淺談水泥混凝土路面裂縫原因及防治措施

劉孝臣，孫寶君

(1.黑龍江省公路勘察設計院;2.黑龍江省龍建路橋第三工程有限公司;3.北黑高速公路A5標段)

淺談水泥混凝土路面裂縫原因及防治措施

劉孝臣1，孫寶君2，3

(1.黑龍江省公路勘察設計院;2.黑龍江省龍建路橋第三工程有限公司;3.北黑高速公路A5標段)

主要從施工方面分析了水泥混凝土路面的幾種常見裂縫的產(chǎn)生原因，并提出了對裂縫的相應的防治措施。

水泥混凝土路面;裂縫;防治措施

1 概述

水泥混凝土路面是適應載重大、速度高、密度大的車輛運輸需要的高等級路面，具有強度高、穩(wěn)定性好、耐久性好、養(yǎng)護費用少、經(jīng)濟效益高等諸多優(yōu)點，因而在許多省市廣泛應用。但隨著水泥混凝土路面的發(fā)展，該類型路面的許多病害也逐漸體現(xiàn)出來，混凝土板的裂縫作為其主要病害之一，日益引起人們的關(guān)注。水泥混凝土路面的裂縫按其表現(xiàn)形式可分為龜裂、橫向裂縫、縱向裂縫、斜向裂縫和交叉裂縫等主要的幾種。引起各種裂縫的原因是不盡相同的，有外界因素、設計缺陷、施工問題及其他原因，主要從施工方面分析一下裂縫產(chǎn)生的原因及可采取的相應的防治措施。

2 裂縫原因分析

2.1 產(chǎn)生龜裂的原因

龜裂指混凝土路面表面產(chǎn)生網(wǎng)狀、淺而細的發(fā)絲裂縫，呈小的六角形花紋，深度為5～10 mm，其原因如下。

(1)混凝土澆筑后，表面沒有及時覆蓋，在炎熱或大風天氣，表面游離水分蒸發(fā)過快，混凝土體積急劇收縮，導致開裂。

(2)混凝土在拌制時水灰比過大，模板與基層過于干燥，吸水大。

(3)混凝土配合比不合理，水泥用量、砂率過大。

(4)混凝土表面過度振搗，使水泥和細骨料過多上浮至表面，導致縮裂。

2.2 產(chǎn)生橫向裂縫、縱向裂縫、斜向裂縫和交叉裂縫的原因

橫向裂縫、縱向裂縫、斜向裂縫指沿著道路中線大致相垂直、平行、斜交的方向產(chǎn)生的裂縫，這幾種裂縫往往在行車和溫度作用下逐漸擴展，最終貫穿板厚、貫通板面，將混凝土板分割成兩塊或三塊;交叉裂縫是指裂縫相互交叉，將板分割為三塊以上(又稱破碎板)。產(chǎn)生原因有以下幾點。

(1)重復荷載應力、翹曲應力及收縮應力等綜合作用。其具體情況有高溫下澆筑混凝土，水泥水化速度快，水分蒸發(fā)快，使板面產(chǎn)生拉應力，溫度降低后，板底產(chǎn)生拉應力，溫度梯度作用使路面板翹曲變形;或嚴重失水，造成干縮縫;或養(yǎng)護不及時、中斷，使頂面水分喪失快，收縮迅速，板底則水分喪失慢，收縮慢，導致翹曲產(chǎn)生裂縫。

(2)由于施工間隙、延誤等原因(如夜間休息、混合料供應不及時使攤鋪機械停工等)造成水泥混凝土路面板的搭接、銜接接縫。

(3)未按規(guī)范要求切縫，切縫時間太遲、切縫深度不夠、切縫縫間距過長或澆筑延續(xù)時間長，導致混凝土收縮產(chǎn)生的實際拉應力大于混凝土的容許值，而在切縫附近開裂。

(4)施工中單塊板長、寬值未按設計和規(guī)范執(zhí)行，選用不合理;在設計縫中不能及時填充料或填充材料選用不當，造成滲漏到路基中的水結(jié)冰膨脹或落入石子等硬物導致路面起拱開裂而破壞。以上原因易形成縱、橫裂縫。

(5)施工中只按配合比設計值拌制混凝土，未結(jié)合實際找出正確的施工配合比，使混凝土標號失控，水灰比不能嚴格控制，而產(chǎn)生裂縫。

3 裂縫防治措施

3.1 龜裂防治措施

(1)預防措施

為防止混凝土路面產(chǎn)生龜裂，在配制混凝土時應嚴格控制水灰比和水泥用量，選擇合適的粗集料級配和砂率。在澆筑混凝土路面前，將基層和模板濕透，避免吸收混凝土中的水分。振搗混凝土應嚴格按規(guī)范操作，防止過度振搗，使砂漿集聚表面，砂漿層厚度控制在2～5 mm范圍內(nèi)。澆搗完畢的混凝土路面應及時用潮濕材料覆蓋，認真澆水養(yǎng)護，防止強風和曝曬。大面積澆搗混凝土路面時，應澆筑一段，養(yǎng)護一段，炎熱季節(jié)要加強表面澆水養(yǎng)護。

(2)治理措施

①如混凝土板在初凝前出現(xiàn)龜裂，可用鐵抹子反復壓抹的方法來消除，再加強濕潤覆蓋養(yǎng)護。必要時可注漿進行表面涂層處理，封閉裂縫。

②如在通車使用中出現(xiàn)龜裂，可采用罩面法治理，即將一定范圍內(nèi)的混凝土路面表面破損及疏松的混凝土鑿除，刷洗干凈后用快速修補材料進行罩面的一種方法。

3.2 橫向裂縫、縱向裂縫、斜向裂縫和交叉裂縫防治措施

(1)預防措施

①混凝土路面的結(jié)構(gòu)組合與厚度設計應滿足交通需要，特別是重車、超重車的路段。

②避免高溫作業(yè)，溫度宜控制在35℃以下，注意晝夜溫差，并摻減水劑等外加劑以保持水分;避免大風天氣施工，防止表面水分喪失過快;水泥混凝土終凝后即覆蓋灑水養(yǎng)護，防止水分喪失過快，產(chǎn)生干縮裂縫，養(yǎng)護時間由水泥混凝土強度增長情況而定，不得少于7 d。

③施工縫盡可能設置于構(gòu)造物外，不可避免時，應保證施工縫接縫處兩側(cè)面板混凝土振搗密實，并有足夠的間隔時間，以形成強度。當與原有混凝土路面相接時，應采用機械將原路面連接縫處切割整齊，并清除表面浮塵及松動石子，用水將連接縫處清洗干凈后再按規(guī)范要求進行接縫。

④嚴格控制混凝土的切縫時間和切縫深度。碎石混凝土一般在抗壓強度達到6.0～12.0 MPa左右即可切縫，以切割整齊、無碎裂為度，盡可能及早進行，尤其是夏季，晝夜溫差大，更需注意;當連續(xù)澆筑長度較長，而切縫設備不足時，可在1/2長度處先切，然后再分段切。切縫深度應至板厚的1/4～1/3處甚至更多一點。

⑤水泥混凝土路面為剛性路面，縱橫向縫應及時填充材料，填料應與板的粘結(jié)力強，適應混凝土板的收縮，如氯丁橡膠、瀝青瑪蹄脂等。加強養(yǎng)護管理，防止?jié)B水，避免雜物進入縫內(nèi)。

⑥基層應具有較好的密實度、足夠的強度和水穩(wěn)定性，應采用石灰或水泥穩(wěn)定基層來滿足要求。填方路基應嚴格按規(guī)范要求進行，分層填筑，分層碾壓，分層測試，做到密實、均勻，以保證路基的穩(wěn)定、無沉陷。施工還應加強自檢，嚴格控制基層的平整度符合要求，軟弱基礎應選用合適的加固方法進行處理，并加強碾壓質(zhì)量的控制，保證密實度。

⑦加強原材料及混合料的檢驗，通過實驗嚴把質(zhì)量關(guān)，不合格的材料嚴禁使用。同時施工中必須使用同一廠家、同一標號的水泥拌制混凝土，使用的鋼筋也必須性能同一，縱橫向鋼筋直徑盡可能一致。

(2)治理措施

①當板塊裂縫較大時，應先沿裂縫兩側(cè)一定范圍劃出標線，標線與中線垂直或平行，然后沿線切齊，鑿去標線間混凝土，澆筑新混凝土。

②當路面板斷裂、破碎或板角斷裂時，可將部分或整塊破損的混凝土板全部鑿除，處理好基層后重新澆筑混凝土。

③或者還可使用聚合物灌漿法封縫或沿裂縫全深度開槽嵌入彈性或剛性粘合修補材料，進行封縫防水，使板體恢復使用功能。

［1］鄧學均.路基路面工程［M］.人民交通出版社，2001.

［2］公路工程技術(shù)標準(JTG B01－2003)［S］.人民交通出版社，2004.

［3］公路路基設計規(guī)范(JTG D30－2004)［S］.人民交通出版社，2004.

［4］公路路基施工技術(shù)規(guī)范(JTG F10－2006)［S］.人民交通出版社，2006.

U416.216

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1008－3383(2011)12－0032－01

2011－10－22