水泥混凝土路面裂縫原因分析及防治

水泥混凝土路面行車油耗較瀝青路面少10～15％，重荷載交通下疲勞壽命長，養(yǎng)護費用少，且易解決橋頭跳車問題，因其有許多優(yōu)點，現(xiàn)在許多省市正被廣泛應用。隨著水泥混凝土路面的發(fā)展，路面板裂縫的危害引起了人們廣泛的注意，設計理論不完善、設計假設不合理、施工質(zhì)量不符合規(guī)范和設計要求、材料不合格等各種原因造成的裂縫嚴重影響了水泥混凝土路面的質(zhì)量，對于這些必須要采取一定預防措施來防范。水泥混凝土面板裂縫按其成因可分為三種：位置縫、施工質(zhì)量縫、材料縫。

1、裂縫原因

1.1位置縫：在設計縫和施工搭接縫附近一定位置存在的裂縫，位置縫又分為三種：人工搭接縫、切縫、縱橫縫。

1.1.1人工搭接縫：施工造成的水泥混凝土路面板的搭接、銜接縫。由于施工間隙、延誤等原因造成的。如：夜間休息、機械化施工攤鋪不能及時運輸路面拌合料造成的攤鋪機械停工、自然因素造成的施工不連續(xù)等。

1.1.2切縫：未按規(guī)范要求，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。

1.1.3縱橫縫：設計、施工中單塊板長、寬值示按規(guī)范執(zhí)行，選用不合理，另還有在設計縫中由于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冰膨脹或落入石子硬物導致路面起拱開縫而破壞。

1.2施工質(zhì)量縫：在施工中由于質(zhì)量控制不嚴，管理不善，養(yǎng)護不及時，甚至中斷，沒有完全按照施工規(guī)范和設計進行施工造成的破壞縫。

1.2.1水份喪失造成裂縫

一般情況下，混凝土80％的水份要蒸發(fā)掉，約20％的水份是水泥硬化必須的。

1.2.1.1溫度

高溫下澆注混凝土，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，板底產(chǎn)生拉應力，溫度梯度作用使路面板翹曲變形，產(chǎn)生裂縫；或嚴重失水，造成的干縮縫。

1.2.1.2風的影響

大風天氣，使混凝土中尤其混凝土面板表面的水份蒸發(fā)加快，面板頂面，底面產(chǎn)生不同的硬化、自縮反應；由于自身變化產(chǎn)生破環(huán)力而導致裂縫產(chǎn)生。

1.2.1.3養(yǎng)護的影響

養(yǎng)護不及時或中斷，頂面水分喪失快，收縮迅速，板底則水份喪失慢，收縮慢，導致翹曲產(chǎn)生裂縫。

1.2.2路 面基層的影響造成裂縫

1.2.2.1基層混凝土料拌合料不均勻，使基層的強度差異大，產(chǎn)生不均勻沉降，導致水泥混凝土路面板裂縫。

1.2.2.2平整度不符合要求，導致水泥混凝土面板厚度不等，強度有差異，造成面板薄弱部位產(chǎn)生裂縫。

1.2.2.3基層灑生水或有積水導致銜接不力而產(chǎn)生裂縫。

1.2.2.4軟弱基礎處理不好，基礎濕軟或碾壓不密實導致水泥混凝土路面脫空開裂成縫。

1.2.3施工設計模糊造成裂縫

1.2.3.1單純加大水泥含量以達到設計強度，造成混凝土收縮量加大，而產(chǎn)生裂縫。

1.2.3.2鋼筋混凝土中，為加大鋼筋用量，造成鋼筋間距過密、振搗不力。

1.2.3.3使用礦渣水泥、低標號水泥，使混凝土早期抗折強度低，導致水泥混凝土路面裂縫。

1.2.3.4水泥混凝土配合比設計值只是一個參考值，施工時必須結合實際找出正確的施工配合比，否則會使混凝土標號失控，水灰比不能嚴格控制而產(chǎn)生裂縫。

1.3材料縫：由于使用材料的質(zhì)量、用量、含雜質(zhì)量不符合規(guī)范，設計要求而產(chǎn)生的隨意性裂縫。

1.3.1兩種不同性質(zhì)的水泥或兩個廠家的水泥混用。

1.3.2不同型號、規(guī)格、性能的鋼筋混合使用，縱橫向鋼筋直徑差異過大。

1.3.3水泥用量大，造成混凝土收縮量加大而產(chǎn)生裂縫。

1.3.4鋼筋用量過多，混凝土路面板中鋼筋實際拉應力超過混凝土抗拉強度，在溫度等因素變化下產(chǎn)生裂縫。

1.3.5材料質(zhì)量不合格，砂、土等雜質(zhì)超過規(guī)范要求。

1.3.6水泥的安定性、和易性不合格，砂率、坍落度不符合規(guī)范要求，顆粒細度不符合標準。

1.3.7使用產(chǎn)生離析或已初凝的水泥混凝土料。

2、裂縫防治措施

為避免裂縫產(chǎn)生，應嚴格按設計、施工、驗收規(guī)范組織精心施工。

2.1位置縫

2.1.1混凝土路面施工縫應盡可能設置于構造物處，當不能避免時，應保證施工縫接縫處兩側面板混凝土的振搗密實，并有足夠的間隔時間，以形成強度。

2.1.2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。

2.1.3切縫時間嚴格控制，按規(guī)范設計要求進行，不宜遲，也不宜早，切縫應機械切縫，在水泥混凝土強度達到設計強度的25％左右進行。切縫深度至板厚的1/4～1/3處甚至更多一點。

2.1.4水泥混凝土路面為剛性路面，縱橫縫應及時填充材料，填料應與板的粘結力強，適應混凝土面板的收縮。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)。

2.2施工縫

2.2.1避免高溫作業(yè)，溫度宜控制在35度以下，注意晝夜溫差，并摻減水劑等外加劑以保持應有水份。

2.2.2避免大風天氣施工，防止表面水份喪失過快。

2.2.3水泥混凝土終凝后即覆蓋稻草等并充分灑水養(yǎng)護或大面積噴灑養(yǎng)護劑，防止水份喪失過快，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，一般應在半個月至20天左右，并不得少于七天。

2.2.4控制水泥混凝土攪拌質(zhì)量和速度，做試驗段，求取施工參考值并借鑒其它已完成公路的施工控制。

2.2.5加強施工自檢，嚴格控制基層平整度，使其符合規(guī)范要求。

2.2.6清除基層表面積水，嚴禁灑用生水。

2.2.7做軟弱基礎處理專項設計，薄弱部位可用鋼筋網(wǎng)補強并加強碾壓質(zhì)量。

2.2.8計算水泥用量，控制水泥含量合理范圍，參考其它路面，做試驗段取得充分的科學數(shù)據(jù)。

2.2.9為滿足混凝土路面重載交通的強度要求，可根據(jù)規(guī)范采用鋼纖維混凝土路面等特殊路面型式，以提高路面混凝土的強度，達到設計要求。

2.2.10注意水泥質(zhì)量，實現(xiàn)設計目的，完成設計意圖。

2.2.11注意混凝土配合比的實際選用值要結合施工現(xiàn)場求得。

2.3材料縫

2.3.1利用同一廠家同一標號的水泥。

2.3.2使用同一性能的鋼筋，縱、橫向鋼筋直徑盡可能保持一致。

2.3.3嚴格控制材料購進渠道，必須通過實驗來嚴把質(zhì)量關，不合格材料一定要清除出場。

2.3.4使用合格水泥，使用免檢產(chǎn)品，使用名優(yōu)水泥。

2.3.5注意水泥混凝土的初凝時間，攪拌站距攤鋪現(xiàn)場距離不能過遠，保證運輸過程中的規(guī)范性。

3、結論

水泥混凝土路面裂縫是工程建設中的主要病害，我們要不斷研究，不斷總結經(jīng)驗，嚴格遵守“規(guī)范”按“規(guī)范”要求進行設計施工，避免裂縫產(chǎn)生。