水泥混凝土路面病害问题的浅层探索

刘 涛

（沈阳化工建筑安装工程有限公司，辽宁 沈阳 110035）

现在是我国经济的快速飞跃的关键时刻，在整体经济环境中道路运输发挥着举足轻重的作用。刚性强、日常维护造价低、施工快捷等优点是除水泥混凝土路面以外的其他结构形式所不具有的。在路面机械化施工程度提高的基础是白色路面滑模摊铺技术的渐次稳定。路面平整度的质量等相关指标也大大提升。诸上述原因水泥混凝土路面目前是我国道路建设项目中建成及使用面积最大的结构之一。但在幅员辽阔的我国由于多种原因，例如环境、材料、施工技术等问题使得水泥混凝土路面在建设及建成后呈现出大量的问题，其中裂缝是诸多问题中比较严重的问题的之一。所以抑制路面裂缝出现是水泥混凝土路面建设中最为重要的课题。

按照病害的类型及形式表现可分为龟裂、横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝和交叉裂缝等。产生各个裂缝的原因是即有相同又有不同，例如环境气候、施工技术、操作人员等等。现在主要以施工技术角度来浅层的解析裂缝的产生所在及相关的应对方式方法。

1 产生裂缝的解析

1.1 龟裂的原因

龟裂指混凝土路面表面产生网状、浅而细的发丝裂缝，呈碎小的六角形花纹，深度为5～10mm。其原因如下：在拌和时，由于技术及设备的原因，混凝土的水灰比大，模板与基层过于干燥，吸水大。混凝土在施工过程中，由于气候的原因，较高的温度及过于干燥的气候，如果覆盖不及时，表面游离水分蒸发过快，产生急剧的体积收缩，而此时混凝土早期强度很低，导致开裂。混凝土配合比不合理，水泥用量过大，单纯用增大水泥用量的方法来达到设计强度，致使水化热大，易发生裂纹。在新摊铺的水泥混凝土上，大幅度的振动使得水泥及其他料浮游在混凝土的最上层，从而产生裂缝。

1.2 横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝和交叉裂缝的原因

横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝指沿着道路中线大致相垂直、平行、斜交的方向产生的裂缝，这几种裂缝往往在日常行车和温度作用下逐渐扩展，尤其目前在我国的公路及市政设施上的超载超重现象严重，以致破坏路面结构致使缝隙发展贯穿，最后使得整体结构分裂。

针对以上几种裂缝在外观和产生原因上具有相似性，严格区分其原因有一定困难，故在此综合论述：

收缩应力及翘曲应力等综合作用。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；以及养护不及时、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。

未按规范要求切缝，切缝时间太迟、切缝深度不够，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。

施工中单块板长、宽度值未按设计和规范执行，选用不合理；对切缝不及时填充或填充材料选用不当，则杂物极易嵌入缝中，使接缝失去胀缩作用，致使路面板产生断裂。小石子嵌入时，使接缝处板端应力集中，以致接缝附近的混凝土板挤裂。

由于基层存在问题造成裂缝。大多表现在最下基础层的强度不足；拌和质量是保证水泥混凝土路面的平整度和密实度的关键，而混凝土各组成材料的技术指标和配合比计算的准确性是保证混凝土拌和质量的关键；基层平整度不符合要求，使水泥混凝土面板厚度不等，强度有差异，造成面板薄弱部位产生裂缝；软弱基础处理不好，基础湿软或碾压不密实，导致混凝土路面脱空，开裂成缝。

施工中只按配合比设计值拌制混凝土未结合现场情况找出正确的施工配合比，使混凝土强度达不到设计要求，水灰比不能严格控制，而产生裂缝。

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、性能的拉杆钢筋混用，使得纵横向拉杆钢筋直径差异过大等等。这些因素也是导致裂缝的重要原因。

2 裂缝预防措施

2.1 龟裂预防措施

为防止混凝土路面产生龟裂，在混凝土配合比设计时应选择合适的粗集料级配和砂率，在施工时根据现场环境严格控制水灰比和水泥用量在浇筑混凝土路面前，将基层和模板湿润，避免吸收混凝土中的水分。混凝土振捣应严格按规范操作，防止过度振捣，使砂浆集聚表面，砂浆层厚度控制在标准范围之内。浇捣完毕的混凝土路面应及时覆盖，防止强风和烈日暴晒。尤其在炎热季节施工时，应浇筑一段，养护一段，并要加强表面洒水养护。

2.2 横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝和交叉裂缝预防措施

混凝土路面的结构组合与厚度设计应满足交通需要，特别是重车、超重车的路段。避免高温作业，注意昼夜温差，并掺减水剂等外加剂以保持水分；避免大风天气施工，防止表面水分丧失过快；水泥混凝土终凝后及时覆盖洒水养护，防止水分丧失过快，产生干缩裂缝，养护时间由水泥混凝土强度增长情况而定，不得少于7天。

施工缝尽可能设置于构造物外，不可避免时，应保证施工缝接缝处两侧面板混凝土振捣密实，并有足够的间隔时间，以形成强度。当与原有混凝土路面相接时，应采用机械将原路面连接缝处切割整齐，并清除表面浮尘及松动石子，用水将连接缝处清洗干净后再按规范要求进行接缝、密切掌握水泥混凝土的切缝。尤其是混凝土在达到设计强度等级的25%～30%时，应用锯缝机其须是有金刚石或金刚砂轮锯片的锯割出要求规范要求深度的槽口，保证缝槽质量和不扰动混凝土结构，但必须掌握锯割、切缝时间。因时间过迟，混凝土凝结硬化而使锯片磨损，而且更主要的是混凝土会出现收缩裂缝，所有许严格掌握切缝时间。

水泥混凝土路面为刚性路面，纵横向缝应及时进行填充，填料应与板的粘结力强，适应混凝土板的收缩，如氯丁橡胶、沥青玛蹄脂等。加强养护管理，防止渗水，避免杂物进入缝内。

2.3 结构层的基础措施

在施工的同时保证道路路基的整体强度及稳定性。路基是是整体道路的最为基础的结构。填筑土方路基时应采取分层施工，沿纵破分层，逐层填压密实。在我国大部分地区还分布着软土，对与这种强度低、压缩性高、稳定性验算或沉降计算不能满足设计要求时的软弱土层应采取加固措施。基层应具有较好的密实度、足够的强度和水稳定性，应采用石灰或水泥稳定基层来满足要求。

路基还应建设排水设施。应建设路基施工场地范围以外的地面水和地下水排水设施。而施工场地的临时排水设施应尽量与路基永久性排水设施相结合。而有些土质边坡在不受保护的情况下容易被雨水冲蚀；在部分地区还有部分边坡在风化的作用下会发生冲沟、剥落、掉块等坡面变形，并且部分设计路基在沿河的部分同时会受到流水冲刷因此必须上述情形进行防护和加固。

通过做试验段取得准确的数据，确定合理的施工配合比。提高原材料及其他各项骨料材料的检测，必须在施工投料前，保证材料质量的合格。并且在使用时保证材料的一致性，即在一个标准的平台同时产出同时使用。

3 结束语

伴随着水泥混凝土路面与其他类型的路面具有耐水性好设计寿命高、造价与寿命比高等优点的同时，受环境气候、施工技术、施工设备等诸多因素影响在建成的路面中或多或少的形成了各式的裂缝。合理的根据当地的地势地貌及气候环境条件设计结构模式；在施工前对各种原材料进行质量检验，按规定要求验收水泥、砂和碎石；施工中严把质量控制，及时查明产生原因并采取相关措施，使混凝土强度达到设计要求；并在日常的市政维护当中认真分析并及时采取措施等上述方式是完全可以避免水泥混凝土路面的裂缝的产生。

［1］北京市市政工程局.市政工程施工手册第二卷［M］.北京：中国建筑工业出版社，1990.

［2］龚洛书.混凝土实用手册（第二版）［M］.北京：中国建筑工业出版社，1995.

［3］中国建筑科学研究院.GB 50204-92混凝土结构工程施工及验收规范［S］.北京：中国建筑工业出版社，2002.

［4］交通部.GBJ97-87水泥混凝土路面施工及验收规范［S］.北京：中国计划出版社，2000.

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