浅谈公路水泥混凝土路面裂缝处置措施

【关键词】水泥混凝土路面；裂缝；成因；防治措施 

　　裂缝是水泥混凝土路面问题中极易发生的一种常见病害，其甚至可造成板块断裂。一般情况下，水泥混凝土路面在建造之初若形成微裂缝，道路投入使用后，由于荷载作用，微裂缝变成宏观裂缝，宏观裂缝继续发展，最后造成混凝土路面断板。致使地表水渗漏，导致路面基层承载力降低，进而引起错板、积泥和混凝土路面板面破碎，严重影响水泥混凝土路面的使用性能和使用年限，增加了行车的不安全因素。水泥混凝土路面破坏后，修复难度大、养生期长、影响交通，而且维修费用高。因此，防止水泥混凝土路面裂缝的出现有着极其重要的意义。导致水泥混凝土路面裂缝产生的原因很多，也比较复杂。 

　　1 裂缝原因分析 

　　1.1 产生龟裂的原因 

　　混凝土路面龟裂亦称塑性收缩裂缝，是指混凝土浇注后仍处于塑性状态时，由于表面水分蒸发过快而产生的裂缝。这类裂缝缝隙多在表面出现，形成不规则长短宽窄不一，呈龟裂状，肉眼可见，深度一般不超过50mm，这种裂缝对结构性能影响不大，但外观难看。产生的原因主要是混凝土浇注完毕后表面没有及时覆盖，特别是在炎热或大风天气混凝土表面水分蒸发过快，或者是被基础吸水过快等原因，造成混凝土产生急剧收缩，此时混凝土强度趋近于零，不能抵抗这种变形应力而导致开裂。龟裂指混凝土路面表面产生网状、浅而细的发丝裂缝，呈小的六角形花纹，深度为5―10mm。其原因如下：①混凝土浇筑后，表面没有及时覆盖，在炎热或大风天气，表面游离水分蒸发过快，混凝土体积急剧收缩，导致开裂。②混凝土在拌制时水灰比过大，模板与基层过于干燥，吸水大。③混凝土配合比不合理，水泥用量、砂率过大。④混凝土表面过度振捣，使水泥和细骨料过多上浮至表面，导致缩裂。 

　　1.2 产生横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝和交叉裂缝的原因 

　　以上几种裂缝在外观和产生原因上具有相似性，严格区分原因有一定困难，故综合谈谈笔者的认识：①重复荷载应力、翘曲应力及收缩应力等综合作用。其具体情况有高温下浇筑混凝土，水泥水化速度快，水分蒸发快，使板面产生拉应力，温度降低后，板底产生拉应力，温度梯度作用使路面板翘曲变形；或严重失水，造成干缩缝；或养护不及时、中断，使顶面水分丧失快，收缩迅速，板底则水分丧失慢，收缩慢，导致翘曲产生裂缝等等。②由于施工间隙、延误等原因造成水泥混凝土路面板的搭接、衔接接缝。③未按规范要求切缝，切缝时间太迟、切缝深度不够、切缝缝间距过长或浇筑延续时间长，导致混凝土收缩产生的实际拉应力大于混凝土的容许值，而在切缝附近开裂。④施工中单块板长、宽值未按设计和规范执行，选用不合理；在设计缝中不能及时填充料或填充材料选用不当，造成渗漏到路基中的水结冰膨胀或落入石子等硬物导致路面起拱开裂而破坏。⑤施工中只按配合比设计值拌制混凝土，未结合实际找出正确的施工配合比，使混凝土标号失控，水灰比不能严格控制，而产生裂缝。⑥使用质量不合格的原材料或混合料；不同性质的水泥或不同厂家的水泥混用；不同型号、规格、性能的钢筋混用，使得纵横向钢筋直径差异过大等等。 

　　2.1 认真把好原材料检验关 

　　合格的原材料是保证水泥混凝土质量的必要条件。路面混凝土使用的水泥应选用强度较高、收缩性小、耐磨性强、抗冻性好的水泥。尽量采用同一厂家同一牌号的水泥，对水泥的各项性能指标要抽样检验，合格后方可使用。选择性质优良和合格的集料，这是保证混凝土具有良好的耐久性和强度等重要性能的先决条件。细集料要用洁净、坚硬、耐久、级配良好的中、粗砂，且细度模数不宜小于2.5，粗集料应满足坚固性、耐磨性等指标要求，并严格控制集料的含泥量。 

　　2.2 严格控制水泥混凝土配合比 

　　混凝土的配合比应根据混凝土所需要的强度、和易性及路面的耐磨性、抗冻融等耐久性要求进行设计。严格控制水灰比，路面混凝土的水灰比应不大于0.5，冬季施工不应大于0.45。在满足施工要求的前提下，尽量减少混凝土的用水量。现场施工时，按照现场测试的粗细集料的含水量，将设计的混凝土配合比换算为施工配合比。 

　　2.3 抓好路基和基层的施工 

　　路基是混凝土路面的基础，必须有足够的强度和稳定性，路基的压实度应符合《公路路基设计规范》的要求，路基验收合格后才可铺筑基层。基层应具有足够的抗冲刷能力和一定的刚度，基层标高要准确控制，铺设要坚实、稳定、均匀、平整、整体性好，特别是局部低凹补料的部位，要认真压实，基层施工完毕要严格验收，不符合要求坚决不能进行混凝土面板施工。 

　　2.4 加强减摩层（混凝土板体底面和基层顶面间）施工质量 

　　板体在刚浇筑后，混凝土强度不足，当温度发生变化时，混凝土产生伸缩变形，过大的粘结力会导致板块早期开裂。因此在混凝土板体底面与基层顶面间设置滑动层，以减少板体与基层间的摩阻力。在施工过程中，可采用沥青喷涂层或设置砂子垫层等层间减摩的技术措施，减摩层一定要按设计要求的厚度铺设均匀。 

　　2.5 重视混凝土板体接缝的施工 

　　混凝土板体接缝的施工，直接影响着路面的平整度，也是影响路面寿命的重要环节，必须精心设计、精心施工，切实保证接缝的质量与作用。按照设计图纸规定，合理布置胀缝、缩缝及施工缝。胀缝可根据构造物设置情况布设，特别是桥涵及路面集水井等结构物处两端须设置胀缝，避免因结构物不均匀沉降而引起板块裂缝。横向缩缝每隔5m设置一道，纵缝每隔一个车道宽度设一道，板块面积一般不超20平方米。而切缝质量的好坏也直接影响着混凝土板体的质量，切缝深度要符合规范要求，切缝时间不宜过早或过迟，应根据气温的不同掌握适宜的切缝时间。 

　　2.6 做好路面混凝土的养护 

　　混凝土的合理养护，是确保其质量的关键。混凝土路面浇筑后，经过抹面、拉毛完毕，要及时进行养护。当混凝土表面已有相当硬度，用手指轻压没有痕迹时，随即开始养护。高温施工时，混凝土要严防暴晒，以免水分损失过快而产生过量的收缩，低温施工时要做好保温工作。一般是采取上面盖湿草帘、湿麻袋，每天洒水，经常保持潮湿状态，以避免混凝土受到温度、湿度的不同变形而引起的冷缩和干缩。 

　　3 结语 

　　及时养生不但有利于强度的形成，而且可以防止裂缝和断板的发生。混凝土内部的水化反应需要一定的水分，并且放出大量的热，其它水分迅速蒸发，而热量却不宜散失，如不及时以湿麻袋等养生则难以保证水化反应所需的水分难以使混凝土内外温差减少，因此出现裂缝和断板。传统的方法是采用麻袋遮盖，洒水养护，麻袋不能漏盖并且洒水要均匀养生期不能低于两周。采用新型的养护剂进行路面养护，工艺简单操作方便，有利于文明施工节省养护费用。使用时注意喷洒均匀，控制好喷洒时间。只要采取正确的预防措施，混凝土路面的裂缝和断板就会大大减少。这对保证混凝土路面施工质量，延长混凝土路面的使用寿命将是十分有利的。 

　　【参考文献】 

　　[1]张勇.水泥混凝土路面常见病害及养护对策[C]//土木建筑学术文库（第10卷）.2008. 

　　[2]陈云飞，朱轶群.混凝土靠船墩通长裂缝原因浅析及加固方法[C]//中国航海学会船闸专业委员会2008年论文汇编.2008. 

　　[3]金柏芳，许鹰，周怀治.两种水泥混凝土路面破碎技术的应用分析[C]//全国城市公路学会第十九次学术年会论文集.2010.