水泥混凝土路面裂缝产生的原因及对策
新闻来源：未知 作者：admin 发布日期：2017-04-24 11:48
【摘 要】 探讨水泥混凝土路面裂缝的原因及预防对策，对保证水泥混凝土路面施工质量起一个抛砖引玉作用。
【关键词】 水泥混凝土路面 裂缝原因 对策
问题的提出
水泥混凝土路面因取材广泛，价格低廉，且抗压、抗弯、抗折、抗磨损、高稳定性、低养护费用等诸多优势，在各级市政道路得到广泛应用，但水泥混凝土也有一些缺点，比如，容易开裂。
本文分析水泥混凝土路面裂缝产生的原因，提出预防对策，与同行共同探讨。
1.前 提
保证施工后的水泥混凝土路面基层结构达到设计或规范要求，即严格控制工后沉降。
2.路面厚度设计问题
路面厚度设计是依据道路等级、设计年限内的累计当量轴次。实际上由于普遍存在超限载现象，不管是按标准车的轴载（现行水泥混凝土路面设计规范是以轴载100KN作为标准荷载），还是非标准车的轴载，车辆的实际轴载远大于设计轴载。由此可见，设计路面实际上承受的当量轴次远远大于作为其设计依据的设计年限内的累计轴次，按刚性路面设计理论计算，超载一倍，路面使用寿命为设计寿命的1／32，致使路面产生早期断裂破坏。因此，应结合实际做好路面结构的组合设计。
3.基层的影响
在路面基层施工中，基层表面平整是预防混凝土路面出现裂缝的措施之一。基层表面凹凸不平，不仅会使面板与基层间的摩擦力增大，而且形成面板与基层之间摩阻力不均匀，而不均匀区的边缘部位中心区域就容易形成裂缝。另一方面，在基层顶标高低的地方，浇筑的混凝土面板就偏厚，而切缝深度却是按正常板厚实施的，造成切缝深度不等，在混凝土凝固过程中产生拉应力的作用下，面板相对比较薄的部分会产生不规则裂缝。因此，严格控制基层顶的平整度是预防路面裂缝的重要措施。
4.混凝土质量的影响
4.1 配合比的影响。严格控制混合物组成配合比，使施工配合比符合设计要求。在施工中要经常检查骨料的级配和杂质，发现所购进的骨料级配与原试验级配不符时，要检查含泥量、粒径是否达标。施工中应严格控制水灰比，摊铺时又应注意摊铺的均匀性，以免造成混凝土不同片块的交界处，由于凝固收缩率或受热膨胀率不同形成裂缝。如果水灰比过大，混合物漏稀，在凝固成型过程中，收缩率过大，在较大的收缩应变作用下形成裂缝，如果进一步发展，还可能形成贯通的混凝土路面裂缝，因此，在施工中要严格把握混合物的配合比关。
4.2 材料的影响。材料是构成混凝土路面的主体，严格把住材料关是保证混凝土质量的前提。施工中如果管理不严，购进材料质量低劣，由这样的材料组成的混凝土路面面板的弯拉应力、抗折强度达不到设计要求，很容易在施工期间产生不规则裂缝。
4.3 搅拌质量的影响。
水泥混凝土搅拌质量直接影响混凝土的内在质量。搅拌时间过短，拌合不均匀，面层强度相差大，硬化时间及收缩量不同，导致裂缝产生；搅拌时间过长，容易导致离析，也会降低混凝土的强度。
4.4 振捣质量的影响。振捣不足，易使混凝土中出现气孔、蜂窝，在行车荷载及自然因素作用下产生应力集中而导致裂缝；振捣过量，则粗骨料下沉，混凝土离析，影响强度。采用真空吸水，减少气孔，提高砼密实度，是防止裂缝的重要措施。
4.5 养护的影响。混凝土的养护对其早期强度的增长和防止收缩裂缝极为重要，延长放热时间，减少温度应力和干缩应力。因此，一定要加强混凝土的早期养护，在表面收浆后尽快予以覆盖和洒水养护，防止温度裂缝和干缩裂缝。同时必须保证养护的时间，实际养护天数根据混凝土强度增长情况而定，一般宜为14～28天。
5.温度变化引起的裂缝
施工中尽量避免产生大的温差效应，温差效应过大或突变，容易造成混凝土面板强度形成的不同步。气温高时，上部强度的形成比下部的要慢，容易出现翘曲变形，导致强度较低的部位拉断开裂，形成不规则裂缝，所以在施工中要尽量避免在温差大的天气或大风天气施工。混凝土浇筑完毕，应立即采用遮阳、洒水、喷洒养护等措施，使混凝土的表面始终保持潮湿，确保温差不至太大，预防面板出现裂缝。
6.拉杆和传力杆的影响
6.1 纵缝拉杆。纵缝一般有纵向缩缝和纵向施工缝两种，两种纵缝均应设置拉杆。拉杆应用螺纹钢，长度达到设计要求，以保证其与混凝土间的粘接力，并且拉杆的直径与间距也应得到保证。如果拉杆不能提供足够的拉力，混凝土面板收缩时，纵缝将被拉开形成裂缝。
6.2 横向施工缝传力杆。横向施工缝传力杆应用光圆钢筋，且一端涂上沥青，允许滑动。在实际工程中，有的施工单位为图方便，采用螺纹钢，且不涂沥青，施工缝两边混凝土浇筑时间不同，凝结过程中产生的收缩不同步，若传力杆不能伸缩，将形成薄弱环节。当混凝土板在荷载或自然因素作用下产生收缩时，则在薄弱环节处产生裂缝。
胀缝传力杆的质量控制主要有两点：
一是传力杆的一端应涂沥青，且加管套，以保证其伸缩距离；
二是传力杆必须与道路横断面垂直，以保证其伸缩方向。
前者处理不好，缝端混凝土将被挤裂。后者处理不好，混凝土板伸缩时，传力杆对混凝土板产生压应力引起混凝土板拉裂。在相对胀缝传力杆长度的上下混凝土浇筑中夹铺钢筋网格是防止该处产生裂缝的有效措施。
7.横向缩缝质量的影响
设置横向缩缝是为了减小收缩应力和翘曲应力。切缝施工是混凝土路面施工中的一个重要环节，如不加强控制，极易引发裂缝。施工中要注意如下问题：
7.1切割时间。及时切缝的目的是引导收缩应力定位于切缝处规则释放，使其在切缝处拉断。当混凝土强度达到设计值的25%～30%时，应采用切缝机进行切割，切缝机宜采用转速快、振动小的小机型。切缝太早，粗骨料会从砂浆中跳脱；切缝太晚，拉应力有可能大于混凝土容许值，导致混凝土板开裂。当气温高时，混凝土强度增长快，切割时间要提早。温差大时，切割时间也要提早。
7.2切割深度。切割深度应控制在板厚的1/3。切割深度不足，拉应力在切缝中不能得到释放也会产生不规则裂缝。
7.3 接缝料。接缝料是保证混凝土板正常使用的主要组成部分，如处理不好，极易出现问题。灌填缝料时，缝壁必须干燥、粗糙，确保缝料灌注饱满，以防止路面水渗入基层，引起基层的破坏。
8.路面检查井及管线的影响
8.1 路面检查井四周的塘渣填筑是实际施工中的薄弱环节。施工单位在用推土机推塘渣时，往往将大块塘渣推至检查井边，加上此处压路机不易操作，往往没压实造成薄弱区，因而路面裂缝往往发生在检查井周围。
在保证分层回填夯实的基础上，沿路面检查井圆周绑扎一圈钢筋骨架与混凝土路面同时浇捣成型是一种防治检查井周围路面裂缝的有效措施。
8.2 路面下的雨污管线渗漏会冲刷路基部分，特别是对流砂土的冲刷更为严重。因此经常清理道路的排水系统，保证排水畅通，降低地下水的高度，提高基层的稳定性。
9.过早开放交通
路面开放交通过早，若混凝土的龄期未到，不足以承受行车荷载，在荷载作用下，混凝土路面很容易产生裂缝。
结 束 语
综上所述，水泥混凝土路面产生裂缝，不仅与设计、施工等路面形成前的环节有关，而且与路面形成后的使用、养护等紧密相关。因此，为了预防水泥混凝土路面开裂这一质量通病，延长水泥混凝土路面的使用周期，需要设计、监理、施工、养护管理各方责任主体共同努力，按照行业规范标准，结合工程实际情况，严格履行各自职能，认真把关，把水泥混凝土路面的裂缝减少到最小。
泉州市土木建筑学会 曾群守
2011年10月20日
