摘要：水泥混凝土路面具有強度高，穩定性好，使用時間長，養護費用低等優點，在路面結構中使用越來越廣泛。但混凝土最主要的缺點是抗壓能力差、容易開裂。筆者根據多年來從事施工技術工作的經驗，就水泥混凝土路面裂縫的原因與預防談一些體會。
　　關鍵詞：水泥混凝土路面,裂縫,原因,控制
　　
　　水泥混凝土路面具有強度高，穩定性好，使用時間長，養護費用低等優點，在路面結構中使用越來越廣泛。但混凝土最主要的缺點是抗壓能力差、容易開裂。筆者根據多年來從事施工技術工作的經驗，就水泥混凝土路面裂縫的原因與預防談一些體會。
　　一、原因分析
　　1、設計方面的原因
　　有可能的原因有：路面板平面尺寸設計不當，若設計板長過大，而設計路面厚度又較小，則會造成斷板；混凝土原材料的配合比不當，混凝土產生堿一骨料反應或抗凍融性差等耐久性問題；排水設計不當等
　　2、路面基層的影響造成裂縫
　　（1）基層混凝土料拌合料不均勻，使基層的強度差異大，產生不均勻沉降，導致水泥混凝土路面板裂縫。
　　（2）平整度不符合要求，導致水泥混凝土面板厚度不等，強度有差異，造成面板薄弱部位產生裂縫。
　　（3）基層灑生水或有積水導致銜接不力而產生裂縫。
　　（4）軟弱基礎處理不好，基礎濕軟或碾壓不密實導致水泥混凝土路面脫空開裂成縫。
　　3、路面窨井及管線的影響
　　（1）路面窨井四周的塘渣填筑是實際施工中的薄弱環節。施工單位在推土機推塘渣時，往往將大塊塘渣推至窨井邊，同時此處壓路機很少壓到，造成應力薄弱區。實際施工中，路面裂縫很大部分發生在窨井處。
　　（2）路面下雨污管線滲漏會沖刷路基部分，特別是對流沙土的沖刷更為厲害。
　　4、混凝土質量的影響
　　（1）不同標號及品種的水泥混雜使用，硬化時間及收縮量不一樣，同樣會形成裂縫。
　　（2）水泥混凝土配合比設計值只是一個參考值，施工時必須結合實際找出正確的施工配合比，否則會使混凝土標號失控，水灰比不能嚴格控制而產生裂縫
　　（3）攪拌質量的影響。攪拌時間過短，則拌合不均勻，造成面層強度相差過大，硬化時間及收縮量不同，從而導致裂縫產生；攪拌時間過長，則容易導致骨料破碎、離析，影響混凝土的強度。
　　（4）振搗質量的影響。振搗不足，易使混凝土中出現氣孔、蜂窩，在行車荷載及自然因素作用下產生應力集中而導致裂縫；振搗過量，則粗骨料下沉，混凝土離析，影響其強度。
　　（5）養護的影響。混凝土的養護對其早期強度增長和防止收縮裂縫極為重要。因此，一定要加強混凝土的早期養護，在表面手漿后盡快予以覆蓋和灑水養護。同時必須保證養護的時間，實際養護天數根據混凝土強度增長情況而定，一般宜為14～21天。
　　5、橫向縮縫質量的影響
　　設置橫向縮縫是為了減小收縮應力和翹曲應力。切縫施工是混凝土施工中的一個重要環節，如不加強控制，極易引發裂縫。
　　（1）切割時間。當混凝土達到設計強度的25％～30％時，應采用切縫機進行切割。切縫太早，粗骨料會從砂漿中跳脫；切縫太晚，如果產生的拉應力大于混凝土容許值，混凝土板就會開裂。氣溫高，混凝土強度增長快，切割時間要提早。溫差大，切割時間也要提早。切縫時間一般遵循的原則是“能切就切，寧早勿晚”。切縫機，宜采用機型小、轉速快、振動小的，在混凝土澆筑幾小時內即可切割。
　　（2）切割深度。切縫深度應控制為板厚的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，混凝土截面的強度削弱得不夠，面層上會產生不規則裂縫
　　（3）接縫料。接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，則極易出現問題。
　　6、拉桿和傳力桿的影響
　　脹縫傳力桿的質量控制主要有兩點：一是傳力桿的一端應涂瀝青，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，混凝土板伸縮時，傳力桿對混凝土板產生壓應力，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用光圓趕緊，且一半涂瀝青，允許滑動。在實際應用中，施工單位為圖方便，經常使用螺紋鋼，且不涂瀝青。施工縫兩邊混凝土澆筑時間不同，凝結過程中產生的收縮不同步，傳力桿不能伸縮，形成薄弱環節。當混凝土板在荷載或自然因素作用下產生收縮，則在此薄弱環節處產生裂縫。
　　（2）縱縫拉桿。縱縫一般有縱向縮縫和縱向施工縫兩種，兩種縱縫均應設置拉桿。拉桿應用螺紋鋼，長度達到設計要求，以保證其與混凝土間的粘接力，并且拉桿的直徑與間距也應得到保證。如此，拉桿不能提供足夠的拉力，混凝土面板收縮時，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，當外部環境或內部溫度發生變化，混凝土將發生變形。若變形遭到約束，則在結構內將產生應力，當應力超過混凝土抗拉強度時，即產生溫度裂縫。溫度裂縫區別其他裂縫最主要是將隨溫度變化而擴張或合攏。引起溫度變化主要因素有年溫差、日照、驟然降溫、水化熱、蒸汽養護或冬季施工措施不當等。
　　8、過早開放交通
　　開放交通過早，混凝土的強度尚低，不足以承受行車荷載，在荷載作用下，混凝土路面很容易產生裂縫。
　　二、預防措施
　　1、加強基層質量控制
　　搞好基層質量控制，防止路基不均勻沉降，主要是控制好基層的平整度、密實度。
　　2、關于路面結構設計
　　水泥路面上出現的各種病害，除了施工與材料因素外，與結構層的厚度與強度有很大的聯系，在設計混凝土板厚度與基層結構時應注意。
　　（1）設計人員應根據待設計道路所在地域的實際情況，采用不同的結構，例如在遇到一些特殊路段時，可以采用土工織物來保護基層，增加強度。因為土工織物具有較強強度與韌性，而且緊貼于地基表面，當地基可能產生剪切破壞時，鋪設的土工織物將阻止破壞面的出現，從而提高地基的承載力。
　　（2）設計人員在設計中應及時吸收國外先進的設計理念，廣泛應用計算機技術，用有限元法來分析水泥混凝土路面在各種荷載作用下的應力、應變關系，并掌握接縫構造傳遞荷載的能力和特性。用科學的方法決定結構層的厚度與強度。
　　3、選擇合格的原材料
　　嚴禁使用質量穩定性差的水泥；不同種類，不同廠家，不同批產的水泥嚴禁混合使用，盡量采用水化熱少，收縮性小的硅酸鹽水泥；集料強度須達到標準要求，含泥量超標須更換或用水沖洗達標后使用，有機質超標的集料嚴禁使用。
　　4、作好水泥混凝土配合比設計
　　按試驗水泥混凝土配合比設計準確配料，水泥用量精確稱量并將誤差控制在1%以內；及時測試集料含水量，掌握適宜的用水量，保持水灰比準確，要確保集料級配準確。
　　5、處理好混凝土施工質量控制
　　混凝土在制備和施工中需處理好以下幾個環節：
　　（1）混凝土生產控制。施工中應嚴格控制配比中粗、細骨料及水的計量，控制好水灰比；混凝土的攪拌時間應達到要求，運輸過程中不得發生離析現象，否則應在澆筑現場重新拌合。
　　（2）采用混凝土真空脫水技術。混凝土振搗完畢，用真空脫水技術可將混凝土表面及內部的游離水和空氣排出，以降低混凝土的孔隙率和水灰比，增加混凝土的密實度和強度，減少混凝土裂縫。
　　（3）選擇適宜的切縫時間實施切縫。為了防止施工中的溫度收縮裂縫，一般以混凝土抗壓強度達到5—10MPa為實施的切縫時間。
　　（4）加強混凝土的養護。關于混凝土的養護，包含2層含義：其一是通過施工管理措施對已澆路面加強養護；其二是采用新型的養護劑進行路面養護。
　　6、采用新型混凝土材料
　　為了克服水泥混凝土抗折強度低、抗裂性差、脆性大的缺點，可在水泥混凝土中滲入一定數量的纖維，通過纖維增強，提高混凝土的抗拉、抗剪、抗折、抗沖擊強度，降低脆性。常用的新型混凝土材料有玻璃纖維增強水泥混凝土、鋼纖維增強混凝土等。
　　7、加強水泥混凝土路面的養護管理、維修與交通管理
　　養護工作的好壞也是決定水泥混凝土路面質量的主要因素之一。公路管理部門要加強對道路的養護、維修與交通管理工作。
　　（1）加強對排水系統的養護，確保排水系統暢通，做到地下水和地表水能順利排出路基以外。
　　（2）應加強對水泥混凝土道路的巡查，當板塊與伸縮縫處出現裂縫、坑洞、錯臺等病害時，應及時修補。填縫料應選用與混凝土粘接力強、回彈性能好、耐老化的材料。只有這樣才能把水泥混凝土道路管好、養好，充分發揮投資效益。
　　（3）加強對超載車輛的管理，采取強硬措施，杜絕超載，從根本上解決混凝土路面裂縫的問題。
　　三、結束語
　　綜上所述，水泥混凝土路面裂縫成因，不僅與設計、施工等路面形成前的環節有關，而且與路面形成后的使用、養護等聯系緊密。因此，要消滅水泥混凝土路面開裂這一質量通病，延長水泥混凝土路面的使用周期，提高投資效益，需要設計、施工、養護管理各方主體各負其責，分頭把關，按照行業規范標準，結合工程實際，嚴格履行各自職能，相信這一頑疾一定會得到根治。