李占元

【摘要】文章針對(duì)目前水泥混凝土路面產(chǎn)生裂縫的原因，從設(shè)計(jì)、施工以及后期的養(yǎng)護(hù)、使用等幾個(gè)方面分析，總結(jié)原因，尋找差距，從而采取有效措施，杜絕和減少類似現(xiàn)象的發(fā)生，以全面提高水泥混凝土路面的質(zhì)量，延長使用壽命，提高使用效益。

【關(guān)鍵詞】路面裂縫；極限強(qiáng)度；應(yīng)力集中；收縮量；溫度裂縫

【Abstract】Analyzed from several aspects of the design， construction and post-conservation， the use of paper the cracks of the cement concrete pavement， summed up the reason to look for gaps in order to take effective measures to prevent and reduce the occurrence of similar phenomena in order to fully enhance the cementthe quality of the concrete pavement， extend the service life， and improving availability.

【Key words】Pavement cracks；Ultimate strength；Stress concentration；Shrinkage；Temperature crack

1. 引言

水泥混凝土是由膠凝材料，粗、細(xì)集料，水和外加劑（必要時(shí)加入）按比例配制，拌和均勻，硬化后形成的人造石料。因其取材廣泛、價(jià)格低廉、抗壓強(qiáng)度高、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低等特點(diǎn)，成為當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)中最廣泛的建筑材料。但混凝土的缺點(diǎn)是抗折、抗拉強(qiáng)底很低，容易開裂。

2. 路面厚度設(shè)計(jì)問題

路面厚度設(shè)計(jì)的依據(jù)是設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累次當(dāng)量軸交，而現(xiàn)實(shí)中，路面承受的當(dāng)量軸次遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)的當(dāng)量軸次，造成水泥混凝土路面在短期內(nèi)發(fā)生裂縫。

3. 路基、基層的影響

（1）基層平整度差，導(dǎo)致混凝土面層厚度不均勻，在行車載荷下及溫度翹曲應(yīng)力作用下，使路面應(yīng)力集中，當(dāng)應(yīng)超過極限強(qiáng)度時(shí)，便產(chǎn)生裂縫。

（2）路基承載不足，壓實(shí)度不夠或路面強(qiáng)度不足，沉降量過大，混凝土受彎產(chǎn)生裂縫。

（3）半填半挖路段或老路段拓寬，填挖交接處或新舊結(jié)合處，處理不好，引起沉降不均勻，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。

4. 水泥混凝土質(zhì)量的影響

（1）不同強(qiáng)度等級(jí)及品種的水泥混雜使用，硬化時(shí)間及收縮量不一樣，同樣形成裂縫。

（2）集料質(zhì)量的影響。集料中的雜質(zhì)含量直接影響混凝土的質(zhì)量，并影響水泥的膠結(jié)力，延緩水泥硬化，對(duì)路面的塑性收縮和干縮變形影響很大。根據(jù)規(guī)范規(guī)定：粗骨料含泥量不超過1%，砂含泥量不超過3%。

（3）拌和質(zhì)量的影響。拌和時(shí)間過短，則拌和不均勻，造成面層強(qiáng)度相差過大，硬化時(shí)間及收縮量不同，從而導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生；拌和時(shí)間過長，則容易導(dǎo)致骨料破碎、離析，影響混凝土的強(qiáng)度。

（4）振搗質(zhì)量的影響。振搗不足，易使混凝土中出現(xiàn)氣孔、蜂窩，在行車荷載及自然因素作下產(chǎn)生應(yīng)力集中而導(dǎo)致裂縫；振搗過量，則粗集料下沉，混凝土離析，影響其強(qiáng)度。

（5）水灰比控制不嚴(yán)?；炷林械陌韬退譃樽杂伤突纤畠刹糠帧；纤淖饔檬鞘顾嗨夂退浩溆嗟慕詾樽杂伤菫榱藵M足操作的要求。自由水在混凝土硬化過程中逐漸蒸發(fā)，使混凝土內(nèi)部形成空隙。水灰比偏大，則密實(shí)度降低，強(qiáng)度降低；水灰度偏小，則和易性差，影響施工，難以振搗密實(shí)，強(qiáng)度降低。

（6）計(jì)量不準(zhǔn)確?；炷僚浜媳雀鶕?jù)它的強(qiáng)度、耐久性、耐磨性、和易性來確定。配合比不準(zhǔn)確將影響砂石材料的級(jí)配，混凝土的密實(shí)度就難以保證。

（7）養(yǎng)護(hù)的影響?；炷恋酿B(yǎng)護(hù)對(duì)其早期強(qiáng)度增長和防止收縮裂縫極為重要。因此，一定要加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，在表面收漿后應(yīng)盡快予以覆蓋和灑水養(yǎng)護(hù)。同時(shí)必須保證養(yǎng)護(hù)的時(shí)間，實(shí)際養(yǎng)護(hù)天數(shù)根據(jù)混凝土強(qiáng)度增長情況而定，一般宜為14～21d。

5. 橫向縮縫質(zhì)量的影響

設(shè)置橫向縮縫是為了減小收縮應(yīng)力和翹曲應(yīng)力。切縫施工是混凝土施工中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，如不加強(qiáng)控制，極易引發(fā)裂縫。

（1）切割時(shí)間。當(dāng)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的25%～30%時(shí)，應(yīng)采用切縫機(jī)進(jìn)行切割。切縫太早，粗集料會(huì)從砂漿中跳脫；切縫太晚，產(chǎn)生的拉應(yīng)力值大于混凝土容許值，混凝土板就會(huì)開裂。氣溫高，混凝土強(qiáng)度增長快，切割時(shí)間要提早。溫差大，切割時(shí)間也要提早。切縫時(shí)間一般遵循的原則是“能切就切，寧早勿晚”。切縫機(jī)，宜采用機(jī)型小、轉(zhuǎn)速快、振動(dòng)小的，在混凝土澆筑幾小時(shí)內(nèi)即可切割。

（2）切割深度。切縫深度應(yīng)控制為板厚的1/4～1/5。切得太深，板間的傳荷能力難以得到保證；切得太淺，混凝土截面的強(qiáng)度削弱得不夠，面層上會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。

（3）灌縫料。灌縫料是保證混凝土板正常使用的主要組成部分，如處理不好，則極易出現(xiàn)問題。灌縫料質(zhì)量欠佳時(shí)造成溫度高時(shí)被車輪撕裂，溫度底時(shí)脆裂；灌縫不良會(huì)造成雨水下滲，影響中面使用質(zhì)量。目前，灌縫材料較好的有改性瀝青、聚氨脂等。

6. 拉桿和傳力桿的影響

脹縫傳力桿的質(zhì)量控制主要有兩點(diǎn)：一是傳力桿的一端應(yīng)涂瀝青，且加管套，以保證其伸縮距離；二是傳力桿必須與路面平行，以保證其伸縮方向。前者處理不好，縫端混凝土將被擠裂。傳力桿與路面不平行，混凝土析伸縮時(shí)，傳力桿對(duì)混凝土板產(chǎn)生壓應(yīng)力，引起混凝土板拉裂。

（1）橫向施工縫傳力桿。橫向施工縫傳力桿應(yīng)用圓鋼，且一半涂瀝青，允許滑動(dòng)。在實(shí)施應(yīng)用中，施工單位為圖方便，經(jīng)常使用螺紋鋼，且不涂瀝青。由于施工縫兩邊混凝土澆筑時(shí)間不同，凝結(jié)過程中產(chǎn)生的收縮不同步，傳力桿不能伸縮，從而形成薄弱環(huán)節(jié)。當(dāng)混凝土板在荷載或自然因素作用下產(chǎn)生收縮，則在此薄弱環(huán)節(jié)處產(chǎn)生裂縫。

（2）縱縫拉桿?？v縫一般有縱向縮縫和縱向施工縫兩種，兩種縱縫均應(yīng)設(shè)置拉桿。拉桿應(yīng)用螺紋鋼，長度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，以保證其與混凝土間的黏結(jié)力，并且拉桿的直徑與間距也應(yīng)得到保證。如此，拉桿不能提供足夠的拉力，混凝土面板收縮時(shí)，縱縫被拉開而形成裂縫。

7. 溫度變化引起的裂縫

混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生彎形。若變形遭到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，即產(chǎn)生溫度裂縫。溫度裂縫區(qū)別其他裂縫最主要的是將隨溫度變化而擴(kuò)張或合攏。引起溫度變化主要因素有年溫差、日照、驟然降溫、水化熱、蒸汽養(yǎng)護(hù)或冬季施工措施不當(dāng)?shù)取?/p>

8. 過早開放交通

開放交通過早，混凝土的強(qiáng)度尚低，不足以承受行車荷載，在荷載作用下，混凝土路面很容易產(chǎn)生裂縫。

9. 結(jié)語

綜上所述，水泥混凝土路面裂縫成因，不僅與設(shè)計(jì)、施工等路面形成前的環(huán)節(jié)有關(guān)，而且與路面形成后的作用、養(yǎng)護(hù)等聯(lián)系緊密。因此，要避免水泥混凝土路面開裂這一質(zhì)量通病，延長水泥混凝土路面的使用周期，提高投資效益，需要設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)管理各方主體各負(fù)其責(zé)，分頭把關(guān)，按照行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合工程實(shí)際，嚴(yán)格履行各自職能，相信這一頑疾一定會(huì)得到根治。

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[文章編號(hào)]1619-2737（2015）01-01-519