混凝土路面裂缝原因分析及预防措施

混凝土路面裂缝原因分析及预防措施

王富德

海南第五建设工程有限公司 海南海口 570206

摘要　通过在琼海博鳌新安置区基础设施建设项目混凝土路面的施工管理，分析混凝土路面裂缝产生原因，从设计、政府行为、施工质量控制三个方面提出混凝土路面裂缝预防措施，以确保混泥土路面工程质量。 关键词：　混凝土路面　裂缝 预防措施

水泥混凝土道路具有强度高、承载能力强、维护费用低、稳定性好等优点，在道路工程中广泛应用。但应用过程中产生了许多病害，如开裂、断板、沉陷、错台等，其中裂缝是水泥混凝土路面最常见的问题，水泥混凝土路面的损坏，80%是由裂缝引起的。因此要想延长道路的使用寿命，必须尽量减少裂缝的产生。 　　一、水泥混凝土路面常见裂缝及产生原因 　　1、沉降裂缝 　　这种裂缝往往是由于路基基础未处理好而产生的。支撑水泥混凝土路面的基层必须平整、稳定、整体性好，如不能满足这些条件，路基就会产生不均匀沉降，导致对面层的不均匀支承，使面层底部在荷载的作用下产生过大的应力而被破坏，造成路面产生裂缝。城市道路受施工条件、环境，施工期限制，路基没有自然沉降时间，也没有大量过境载重车辆的反复碾压，全靠压路机短期碾压，路基压实度往往达不到设计要求。同时城市道路不可避免的与各种市政管线同时施工，如雨水、污水、通信等管线，特别是道路横穿管线如雨、污水支管，埋设浅，回填不密实。特别容易造成路基不均匀沉陷，导致混凝土路面产生裂缝，甚至断板。 　　2、温度裂缝 　　混凝土具有热胀冷缩的性质，当外部或内部温度发生变化时，混凝土会产生形变。在混凝土凝固期内，由于水泥的水化过程会释放出较多的热量，而混凝土是热的不良导体，所以会导致内部温度较高，产生膨胀，而外部热量散失而体积收缩，这种内胀外缩易导致混凝土出现裂缝。

海南本省属于高温地区，尤其是在夏季高温季节，混凝土浇筑后，表面没有及时覆盖， 混凝土路面受日光辐射的作用致使表面温度迅速增高，而内部温度增高较慢，这种内外温差效应同样会使混凝土产生裂缝。

3、干缩裂缝 　　水泥混凝土道路浇筑后，在硬化的过程中，由于水泥水化生成物的体积比原来物质的体积小，加上游离水在空气中蒸发及凝胶体失水而紧缩，随着混凝土体积收缩产生拉应力，当拉应力大于当时混凝土的抗拉强度，而产生干缩裂缝。干缩裂缝多发生在高温炎热季节，混凝土表面水分散失快，体积迅速收缩，而内部温度变化小，收缩小，表面收缩变形受到内混凝土的约束，引起表面裂缝。

4、车辆超载造成裂缝 　　由于交通运输业的迅速发展，超载车辆越来越多，造成水泥混凝土路面损坏，致使路面开裂断板。目前汽车超载情况相当普遍，超载率达到了40%~80%，超出限载吨位2~3倍，汽车超载也是混凝土路面开裂的重要原因。

二、预防混凝土路面裂缝的措施

预防混凝土路面裂缝的措施应从政府行为、设计、施工三个方面着手，仅从施工质量方面控制是解决不好混凝土路面裂缝问题。 　　1、从设计方面进行裂缝控制 　　为了减少水泥混凝土路面的裂缝，政府相关部门应认真及时地组织设计人员和有关专家，对水泥混凝土路面的设计理论及规范要求，进行深入细致地研究和讨论。根据当地的地理位置，环境、地形、沿线工程地质和水文地质，特别是交通量的组成和车辆的类别以及地方材料的供应情况，提出符合实际的轴载设计参数、路面结构、材料组成、路基填料、碾压方案和要求，以设计出适宜的水泥混凝土面板以及完善的排水系统，提出合理经济的水泥混凝土配比设计及要求。 　　2、限制政府的不科学行为 　　由于某些省市领导将这些工程建设看成是政府的业绩或者是为民办几件实事之一，要求施工工期一再缩短，到了严重违备科学规律办事的程度。人为的把工期缩短的工程比比皆是。桥梁构造物尚且可以通过增加人员设备投入，冬雨季安排施工来抢进度，而路基、路面施工则受到时间和气候的限制，不是简单的增加投入就能解决技术质量问题。特别是不良地质路段，更需要时间稳定路基。我们常见的路面沉陷就是因为路基不均匀沉降所引起的。同时在道路开通运营阶段，政府部门必须严控超重车辆通行，严格依法治路，否则道路使用年限将大大缩少。因此，政府行为在道路建设、道路运营阶段往往起到很关键的作用。

3、严格控制施工质量 　　（1）、严格控制路基施工质量

水泥混凝土路面基层应具有较高的强度、较高密实度和较好的水稳性。因此，在路基施工中，严格按施工操作规程进行，做到分层填筑、分层碾压、分层测试。每层的压实厚度、压实度、平整度及路拱都要满足设计要求和规范要求；严格控制基层顶面标高，确保混凝土路面板厚度均匀一致。对于标高不足的基层禁止采用抛撒松散基层材料填补标高的方法，应坚决返工重做。确保路基平整、坚固、密实。

（2）、严格控制施工材料

严格做好材料管理工作，杜绝在水泥混凝土路面施工中使用不合格材料。合格的原材料是保证混凝土质量的必要条件。水泥应选用强度高、干缩性小、发热量少、抗磨性能及耐久性能好的水泥，对于安定性差，游离氧化钙超标及强度不足的水泥应禁止使用。选择合格的含泥量较少的材料，粗骨料含泥量不应超过1％；对有机质含量超标的集料应严格禁止使用。混凝土试配强度宜按设计强度提高10％～15％，并要保证在混凝土搅拌过程中严格按照配合比施工。 　　（3）严格控制施工质量 　　模板需涂脱模剂，使混凝土与模板之间形成一层薄膜， 减少混凝土与模板间的粘结作用。这样不易产生裂缝，也便于拆模。另外，在浇注混凝土路面时，要将基层和模板浇水湿透， 避免吸收混凝土中的水分。混凝土路面振捣应以拌和物停止下沉、不再冒气泡、表层有水泥浆泛出为准，严防振捣不到位或过振；浇捣过程中应密切注意模板变形及漏浆，有发生现象应立即纠正；在摊铺和振捣过程中，应根据新拌混凝土的稠度，调整摊铺速度和振捣频率。当新拌混凝土显得过稀时，应适当降低摊铺速度；当新拌混凝土显得过干时，应提高振捣频率，降低摊铺速度，严禁漏振。

（4）掌握好切缝时间

混凝土路面浇筑后及时切缝很重要。工程实践证明，适当的切缝时间对保证混凝土路面的整体质量有很大关系，如果切缝不及时就会因混泥土温度收缩而引起温度应力将板拉断，如果切缝过早，由于混泥土强度低，缝口容易出现啃边，掉角，在路面上留下切割机压痕，使缝边不整齐，缝不成型。一般混凝土的切缝时间是拆模后12h左右（可以根据气温的高低适当调整切缝时间）。早晚都不好，以不崩边、不出现裂缝为准，尽量靠前。

（5）加强养生工作

在昼夜温差较大的季节和地区，水泥混凝土路面铺筑完毕后，应及时进行养护，路面养护宜采用塑料薄膜养护方式，也可采用蓄水的麻袋、草袋、草帘等方式，应特别注重前7天的保湿（温）养生。一般养生天数宜为14d~21d，高温天不宜少于14d，低温天不宜少于21d。养生初期应减少水分蒸发，避免阳光照射，防止风吹和雨淋，在混凝土达到设计弯沉强度的40%以后，方可允许行人通过。混凝土完全达到设计弯沉强度后，方可开放交通。

根据个人以往施工经验，在海南夏季高温条件下，应避开午间气温高峰，高温会促进水化作用，容易使混凝土板表面出现裂缝，不利于混凝土养生；高温也容易使工人中暑，发生安全事故。

三、结束语

水泥混凝土路面裂缝产生的原因是比较复杂的，仅靠施工过程的质量控制是解决不好裂缝问题的，还必须从设计水平、政府行为、施工三方面采取措施。因此，在优化设计、限制政府不科学行为的同时，加强施工管理、提高现场施工质量，规范施工，这样方可最大限度地减少裂缝的产生，延长道路使用寿命，提高投资效益。

参考文献

1. A.M.内维尔著(著) 刘数华、冷发光、李新宇、陈霞(译)《混凝土的性能（原著第四版）》 中国建筑工业出版社，2011

2. 庞君鑫 《水泥混凝土路面断板的产生原因及防治措施》山西建筑，2008

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