淺談混凝土路面裂縫成因和預(yù)防措施

黃利

【摘要】隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，混凝土路面在城鄉(xiāng)道路的建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用，但也伴隨著出現(xiàn)了各種原因引起的裂縫。本文結(jié)合淮北大堤堤頂路面改造中出現(xiàn)的混凝土路面裂縫，分析原因并對(duì)其提出相應(yīng)預(yù)防措施。

【關(guān)鍵詞】混凝土路面；裂縫成因；預(yù)防措施

混凝土路面具有強(qiáng)度高、承載能力強(qiáng)、剛度大、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，在我國(guó)各個(gè)等級(jí)的公路建設(shè)中被廣泛應(yīng)用?；幢贝蟮涛搴佣蔚添斅访娓脑?，工程全長(zhǎng)52km。本工程道路為防汛通道等級(jí)要求高，在設(shè)計(jì)中充分考慮了混凝土強(qiáng)度高、承載能力強(qiáng)、剛度大、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，分別設(shè)計(jì)了20cm厚的級(jí)配碎石墊層和20cm厚的C25混凝土面層，然而在前期5km部分路段施工過(guò)程中混凝土路面出現(xiàn)了裂縫，產(chǎn)生的裂縫不僅影響道路外觀，而且還影響其使用壽命。為了防止后面施工中再次出現(xiàn)裂縫，因此，有必要對(duì)這些裂縫成因進(jìn)行分析并且找到對(duì)應(yīng)的預(yù)防措施。

1、混凝土路面裂縫的成因分析在本工程中主要?dú)w納為以下5種。

1.1、路基沉降引起的貫穿性裂縫

淮北大堤堤頂基礎(chǔ)基本穩(wěn)定，出現(xiàn)裂縫位置多為半填半挖路段，填挖交接處未按要求進(jìn)行處理或處理不好，導(dǎo)致部分沉降或滑移而造成裂縫。

1.2、傳力桿引起的裂縫

通過(guò)在處理工程中的裂縫時(shí)，把裂縫位置的混凝土板破除后，發(fā)現(xiàn)傳力桿安放上下翹曲，由于堤頂寬度只有8至10米，澆筑5米路面分兩幅澆筑，一幅澆筑完成后傳力桿要彎曲，這樣澆筑另一幅時(shí)車輛才能通過(guò)，從而導(dǎo)致傳力桿上下翹曲；在混凝土收縮時(shí)，縫端混凝土被擠裂，傳力桿對(duì)混凝土板產(chǎn)生壓應(yīng)力，引起混凝土板拉裂。

1.3、混凝土配合比不當(dāng)引起的裂縫

1.3.1、含砂率偏大如果混凝土配合比含砂率偏大時(shí)，則集料的總表面積及孔隙率增大，如果保持混凝土一定的流動(dòng)性，則要多加水泥漿，那么混凝土的干縮量也隨之增大，就易造成混凝土板塊裂縫。

1.3.2、水泥含量偏大混凝土中引起收縮的主要是水泥石部分，因此如果過(guò)多的水泥用量必然會(huì)導(dǎo)致較大的收縮，從而引起斷裂。

1.3.3、水灰比不當(dāng)如果水灰比過(guò)大，多余的水分在混凝土結(jié)硬過(guò)程中逐步蒸發(fā)，造成混凝土的空隙增大，強(qiáng)度降低，干縮增大，從而導(dǎo)致混凝土裂縫；水灰比過(guò)小，和易性差，影響施工操作，難以振搗密實(shí)，形成混凝土強(qiáng)度不足或粗細(xì)骨料離析分層，易導(dǎo)致早期開(kāi)裂。

1.4、切縫不到位不及時(shí)引起的裂縫

混凝土路面的連續(xù)長(zhǎng)度在切縫前隨著澆筑的長(zhǎng)度增長(zhǎng)，由收縮和翹曲產(chǎn)生的抗拉、抗折應(yīng)力會(huì)隨著板的長(zhǎng)度增加而增大。當(dāng)某一局部彎拉應(yīng)力超過(guò)極限抗拉、抗折強(qiáng)度時(shí)，混凝土板就在此出現(xiàn)裂縫。切縫的作用是使內(nèi)應(yīng)力在切縫處應(yīng)力集中，從而使裂縫在切縫處產(chǎn)生。如果切縫時(shí)間和切縫深度不把握好就會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。在淮北大堤五河段路面改造中產(chǎn)生的裂縫，一是切縫深度不夠，設(shè)計(jì)切縫深度為8cm，但實(shí)際切縫深度只有4-6cm，二是切縫時(shí)間掌握不當(dāng)，溫度較高，收縮較大，切縫過(guò)晚就造成了裂縫，切縫過(guò)早，粗骨料會(huì)從砂漿中脫落，縮縫就殘缺不齊。

1.5、養(yǎng)護(hù)不當(dāng)引起的干縮裂縫

混凝土在硬化的過(guò)程中，尤其是在炎熱的天氣或大風(fēng)天氣里，如果不及時(shí)覆蓋，隨著表面的游離水分蒸發(fā)過(guò)快，產(chǎn)生急劇的體積收縮。由于其表面的流失速度大于水泥深處水分流失的速度?；炷帘砻娴母煽s較為明顯，而混凝土內(nèi)部的濕度變化很小，收縮也小。因此表面干縮受到內(nèi)部影響出現(xiàn)拉應(yīng)力。而此時(shí)混凝土早期強(qiáng)度很低，其值不能抵抗這種收縮應(yīng)力而導(dǎo)致開(kāi)裂。

2、水泥混凝土路面裂縫的預(yù)防措施

針對(duì)上述本次工程中不同原因引起的混凝土路面裂縫，應(yīng)該分別采取以下措施對(duì)其進(jìn)行預(yù)防。

2.1、加強(qiáng)路基質(zhì)量控制

路基施工中，應(yīng)嚴(yán)格按施工操作規(guī)程進(jìn)行，做到分層填、分層碾壓、分層測(cè)試。每層的壓實(shí)厚度、壓實(shí)度、平整度及彎成值都要滿足設(shè)計(jì)要求和規(guī)范要求。對(duì)于填挖交界、半填半挖結(jié)合處應(yīng)按路面板的要求進(jìn)行特殊處理。

2.2、保持傳力桿的位置不變

傳力桿必須與混凝土切縫面垂直，嚴(yán)禁上下翹曲，必要時(shí)可采用雙模板防止傳力桿上下翹動(dòng)。

2.3、保證混凝土的配合比

在混凝土施工前一定要做混凝土配合比試驗(yàn)，如使用商品混凝土，應(yīng)要求商品混凝土廠家派技術(shù)員現(xiàn)場(chǎng)查看，根據(jù)路基、天氣、運(yùn)距合理配比。

2.4、控制切縫的時(shí)間

為了避免混凝土路面早期因溫度影響而開(kāi)裂，所以橫向縮縫等混凝土強(qiáng)度達(dá)到25%～30%時(shí)就立即切縫。一般應(yīng)采用多臺(tái)切縫機(jī)同時(shí)作業(yè)，以保證切縫及時(shí)。切縫時(shí)根據(jù)混凝土施工長(zhǎng)度從施工長(zhǎng)度二分之一處開(kāi)始切縫，再?gòu)亩种皇┕らL(zhǎng)度切第二條縫，依次交替切割。縱縫等相鄰板塊接縫自然裂開(kāi)時(shí)進(jìn)行切割。切縫時(shí)切縫深度控制在板厚的1/4～1/5，以保證裂縫準(zhǔn)確地發(fā)生在切割處。

2.5、加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)

加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，在表面收漿后盡快予以覆蓋和灑水養(yǎng)護(hù)，實(shí)際養(yǎng)護(hù)天數(shù)根據(jù)混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)情況而定，一般宜為14～21天。

2.6、其他預(yù)防措施

仔細(xì)檢查機(jī)具設(shè)備，確保機(jī)具設(shè)備使用性能良好；確保運(yùn)料道路通暢；對(duì)于氣候突變、停電、停料等突發(fā)情況，應(yīng)提前做好準(zhǔn)備；在路面使用管理的過(guò)程中要嚴(yán)格禁止超載車輛上路；做好路面的排水工作，防止路面產(chǎn)生積水；發(fā)現(xiàn)大的裂縫和凹坑要及時(shí)修補(bǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]傅志勇，《西部探礦工程》 ， 2005 ， 17 （5） ：167-168