浅谈水泥混凝土路面裂缝成因

刘峻含

一、前言

混凝土因取材广泛、抗压强度高、养护费用低、稳定性好、耐久性好等特点，在当今建筑结构中使用最广泛的建筑材料。但受施工变异性影响后，混凝土会产生裂缝，导致强度及刚度降低，缩短其使用寿命。为了能更好地控制水泥混凝土路面的质量，减少混凝土路面裂缝的产生，现简单谈谈混凝土路面裂缝产生的原因。

二、混凝土路面裂缝的分析

我在施工飞机场新建工程便道时，有460m长的路基平整度差，施工现场当时工期紧，摊铺的厚薄不均匀，以致于在压实过程中，局部低凹处的压实度不够等（强度不均匀），导致后来混凝土施工面层时厚度不均匀，在行车荷载及温度翘曲应力作用下，使路基产生不均匀沉降，而破坏路面面层的混凝土。

1、路基、基层的影响

基层平整度差，导致混凝土面层厚度不均匀，离散性大，在行车荷载及温度翘曲应力作用下，使得路面应力集中。地基强度不均匀，路基填料混杂，压实不好，产生不均匀沉降，半填半挖路段，填挖交接处未按要求进行处理。

基层是在土基之上，混凝土面板之下而修筑的层次，它可以提高基础的综合回弹模量，减小混凝土板厚度。在水泥混凝土面板下设置基层的主要作用是给混凝土面板提供均匀稳定的支承，且能防止冻胀的不良影响，确保路面整体强度和有较好的平整度，并延长混凝土板的使用寿命，对保证路面使用起着重要作用。

2、水泥混凝土质量的影响

我通过对米易县小街至黄草水泥混凝土路面建设工程的施工，总结得出了5点关于对水泥混凝土质量的影响：

（1）、水泥是混凝土中的主要成分，不同标号及品种的水泥混用，硬化时间及收缩量不一样，同样会产生裂缝；（2）、集料品种及含量的影响 集料中的杂质含量直接影响混凝土的质量，在普通集料中，砂岩集料的收缩最大，最容易产生裂缝。混凝土的收缩随集料的弹性模量增大而减少，同时又随集料粘土含量的增加而增大；（3）、搅拌时间的影响 搅拌时必须按照施工配合比顺序加料，并且搅拌时间不低于规范要求，且最长时间不得超过最短时间的3倍；（4）、混凝土配合比的影响 在原材料一定的情况下，混凝土配合比对混凝土收缩有较大影响，混凝土的干缩随用水量的增加而加大，混凝土的收缩随水灰比的增大明显增大；（5）、养护时间的影响 混凝土的养护对其早期强度增长和防止收缩裂缝极为重要，在混凝土浇筑成形后，逐渐开始凝结硬化，如果养护不及时，就会造成顶面失水快、收缩迅速，板底失水慢，收缩缓慢，翘曲后则可能是板产生裂缝，因此一定要加强混凝土的早期养护，同时保证养护时间，实际养护天数根据混凝土强度增长情况而定，一般宜为14——21天。

3、横向缩缝质量的影响

设置横向缩缝是为了减小收缩应力和翘曲应力，一般用锯缝机进行切割。切缝施工是混凝土施工中的一个重要环节，如不加强控制，极易引发裂缝。（1）、切割时间 当混凝土达到设计强度的25%——30%时，进行切割，切割太早，粗骨料会从砂浆中脱落，缩缝就残缺不整齐；切缝太晚，内部应力已经产生，如果产生的拉应力大于混凝土容许值，混凝土板就会开裂。通常在施工过程中，由于工期紧，人员紧张，刚开始施工时，我们都在72小时之后开始切缝，切缝太晚，造成了路面的断裂现象。（2）、切割深度 切割深度应控制为板厚的1/4——1/5，切得太深，则不规则断裂面积过小，板间的传载能力难以得到保证。切得太浅，混凝土截面的强度削弱得不够，难以保证断裂在缩缝处产生，因此，应严格控制切缝深度。当时施工飞机场新建道路工程便道时，操作工人的大意，在切割过程中，有的地方深度过深，有时过浅都造成了混凝土路面的断裂，经过一、两次的摸索和总结，圆满地完成了各项工程。

4、拉杆与传力杆的影响

混凝土施工时，设置拉杆与传力杆也非常重要，他会直接影响工程的质量。在飞机场新建道路便道K5+300～K5+500段当时是夜间施工，值班施工人员忘记设置传力杆与拉杆，在完工不久，路面就出现了不同问题。所以要正确设置拉杆与传力杆。（1）、横向施工缝传力杆。应采用光圆钢筋，且一半涂沥青，允许滑動。在实际施工中，施工单位为图方便，经常用螺纹钢，且不涂沥青。施工缝两边浇筑时间不同，凝结过程中产生的收缩不同步，传力杆不能伸缩，从而形成薄弱环节。（2）、纵缝拉杆 一般有纵向缩缝和纵向施工缝两种，均应设置拉杆，拉杆应采用螺纹钢，长度达到设计要求，经保证其与混凝土之间的粘接力，并且拉杆的直径与间距也应得到保证。

5、路面厚度设计问题

路面厚度设计的依据是设计年限内的累计当量轴次。而实际上不管是按标准车的轴载还是非标准车的轴载，车辆的实际轴载远大于设计轴载。设计路面实际承受的当量轴次远远大于作为其设计依据的设计年限内的累计当量轴次。即现阶段新建路面早期开裂破坏情况较多的症结之一是公路在短期内（如1～2年）已达到设计年限内的累计当量轴次。

6、混凝土坍落度的影响

在水泥混凝土路面施工时，由于混凝土坍落度很大，混凝土干缩很厉害，施工完几天后就出现有裂缝的现象，因此路面混凝土在满足施工工艺的条件下，尽量采用小坍落度。一般设计路面混凝土坍落度为1——2cm，水灰比控制在0.37——0.39之间，致使我在以后施工过程中，严格测定集料的含水量，调整施工配合比，做到采用最小的坍落度施工路面混凝土，减少路面出现裂缝。

7、路面窨井及管线的影响

在施工市政道路时，正确的处理与路面相接的建筑非常重要：（1）路面窨井四周的矿渣填筑是施工中的薄弱环节。施工单位在推土机推填渣时，往往将大块矿渣推至窨井边，同时此处压路机很少压到，造成应力薄弱区。在施工中，路面裂缝很大部分发生在窨井处。（2）路面下雨污管线渗漏会冲刷路基部分，特别是对流沙土的冲刷更为厉害。

8、过早开放交通

我在施工米易县小街至黄草水泥混凝土路面施工中，当时该条公路是各花岗石厂的必经之路，要保证道路的畅通，又要双幅施工，为了加快施工进度，对K6+100～K6+560段已经施工完毕的左段进行开放，结果混凝土的强度还低，不足以承受行车荷载，在荷载作用下，混凝土路面很容易产生裂缝，所以后来路面养护没有达到要求强度的，不允许开放交通。

三、结语

针对引起混凝土路面开裂的原因，采取恰当的措施，要在建设阶段抓住最好防治机会，争取从根本上防范于未然，在工程建设阶段进行科学管理，在质量上层层把关，能最大限度地减小路面裂缝的产生。同时，还要从道路养护、设计、施工管理各方主体各负其责，分头把关，按照行业规范标准，结合工程实际，严格履行各自职能，从面保障水泥混凝土道路的使用和正常运营。

（作者单位：中国十九冶集团公司）