政道路工程應根據城市發展現狀和城市規劃選擇合理位置，避免施工過程中與其他管道發生碰撞。由于這些工程大多位于城市繁華地段，地下管道種類繁多，如果采取封閉施工方式，將會影響城市居民的正常出行。因此，在市政道路建設中，一般盡量不采用封閉措施，這給施工帶來了諸多障礙。如果不能保證道路基層質量，將影響整個道路質量。基層施工時，如果混凝土拌和不均勻，會造成材料厚度不均勻，從而影響路基與基層的密實度。為了保證管道順利埋設，需要開挖部分溝槽，當管道埋設完成回填時，若施工人員操作不當或操作比較隨意，回填土未及時壓實，將影響路面各項技術參數，造成路面開裂。由于道路周邊有多種檢查井，如果不能有效地處理周邊路基，就容易產生裂縫。

2.3 施工工藝不合理

水泥混凝土路面施工工藝的好壞直接影響路面的施工質量。道路施工工藝復雜，施工人員要進行混凝土澆筑和振搗，施工完成后還要及時養護，如果操作不規范或施工質量不嚴格，任一環節出現疏漏都有可能造成路面裂縫。任何一種施工工藝都有相應的質量標準，可以把道路施工看作一個龐大的系統，施工工藝是保證各個子系統順利運行的“金鑰匙”，如果不按照標準操作，就會出現問題。例如，施工人員不遵守設計的要求和標準，無法保證材料的合理配比，導致原材料成分與標準相差較大，從而影響后續工程質量；在混凝土澆筑過程中，如果不能有效地處理施工縫或控制澆筑速度，過早拆模，都會造成路面開裂。

2.4 荷載作用

水泥混凝土路面如果經常受到各種荷載的影響，也會產生裂縫。荷載作用主要來源于直接應力和次應力兩方面。

2.4.1 直接應力影響

①設計人員在設計道路時，沒有建立精確的模型，導致計算結果不準確，盡管對路面的受力做出了假設，但實際受力情況卻與假設不符。

②施工人員不能嚴格按照設計人員的要求施工，不了解路面受力情況，擅自改變施工順序。

③路面受到惡劣天氣或外界物質碰撞等外界環境的影響。

④路面經常受到超載車輛的沖擊而產生裂縫。

2.4.2 次應力影響

路面也可能受到次應力的影響，進而產生裂縫。例如，施工完成后，路面實際情況與設計要求不一致，同時，受到頻繁荷載的影響；澆筑完成后，施工人員繼續開鑿施工，導致應力集中，當應力匯集到一處，頻繁影響路面時，路面因承受不住壓力而逐漸損壞。

2.5 溫度、凍脹與收縮

溫度對水泥混凝土的影響比較明顯，如混凝土澆筑過程中溫度變化引起材料膨脹或收縮。如果環境溫度或結構件的內部溫度發生變化，則會因變形而產生內應力，隨著這一力度的不斷增加和溫差的增大，路面極有可能會產生溫度裂縫。冬季施工容易造成路面凍脹開裂。另外，如果不合理地控制材料的水灰比、在振搗過程中操作不夠謹慎、不能嚴格按照要求篩選骨料、養護人員不重視道路養護，或采取不合理的養護措施，都可能導致路面出現凍脹裂縫。

3 水泥混凝土路面裂縫的防治措施

3.1 嚴格控制原材料質量

（1）混凝土路面澆筑時，施工人員應嚴格按照設計方案的要求謹慎操作，確保材料配比符合設計要求。

（2）重視對水泥等原材料的檢查，確保各項技術參數和指標符合設計要求。如要重視水泥強度，檢查水泥的生產日期，確保水泥沒有變質；檢查砂石時，應避免其內部物質的含量超標；有效控制水和外加劑中雜質含量。使各種原材料質量達到施工要求，從源頭上預防裂縫發生。

3.2 提高道路基層質量

（1）嚴格檢查混凝土質量，避免內部出現大體積土塊，均勻拌和。

（2）在鋪筑過程中，應保證結構層厚度一致，科學處理路基及基層局部位置，確保各項技術指標符合要求。

（3）加強對各專業管道的檢查，了解檢查井周圍環境，回填作業需要循序漸進，做好壓實處理。

3.3 合理使用施工工藝

（1）施工人員應明確道路設計方案的要求和設計意圖，了解各部分的質量標準，并合理控制各道工序質量。

（2）精確控制材料的配比，準確計算各種材料的用量。

（3）科學處理因澆筑而產生的施工縫，還要考慮新混凝土與原混凝土銜接時產生的縫隙。

（4）混凝土保護層的厚度應控制在合理范圍內，盡量滿足設計要求，減少誤差。

（5）對混凝土進行攪拌和運輸時，必須嚴格控制時間。

（6）在混凝土澆筑和振搗過程中，除規范操作外，還要注意控制速度。

（7）在拆模、養護時，應保證時機、方法、時間完全符合要求。

3.4 降低荷載影響

（1）設計人員應從源頭控制計算結果的準確性，科學地選擇模型，精確計算。

（2）施工人員不得隨意操作，應在技術交底階段全面掌握設計要求，發現問題及時溝通，不得隨意更改原計劃方案。

（3）加強路面防護，避免碰撞、暴雨沖刷或浸泡等外界因素對路面的影響，避免超載車輛在路面上行駛。

3.5 防治溫度裂縫、動脹裂縫和收縮裂縫

（1）溫度裂縫的防治。在設計階段，設計人員要合理計算，充分發揮伸縮縫的作用；對水泥的水化熱進行分析，避免使用水化熱較高的材料，減少施工過程中產生的溫差，降低溫度裂縫發生頻率。

（2）動脹裂縫的防治。技術人員需要對材料的水灰比進行分析，確定其比值是否符合設計要求；明確骨料中泥的含量，避免含量超標，并確定材料的級配；振搗過程中，必須均勻操作；在進行養護時，應充分考慮工程所處季節和環境，合理運用養護手段，尤其要避免低溫天氣對路面質量的不利影響。

（3）收縮裂縫的防治。結合設計要求和工程情況，嚴格保證材料質量；選擇適當的振搗方式，確定振搗時間，施工完成后及時養護，確保操作符合養護制度的要求；由于環境瞬息萬變，要做到具體問題具體分析，及時采取相應措施，避免環境破壞路面質量。

4 市政道路水泥混凝土路面施工工藝

4.1 材料驗收與施工準備

在材料驗收中，應把水泥材料的質量作為重點。加強與之相關的各種資料證明的檢查，確認其質量合格，或各項技術指標順利通過驗收，方可帶至施工現場。驗收完畢，做好正式施工準備。確定材料的拌和位置，這一位置的選擇將直接影響材料運輸、拌和效果和后續施工進度。必須找到最短的運輸距離，滿足水電需要，場地寬敞，可以存放各種設備和材料，還需提前留出庫房的建設位置。場地確定后，對原材料進行檢驗，并進行配比試驗。

在前期準備階段，檢測各項技術參數和指標，確保完全符合施工要求。一旦發現有問題，要及時調整，這樣可以為攤鋪施工打下堅實的基礎。另外，必須保證基層表面水分充足，避免過于干燥，否則基層會將混凝土內部的水吸走，使混凝土水分散失，從而造成質量問題。明確路線中心線、路面邊線，確保兩者均符合設計要求。必須在路線兩邊設置臨時水準點，保證施工過程中隨時對路面進行糾偏。正式攤鋪作業時，應加大監測力度和頻率，隨時調整路面。

4.2 混合料制備、運輸

（1）配比是決定材料質量的基礎，技術人員應根據配比情況，嚴格控制各種原材料的使用量，并重點控制水的使用量。

（2）攪拌時，要依次裝料，添加減水劑，嚴格控制攪拌時間。

（3）使用專用運輸工具運輸混合料，并考慮運輸距離。應確保車廂周邊的密封措施到位，避免運輸過程中出現滲漏等情況。將混凝土的裝載數量控制在合理范圍內，根據季節選擇相應的降溫或保溫措施，運輸時間不宜過長。

4.3 攤鋪與振搗

一旦出現混合料離析現象，就要重新拌和，使混合料保持均勻狀態。攤鋪時，應使用專業工具處理材料。混凝土澆筑時，應保持連續動作，若必須停止，應盡量縮短停止的時間。振搗作業的關鍵在于振搗時間和振搗力度的控制，如采用插入式振搗棒，應合理控制振搗半徑，避免移動間距過大。

4.4 伸縮縫施工、收水抹面與表面拉毛

設置伸縮縫時，應充分考慮各個方向的伸縮縫間距和縫寬，及時向內部填充瀝青、沙子等材料。如果施工過程中出現臨時停頓，可一并設置施工縫和伸縮縫。若不能同時設置，應根據具體施工間歇時間，確定是否倒入新的混凝土。若要倒入，就必須先將新混凝土與舊混凝土充分融合，再用專用振搗工具搗實。在混凝土終凝前，應進行抹面處理。提前將周邊的雜質清除，使用小型電動抹面機進行處理。拉毛時，要掌握最佳時機，用拉紋器拉毛，一次完成。

4.5 養護與拆模

（1）養護時，用手指輕輕按壓混凝土表面，若按壓后不留痕跡，則將濕潤的麻袋覆蓋于混凝土表面。

（2）澆水時，不要直接用水澆在表面，要用濕潤的草墊來保護表面，避免惡劣天氣的侵襲。

（3）拆模時，應按順序逐一拆除，以免對混凝土工程造成傷害。拆除后，應及時清理模板并將其放到指定位置，以便日后繼續使用。

5 結語

綜上所述，盡管水泥混凝土廣泛應用于市政道路，并在施工過程中積累了大量經驗，采取不同的措施來減少路面裂縫的發生，但是，誘發裂縫的原因很多，要做到具體問題具體分析，嚴格控制各個環節，規范各專業人員的行為，才能達到防患于未然的目的。施工人員和技術人員應掌握常用的施工工藝，合理篩選材料，把質量控制放在首位，確保水泥混凝土路面質量穩步提高，為建設優質市政道路工程奠定堅實的基礎。