黃華軍

【摘 要】 在全國范圍內(nèi)的道路建設(shè)中，水泥混凝土的應(yīng)用最為廣泛，在水泥混凝土路面的修建過程中，路面出現(xiàn)裂縫往往會(huì)影響公路的運(yùn)行質(zhì)量，在問題不斷加劇的狀況下，會(huì)所短公路的使用壽命，所以在水泥混凝土路面剛出現(xiàn)裂縫時(shí)就及時(shí)采取預(yù)防措施，能避免問題的加劇，保證公路的安全使用。基于此，本文對水泥混凝土路面裂縫問題進(jìn)行了具體分析。

【關(guān)鍵詞】 水泥混凝土；裂縫成因；處治對策

水泥混凝土是由水泥、集料（粗集料、細(xì)集料）、水、外加劑等按一定的比例攪拌成型，經(jīng)硬化而成。隨著交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，作用于交通設(shè)施上的荷載也越來越大，因此，對道路水泥混凝土的性能有著抗折強(qiáng)度高、耐磨耗、脹縮性小等特殊要求。

一、水泥混凝土路面裂縫的表現(xiàn)形式

水泥混凝土路面由于強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、耐久性優(yōu)良、日常養(yǎng)護(hù)工作量少、施工機(jī)械簡單、抗水害能力強(qiáng)、水泥來源廣以及便于夜間行車等原因，在全國范圍內(nèi)得到迅速發(fā)展，但一些路面裂縫問題影響了路面質(zhì)量和道路建設(shè)，這些裂縫現(xiàn)象的主要表現(xiàn)在：（1）龜裂。龜裂是指混凝土路面表面呈現(xiàn)碎小的六角形花紋狀裂縫，裂縫很淺，常在初凝期間出現(xiàn)。（2）橫向裂縫。橫向裂縫主要是沿混凝土路面板橫向貫穿的裂縫。（3）角隅斷裂。角隅斷裂主要是指混凝土路面邊角破損或缺角斷裂，剝落面呈垂直并貫穿于整個(gè)板厚。（4）其它裂縫。還有一些常見的裂縫如，化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫，縱向裂縫，交叉裂縫，檢查井附近的裂縫等等。

二、水泥混凝土路面裂縫產(chǎn)生的主要原因

1.設(shè)計(jì)方面

設(shè)計(jì)的時(shí)候?qū)β范谓煌康恼{(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確水泥混凝土各項(xiàng)參數(shù)選擇不當(dāng)都有可能導(dǎo)致路面過早出現(xiàn)裂縫。

2.水泥的水化反應(yīng)

水泥作為混凝土粗細(xì)骨料的膠結(jié)物在拌和、運(yùn)輸、攤鋪過程中水泥與水始終存在水化反應(yīng)，反應(yīng)過程中釋放大量熱能，常使內(nèi)部溫度上升到50℃以上終凝后12h后可達(dá)到80℃-90℃容易形成內(nèi)外溫差，造成較大內(nèi)部膨脹與外部收縮，從而產(chǎn)生較大的應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

3.橫向縮縫的影響

設(shè)置橫向縮縫是為了減小收縮應(yīng)力和翹曲應(yīng)力，縮縫主要采用假縫的形式，一般用鋸縫機(jī)進(jìn)行切割。切縫的作用是使內(nèi)應(yīng)力在切縫處產(chǎn)生應(yīng)力集中從而使裂縫在切縫處產(chǎn)生。切縫施工是混凝土施工中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，如果對其切割時(shí)間、切割深度、接縫料不加強(qiáng)控制極易產(chǎn)生裂縫。

4.施工工藝的影響

配料時(shí)攪拌時(shí)間不夠、過振或漏振等情況都將導(dǎo)致混凝土整體強(qiáng)度不一致將造成水泥混凝土的密實(shí)度不均勻；混凝土在運(yùn)輸和攤鋪過程中操作不規(guī)范棍凝土發(fā)生離析現(xiàn)象；真空吸水搭接處理不當(dāng)會(huì)造成漏吸造成早期裂縫；由于運(yùn)輸機(jī)械、電源動(dòng)力等發(fā)生故障時(shí)，造成混凝土施工長時(shí)間間斷不連續(xù)，前后澆筑的混凝土凝結(jié)時(shí)間不同整體性不好形成斷板；假縫做得不好，形成該開裂的地方不開裂，不該開裂的地方反而開裂。

5.客觀環(huán)境的影響因素

水泥混凝土路面是需要長期暴露在外面，與各種氣候條件產(chǎn)生作用，發(fā)生反應(yīng)，所以客觀環(huán)境對于水泥混凝土路面裂縫問題的影響是顯著的，比如熱脹冷縮的性質(zhì)，氣溫過高或過低都對水泥混凝土路面產(chǎn)生影響，風(fēng)速的大小也會(huì)影響水泥混凝土路面的水分蒸發(fā)，還有高溫，降雨，熱度，空氣濕度等因素，包括一些極端天氣的出現(xiàn)都會(huì)對道路裂縫問題的出現(xiàn)產(chǎn)生影響。

6.道路排水的影響因素

如果水泥混凝土路面長期受水浸泡，就極容易出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象，因?yàn)榈乇硭聺B，對于路基的強(qiáng)度和耐久性都會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響，長期的大面積積水浸泡會(huì)使路面軟弱，造成路面大面積的病害，所以說道路的排水問題對于水泥混凝土路面質(zhì)量的影響也是顯而易見的。

三、水泥混凝土路面裂縫養(yǎng)護(hù)分析

要減輕水泥混凝土路面的開裂破壞，從設(shè)計(jì)階段開始，每一步都要嚴(yán)格控制。道路設(shè)計(jì)時(shí)，要充分調(diào)查當(dāng)?shù)氐慕煌顩r，選擇適合的道路等級和道路結(jié)構(gòu)，對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件充分考察以做好防水防凍墊層的設(shè)計(jì)。

1.預(yù)防性養(yǎng)護(hù)

和瀝青路面相比，水泥混凝土路面最大的劣勢在于，路面一旦破損修補(bǔ)十分困難，因此，在路面還沒有破損或只有輕微破損時(shí)的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)意義重大。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的定義：公路一旦投入使用，即進(jìn)入養(yǎng)護(hù)期。為了更好地保持公路路面的使用性能，延長公路路面的使用壽命，從運(yùn)營管理和經(jīng)濟(jì)技術(shù)的角度，選擇適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，在適宜的路段，根據(jù)路況檢測具體結(jié)果和養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，采取適用的路面保全措施而進(jìn)行的養(yǎng)護(hù)工作，就稱為預(yù)防性養(yǎng)護(hù)[3]。做好預(yù)防性養(yǎng)護(hù)就要明確最佳養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)，選擇合適的養(yǎng)護(hù)對策，做到有針對性的對混凝土路面進(jìn)行預(yù)養(yǎng)護(hù)，不同時(shí)機(jī)不同養(yǎng)護(hù)措施對混凝土路面的養(yǎng)護(hù)效果以及所獲收益都不相同。

2.經(jīng)常性養(yǎng)護(hù)

為減少水泥混凝土路面的損壞，還要做到經(jīng)常性養(yǎng)護(hù)。首先，要有效控制大型貨車的嚴(yán)重超載現(xiàn)象，減輕路面的超負(fù)荷軸載。對已經(jīng)出現(xiàn)的輕微病害要及時(shí)治理，以防破壞進(jìn)一步加劇。做到定期對路面進(jìn)行檢查，對那些填縫料已經(jīng)老化的部位及時(shí)更換，以防破損后污物及水的進(jìn)入，做到有縫必封。做好邊溝及路面排水，減輕或防止水損害的發(fā)生。

3.裂縫修補(bǔ)措施

水泥混凝土路面裂縫形式多樣，最為普遍的修補(bǔ)措施就是灌注處理，相應(yīng)的技術(shù)選擇可根據(jù)裂縫具體情況進(jìn)行確定。對于表面非擴(kuò)展性裂縫可采用壓注灌漿法，縫口較寬的局部性裂縫采取擴(kuò)縫灌漿法，對貫穿全厚的裂縫采用條帶罩面法。對裂縫填補(bǔ)時(shí)，要嚴(yán)格控制縫隙內(nèi)及縫隙壁的清潔，將縫隙內(nèi)的雜物清除干凈，用高壓氣體吹凈縫隙內(nèi)塵土并用稀釋的瀝青涂刷縫壁，同時(shí)還要確保縫隙內(nèi)部的干燥，縫隙填好后用烙鐵烙平確保填縫密實(shí)。除采用灌注各種密封材料的密封性修補(bǔ)措施外，對于那些面板上僅有一條且無明顯沉降的裂縫，可以采用斜向植筋補(bǔ)強(qiáng)措施。對可能造成開裂、斷板的板底脫空，可以采用壓漿法進(jìn)行處治。此外，加鋪瀝青層是舊水泥混凝土路面有效的修補(bǔ)措施，瀝青層消除了原有縫隙處可能引發(fā)的卿泥、斷裂、脫空等病害，同時(shí)提高了路面的平整度和抗滑性能。

四、水泥混凝土路面裂縫相關(guān)預(yù)防措施

1.加強(qiáng)施工設(shè)計(jì)，防患于未然

防治水泥混凝土路面出現(xiàn)裂縫問題的有效手段之一，就是在施工前嚴(yán)格把握好施工設(shè)計(jì)中的相關(guān)質(zhì)量因素，并在施工過程中加強(qiáng)質(zhì)量管理，嚴(yán)格按照施工程序進(jìn)行；在施工設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該充分考慮到施工路段的地質(zhì)，氣候，人文等各項(xiàng)環(huán)境因素，綜合分析后制定出有效的路面結(jié)構(gòu)，路面參數(shù)，路基填料，碾壓方案等措施，合理優(yōu)化施工材料和施工設(shè)備的選擇，加強(qiáng)施工技術(shù)的應(yīng)用，在水泥混凝土路面的設(shè)計(jì)計(jì)算理論中，盡管考慮了溫度疲勞應(yīng)力等因素。

2.合理控制水灰比

合理控制水灰比，以便減少混凝土本身體積的收縮率，同時(shí)使用含堿量較低的水泥，避免膨脹過大，減少水泥中游離CaO的含量，以減少混凝土在硬化后固相因體積增大而出現(xiàn)裂縫的可能

3.采用合適的水泥

使用水化熱比較低的水泥，以控制混凝土膨脹值，盡量避免使用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥，在混凝土中摻入礦渣粉、粉煤灰等活性礦物摻合料，以便降低內(nèi)部溫度上升速度，減少溫度裂縫的出現(xiàn)，同時(shí)采取相關(guān)人工降溫措施，對表層混凝土進(jìn)行保濕。

4.嚴(yán)格控制水泥漿量

水泥漿量直接影響干縮變形的大小，在其他材料不變的情況下，水泥漿量越多則干縮率也越大，混凝土的干縮直接來源于水泥漿的干縮；在混凝土的水泥比、集料與水灰比相同的條件下，砂率直接影響干縮率，因此，砂率的選用必須要合適。

5.選擇合適的材料

選材時(shí)應(yīng)該根據(jù)施工條件、使用環(huán)境、工程使用的部位而選擇不同品種的水泥，在施工過程中，應(yīng)該進(jìn)行監(jiān)督，杜絕以次充好的現(xiàn)象，避免出現(xiàn)豆腐渣工程，在其他材料選材中，同樣要嚴(yán)格把關(guān)，不得亂選材料。

6.把握施工時(shí)機(jī)、多機(jī)操作

在施工過程中，要根據(jù)機(jī)械本身性能準(zhǔn)確掌握砼拌合、搗鼓時(shí)間，一般最短砼拌合時(shí)間應(yīng)超過最長砼拌合時(shí)間的三分之一，同時(shí)搗鼓要密實(shí)。應(yīng)嚴(yán)格控制切縫時(shí)間，在拆模的lO～12小時(shí)，應(yīng)進(jìn)行切縫，在切縫時(shí)，采取多機(jī)同時(shí)作業(yè)，確保在最佳作業(yè)時(shí)間內(nèi)完成任務(wù)，縫深一般為板塊本身厚度的l/3～1/4，同時(shí)，在作業(yè)時(shí)，要對路面進(jìn)行保濕。避免出現(xiàn)斷板。

7.選擇適宜的切縫時(shí)機(jī)

嚴(yán)格以混凝土強(qiáng)度控制切縫時(shí)間肖混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的25%一30%時(shí)航壓強(qiáng)度達(dá)到5一10MPa時(shí)實(shí)施切縫為最佳。如果施工現(xiàn)場氣溫較高風(fēng)速較大溫差大時(shí)，Dt割時(shí)間要適當(dāng)提早。切縫深度應(yīng)控制為板厚的1/4一1/5使剩余斷面部分能吸收由于高溫產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。

8.提高基層質(zhì)量

水泥混凝土路面基層應(yīng)具有較好的密實(shí)度、足夠的強(qiáng)度和水穩(wěn)定性，因此對不良土質(zhì)的路基，應(yīng)做特殊處理方可使用，加強(qiáng)自檢保證密實(shí)度和強(qiáng)度。

綜上所述，水泥混凝土路面裂縫的產(chǎn)生是綜合因素作用的結(jié)果，既有其內(nèi)部原因，也有其外部條件。實(shí)踐證明，只要認(rèn)真分析裂縫形成的原因，采取正確的方法予以防范，在施工過程中嚴(yán)格管理，就可以最大限度地降低裂縫的產(chǎn)生，提高水泥混凝土路面的質(zhì)量和使用壽命。

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