水泥混凝土路面裂缝产生原因及防治措施

胡立军

（湖北长安建设集团股份有限公司 湖北省黄冈市 438700）

0 引言

水泥混凝土路面具有使用寿命长、强度高、稳定性好、耐久性好及养护费用少、经济效益高等优点，在公路工程和市政工程中得到广泛应用。但是随着使用时间的的延长，也随之会产生常见裂缝等质量通病，它影响混凝土路面使用的耐久性，又影响到行车的舒适和安全。

1 水泥混凝土路面裂缝产生的原因

1.1 路基沉降的影响

（1）压实遍数不合理、压路机吨位偏小、填土松铺厚度过大、碾压不均匀、路基填筑宽度不足、局部有漏压现象均影响路基沉降。

（2）软弱地基未进行加固处理或处理不到位、含水率过大、出现“弹簧”现象都会影响路基沉降。

（3）路基填料混杂或压实度不足，特别是构造物（雨、污检查井等）附近压实机械难以施工，导致该部位压实度达不到设计要求。易产生沉降变形。

（4）路基填土速度过快，特别在高填方路基更加沉降变形更加明显。

1.2 混凝土原材料的影响

（1）水泥混凝土路面所采用的水泥质量不达标，其必然导致拌和的混凝土强度无法保证。

（2）当水泥标号选择过高或水泥用量偏大时，混凝土开裂的机率将会增加。

（3）进场的砂、石骨料如杂质多、含泥量高，会影响水泥与骨料的粘接，导致混凝土强度偏低，易产生裂缝。

（4）级配不合理、石子强度不达标、石子粒径偏小、砂率过大、水泥用量过高、水灰比偏大、坍落度偏大时都会产生收缩裂缝。

1.3 施工方面的影响

（1）水灰比直接影响混凝土强度。如果水灰比过高或过低，由于混合过程中测量不准确，会增加早期裂纹的概率。

（2）当运输条件较差，运输时间过长时，混凝土易产生“离析”现象，影响混凝土性能，导致水泥混凝土板早期开裂。

（3）在施工过程中，若因漏振、振捣次数不足或振捣过早而拆除模板，容易使混凝土表面或边缘开裂。

（4）未能控制好切缝时间或切缝的深度，也会导致路面产生横向裂缝。特别是切缝时间较迟的。

（5）在养护过程中未及时洒水养护或不能保证路面中的养护水分，导致水分蒸发，都将产生路面裂缝。

1.4 环境气候的影响

（1）夏季高温照射下，会导致混凝土骨料（砂、石子）温度过高，从而使混凝土拌和集料的温度也过高，混凝土早期热量升高，进而影响混凝土内部应力平衡，易形成裂缝。

（2）当外界温度变化较大时，由于混凝土结构热传导性较差，此时混凝土表面温度就会随着外界温度的变化产生快速的变化，但其内部还保持着原来的温度状态，使得不同部位的混凝土温度不同，导致温度变形出现，产生较大的温差应力，易使混凝土路面出现变形裂缝。

1.5 混凝土收缩的影响

（1）在水泥混凝土初凝过程中，水泥的水化反应会释放大量的水化热，导致水迅速蒸发，造成失水收缩，即物理收缩。

（2）在混凝土水化过程中，部分水参与水化反应，导致混凝土体积和体积收缩减小，随着混凝土用水量和水灰比的增加而增大，即化学收缩。

1.6 荷载原因的影响

在水泥混凝土路面养生期，其强度未达到设计强度，提前开放交通，以及正式通车后使用期间严重的超载，超载的荷载远远大于混凝土的设计强度，造成其内部结构严重损伤，进而出现贯穿裂缝，严重时混凝土路面会出现断板现象。

2 水泥混凝土路面裂缝防治措施

2.1 施工人员

（1）为提高水泥混凝土路面质量，必须选择有丰富经验专业的路面施工队伍。

（2）加强施工过程管理，安排责任意识强的质量管理人员，对现场进行跟踪管理。

（3）在开工前，制订奖励和处罚措施，奖优罚劣，实行优质优价。同时对相关技术管理人员和施工人员进行技术交底，提高质量意识。

2.2 机械设备

（1）水泥混凝土拌和宜选用间歇拌合厂或连续搅拌楼，严格按照配合比进行准确测量，保证水泥混凝土的拌和质量。

（2）混凝土运输过程中，为避免混凝土运输过程中的泌水、离析、渗漏等质量问题，宜采用混凝土运输罐车。

（3）混凝土摊铺设备首选滑模摊铺机和三辊轴装置，大大提高了工作效率和混凝土摊铺质量，减少了裂缝的发生。

2.3 材料选择

（1）原材料进场时，严格按规范对水泥、粗细骨料、外加剂等进行检测试验，试验结果不合格的材料不得投入使用。

（2）根据设计的要求选择符合混凝土强度等级的水泥，宜选用高标号低水化热的水泥，减少水泥用量和水化热，并降低混凝土的水灰比，减少因收缩产生的裂缝。

（3）优选掺合料及外加剂。降低水泥用量和水化热，提升混凝土的工作性能，以减少裂缝的发生概率。

（4）合理确定混凝土配合比，选用级配优良、含泥量低的砂、石骨料，合适的砂率。

2.4 施工工艺

（1）严格控制路基及路面基层的施工质量，主控项目（如：平整度、压实度、标高、厚度、弯沉等）合格率达到100%，一般项目均要达到80%以上；同时必须控制路床的填料，尽量采用水稳性好、强度高的砂性土，减少路面裂缝的发生。

（2）加强路基碾压质量，如路基填挖交接处、旧路加宽处、检查井周边等薄弱环节，必要时可采取增加钢筋网片、土工格栅等加固措施防止路基沉降而反射到混凝土路面产生裂缝。

（3）关注混凝土施工的振捣质量，不得漏振、过振或振捣不均匀，对模板缝隙要进行处理防止漏浆，常采用模板面增加通长的塑料薄膜。

（4）水泥混凝土初凝前重新振捣或多次反复抹面，加强湿润覆盖养护能消除混凝土早期收缩裂缝。

（5）混凝土路面的胀缝、缩缝、施工缝严格按设计图纸及施工规范要求组织施工，并及时切缝，切缝深度符合要求，保证路面混凝土内应力得到及时释放，避免裂缝的产生。

（6）选择正确的切缝时间，是有效减少混凝土内部拉力不均匀的重要措施。过早的切割会出现裂缝参差不齐的现象，切割时间太晚，混凝土路面的内部应力无法释放，导致混凝土路面出现裂缝。通常切缝时间以混凝土强度达到设计强度的25%～30%时进行切缝。

2.5 环境影响

（1）夏季高温时严禁采用高标号早强型水泥；可掺入适量的缓凝剂、保塑剂等外加剂，降低混凝土水化反应速度；浇筑前对基层及模板充分洒水湿润；尽量避免高温时段浇筑混凝土，选择早晨、傍晚或夜间相对低温的时段进行混凝土浇筑。

（2）冬季低温施工宜选择水化热大的早强型水泥，可适当掺加早强剂、防冻剂等外加剂；当拌合温度低于10℃、摊铺和养生温度低于5℃时，可采用热水拌合或加热砂石材料，拌和用的热水不得高于80℃；另外应加强冬季混凝土保温保湿养护，应特别严防混凝土受冻。

（3）雨季施工时须特别注意施工配合比（水灰比）的控制，加强砂石骨料含水量的实时检测，动态调整施工配合比用水量。

（4）大风天施工应采取相应措施防止表面游离水分蒸发过快，体积急剧收缩，造成混凝土收缩开裂。

3 结语

水泥混凝土路面开裂主要有材料、施工、沉降、收缩、环境、荷载等原因引起，更多的情况上述多原因共同作用产生的结果。从人员、机械、原材料、施工工艺、环境五大生产要素提出预防裂缝的防治措施，以提高水泥混凝土路面施工质量、减少水泥混凝土路面裂缝的产生、延长路面使用寿命具有重要的意义。