浅谈公路路面裂缝的成因及防治措施

刘明亮 谢言

【摘 要】随着我国经济的快速发展，各项基础建设在不断完善、更新，公路的建设面积和规模也在逐渐增加。但是在建设过程中出现了各种各样的问题，如质量问题、安全问题。公路的粗制滥造不仅仅损害了经济的健康发展，而且危害到人们的生命与财产。特别是公路路面的裂缝问题，由于对公路长久的使用且不加维护，导致形成表面破损和裂缝等各种病害，不仅造成行车的不安全，公路的使用寿命也大大折扣，文章就针对公路路面裂缝问题展开探讨。

【关键词】公路路面；裂缝；成因；防治措施

一、公路路面裂缝的类型分析

1、混凝土表层裂缝

公路水泥混凝土路面的混凝土在建成的初期，很容易发生塑性收缩，由于在水泥混凝土路面施工的过程中，水泥混凝土的颗粒不均匀，造成粗骨料下沉，水分上浮，从而导致混凝土表面出现泌水现象，造成水泥混凝土水泥混凝土路面表层的含水量大大增加，使得表面的张力增大，再加上混凝土中的固体颗粒之间产生了毛细管张力，促使颗粒整体结合在一起，这样一来，当混凝土表面还没有完全硬化时，没有足够的力量来抵御这些张力，公路水泥混凝土路面就会产生裂缝。

2、混凝土贯穿裂缝

混凝土贯穿裂缝多是在公路施工的过程中形成的，可以这么说，造成混凝土出现裂缝的最直接因素就是施工。在公路水泥混凝土路面施工中，由于施工的因素导致的裂缝主要表现在两个方面：第一个方面是振捣不够，拆模的时间太早，因此，造成混凝土表面和周边地区出现开裂的现象；第二个方面，受到过往车辆的碾压作用，分项施工与先期施工的混凝土板块通车以后，就会直接对新浇筑的混凝土板块造成影响，从而引发公路水泥混凝土路面在不同程度上发生振动裂缝。

二、公路路面裂缝的成因

1、材料对水泥混凝土路面开裂的影响

1.1水泥细度的影响。很多水泥厂通过增加水泥细度来实现水泥混凝土早起强度的增加，但水泥过细容易引起混凝土的开裂。水泥越细，水泥中细小颗粒所占比例越大，水泥总体比表面积越大，在水化过程中，细小颗粒水化速度非常快，迅速吸收了混凝土中大量水分，造成混凝土的干缩开裂。此外，细小颗粒水化更容易产生较易干燥收缩的胶凝物质，使混凝土发生收缩开裂。

1.2矿物掺料的影响。为提高水泥混凝土的各种性能，目前，矿物掺合料已成为水泥混凝土重要组成部分。粉煤灰的加入，使混凝土的早期开裂性能有所改善，究其原因，一方面可能是由于粉煤灰良好的形态效应，保证混凝土中存在更多的自由水，可以快速迁移到混凝土表面，延缓了塑性裂缝出现的时间；另一方面，粉煤灰的加入使混凝土早期弹性模量减小，徐变和松弛能力提高。硅灰和矿渣的加入都提前了混凝土的开裂时间，裂缝长度和开裂面积也相对较大。主要原因可能是硅灰和矿渣的细度较大，有较大的比表面积，对自由水的吸附能力较强，致使混凝土更容易出现塑性裂缝。

1.3水灰比的影响。水灰比是影响水泥石的关键因素，水灰比的大小对混凝土的强度，和易性等都有着重要影响。水灰比过大，水化后混凝土体内会残留有部分游离水，这部分游离水更易附着在骨料表面，造成骨料与胶凝体粘附面积减小，强度下降，当路面板承受较大荷载时，在骨料与粘结料界面处发生开裂。季冻地区，混凝土内部游离水发生冻害产生约 9%的体积膨胀，但由于有毛细孔壁的约束作用，形成了膨胀压力，在孔周围的微观结构中产生了拉应力，进而造成混凝土的开裂破坏。水灰比过小，除和易性较差，振捣密实困难外，混凝土内部水泥颗粒水化不充分，遇水后未水化颗粒再次发生水化作用，水化产物造成膨胀压力，造成混凝土的开裂。同时，较小水灰比使混凝土的累计泌水量较小，增加了混凝土的塑性收缩，大大提高了混凝土的塑性开裂。因此，配制混凝土过程中，应在满足强度、和易性等的前提下，保持合理的水灰比范围。

2、道路结构对水泥混凝土路面开裂的影响

2.1基层和垫层。虽然混凝土路面板具有较大的刚度，但基层和垫层对整体道路的使用和结构的稳定非常重要，基层不仅要求具有足够的刚度和厚度，同时需要较好的抗冲刷能力。一般认为，基层在减少错台、唧泥等病害的发生方面发挥着重要作用，由于基层为面层提供坚实平稳的工作面，因此对路面板的开裂也有重要影响。基层施工时，经常会因为质量控制不严格，造成混凝土体密实度不够，致使基层松散而影响面层。此外基层材料的抗冲刷性能的好坏一定程度决定了基层机构的坚实、耐久。水泥混凝土路面存在各种缝隙，大气降水等会通过缝隙进入基层，在行车荷载作用下，水流会在一个有一条或多条通道的开口空间循环流动。水流循环重复运动过程中不断浸泡、淘蚀和磨蚀基层材料表面，并将松散剥落的基层颗粒带入冲刷水流，经路面板之间接缝的开口空隙喷射出路面结构，造成路面板的局部脱空。由于没有基层的稳定支撑，行车荷载在脱空部位形成的弯曲挠度加大，混凝土内部弯拉应力增加，不但使原有微小裂缝扩展，当应力超过混凝土抗拉强度时，面板出现裂缝，断板等现象。在一些潮湿地带，由于没有设计防水垫层，使基层内自由水量较高，不但为冲刷基层提供条件，在寒冷季节，往往会发生冻胀而产生裂缝，进而反射到面层使其开裂。

2.2面层。随着技术的不断发展，大型货车的承载能力不断提高，加之超载现象严重，原有水泥混凝土路面的设计缺乏对行车荷载的考虑，路面设计厚度不够，不能提供足够的荷载支撑，在较大行车荷载作用下容易发生开裂破坏。施工阶段，质量标准控制不严，使路面板厚度不均，较薄部位提前开裂。伸缩缝设计间隔过大，路面板长度过长，面板内部产生较大的温度应力，当其超过混凝土抗拉强度时发生开裂。

三、公路水泥混凝土路面施工中裂缝的控制对策

1、严把混凝土原材料选拔关

在选择混凝土所使用的水泥方面，应该选用干缩性小、强度高、耐久性强的水泥，另外，还要要求施工人员在实际的施工过程中，严格按照公路水泥混凝土路面的等级、公路质量要求、浇筑方法等因素选择优质合适的水泥。在细集料的选择上，应当根据标准规定要求，选择质地坚硬、耐久性较强的材料，优质的细集料僵尸保证公路水泥混凝土路面质量的重要因素。在混凝土的搅拌过程中，水的选择也是十分重要的，清洗集料的水和混凝土搅拌所用的水不能对混凝土质量含有的酸、碱、油等有机物造成影响。

2、保证混凝土的配比设计合理

公路水泥混凝土路面施工的過程中，在对混凝土的配比进行设计时，要严格按照相关的标准进行，保证混凝土具有良好的性能，并尽最大可能降低混凝土的单位用水量，实现混凝土的低水胶比、低坍塌度和低水率，提高混凝土的韧性和强度，降低公路水泥混凝土路面产生裂缝的可能。

3、做好施工质量控制工作

公路水泥混凝土路面施工的过程中，在浇筑混凝土之前，就要对路基进行均匀洒水的处理，保证基层和模板充分湿透，这样就能够避免路基吸收混凝土中的水分，降低裂缝出现的可能性，提高水泥混凝土路面的质量。铺摊混凝土时，要派专门人员加强控制和监督，保证整个施工过程都按规范进行，保证振捣均匀密实，做好抹平工作。

4、做好后期养护工作

公路在修建完整正是投入使用之后，养护工作是十分必要的。要想使混凝土水泥混凝土路面不遭到各种因素的破坏，就要在实际工作中总结经验，制定出有效的水泥混凝土路面养护方案，提高公路的使用寿命。实际情况表明，对公路水泥混凝土路面进行补缝工作可以避免水泥混凝土路面在冬季出现裂缝，压浆技术也可以收到较好的效果。

结束语

对公路路面施工中的裂缝问题进行控制是一项刻不容缓的工作。对于公路水泥混凝土路面施工中的裂缝问题，我们要认真分析其产生的主要原因，并结合当地的实际情况，制定出科学合理并且针对性强的控制对策。在提高公路水泥混凝土路面整体质量的同时，保证水泥混凝土路面通车的安全性和舒适性，为我国公路运输行业的健康发展保驾护航。

参考文献：

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