连续配筋混凝土路面裂缝特性

2014-01-12贾晓峰

山西交通科技 2014年6期

贾晓峰

（山西省交通科学研究院，山西太原 030006）

0 引言

连续配筋混凝土路面（Continuous Reinforced Concrete Pavement，简称CRCP）作为水泥混凝土路面的一种形式，取消了横向接缝，并配置了钢筋网，整体承载能力强，使用寿命长，具有行车舒适性好[1-2]，养护维修少等优点[3-4]。特别适合在特长公路隧道中应用。

本文通过对某13 km长的隧道内CRCP早期裂缝数量、宽度和间距的调查，得到隧道内CRCP早期开裂情况和裂缝发展规律，为隧道内连续配筋混凝土路面的研究应用提供参考。

1 工程概述

连续配筋混凝土路面设计应用在隧道特重交通方向，隧道进出口300 m范围内采用下层26 cm厚0.33%配筋率的连续配筋混凝土面板、上层10 cm沥青路面的复合式路面。除进出口段的CRCP厚28 cm，配筋率为0.67%，混凝土设计弯拉强度为5.5 MPa。

2 裂缝数

对隧道内中间部分2.2 km的路面铺筑后进行10 d连续跟踪观测，记录每天出现的裂缝数及观测期内总数如表1所示。可以发现，7 d之后裂缝数趋于稳定，早期开裂基本结束，预计通车后，随着车辆荷载的增加，裂缝会迎来新一轮的开裂过程，这部分研究需待进一步进行。

表1 裂缝发展规律表条

3 裂缝宽度

观测路段分两段进行施工，根据施工段落划分，分别进行了10 d时间的裂缝观测，统计数据如图1，由图1可知：

a）总体上裂缝宽度较小，0.2 mm以下的超过总裂缝数的65%，其中裂缝宽度为0.1 mm和0.2 mm的占总裂缝数的60.5%。

b）路段一长度大，早期施工采用混凝土罐车运输，混凝土坍落度稍大，早期开裂严重，裂缝宽度小于0.2 mm的裂缝只有9条，占这段总数142条的6.3%，0.2 mm、0.25 mm、0.3 mm的数量较多，占总数的74.6%。

c）路段二较路段一短，施工中严格控制混凝土坍落度，裂缝宽度大于0.25 mm的裂缝只有3条，占整个段落里147条的2.0%，其余主要集中在0.1 mm、0.15 mm和0.2 mm，占总数的95.9%。

图1 裂缝宽度分布

4 裂缝间距

裂缝间距是影响CRCP使用性能的重要指标之一，很多路面破坏与裂缝间距关系密切。美国长期性能试验路调查表明，冲断破坏发生在裂缝间距为0.3～0.6 m的密集裂缝处，与裂缝平均间距没有相关性，容易在宽裂缝处产生。所以研究CRCP裂缝分布不能单纯地用平均裂缝间距来评价，应重视窄间距和宽裂缝。为了准确评估裂缝间距特性，本文测定分析了最大间距，最小间距和平均间距，得到如表2数据。

表2 裂缝间距特征表 m

综合表2、表3可知：

a）裂缝平均间距为8.75 m，最大裂缝间距为84 m，而最小间距仅为0.5 m。落在设计要求的裂缝间距1.0～2.5 m区间内的裂缝仅占17%左右。

b）裂缝间距主要为2～8 m。路段一裂缝间距近似服从μ=5.8 m的正态分布，而路段二的这一值为3.2 m。

c）单从平均裂缝间距来看，从路段一可以明显地看到，两端450 m范围内，裂缝间距较中间600 m内的大；路段二也存在相同规律，两端间距大，中间间距小。

d）可以预见开放交通后由于车辆荷载的作用，裂缝数会增加，裂缝间距势必缩小。如若能在大间距中间产生新的裂缝，而不是小间距继续变小，使裂缝间距落在设计要求的合理区间内，会大大减小路面破坏的几率，提高路面寿命。如果1.0 m左右的裂缝间距进一步变小，这部分板块将成为整条路面的薄弱环节，路面极容易出现冲断病害。