關鍵詞：水泥混凝土路面，裂縫，成因淺析，預控措施
　　論文摘要：水泥混凝土路面裂縫對路面使用性能和使用年限有很大影響，從而成為影響水泥混凝土路面發展的一個關鍵性技術問題。本文通過筆者在工程實踐中總結的經驗，就水泥混凝土路面裂縫產生的原因及如何消除混凝土自身及外界因素的不良影響，以避免水泥混凝土路面裂縫的產生進行了一些探析。文章從施工材料、配合比、施工工藝、基層強度以及外部因素等方面進行分析，并針對原因提出各階段相應防止水泥混凝土路面發生裂縫的技術措施和建議。
　　一、前言
　　為適應日益發展的交通運輸所必需的載重量大、速度高、車流量大等要求，同時具有強度高、穩定性好、使用壽命長、維修養護費用少等許多優點，水泥混凝土路面在公路建設中被廣泛推廣。但水泥混凝土路面具有抗拉能力差、容易開裂等缺點，導致路面出現裂縫現象，影響了水泥混凝土路面的美觀、使用效果及壽命。對水泥混凝土路面裂縫進行原因分析及預防控制，對提高其使用質量、延長使用壽命有重要的意義。導致水泥混凝土路面裂縫產生的原因很多，且成因復雜，這里根據路面裂縫形態，就幾個主要方面進行簡要分析。
　　二、水泥混凝土路面裂縫形態
　　1、表層裂縫在水泥混凝土路面上，表層裂縫的主要表現形式為龜裂。即混凝土路面表面上呈現碎小的六角形花紋狀裂縫，裂縫很淺。
　　2、貫穿裂縫指水泥混凝土路面板產生縱向(順行車方向)、橫向(垂直于行車方向)或交叉貫穿板厚的裂縫，即斷板現象。
　　三、水泥混凝土路面裂縫成因分析
　　1、路面自身原因導致面板開裂
　　路面自身因素缺陷極易導致表層裂縫形成，并逐步發展成貫穿裂縫，造成水泥混凝土面板破壞。
　　(1)原材料因素
　　材料是構成混凝土路面的主體，粗集料不具有良好的級配，針片狀顆粒含量太高；細集料和粗集料中含泥量過高，會降低了混合料的粘結度；所用水泥安定性差，組成材料的級配不符合標準，那么這樣的材料組成的混凝土路面面板的彎拉應力就達不到設計要求，很容易在施工期間產生不規則斷裂，或在使用過程出現更多的病害。
　　(2)混凝土配合比因素
　　嚴格控制混凝土配合比組成、材料級配、水灰比、用水量對防止面板裂縫起到重要作用。首先混凝土配合比設計要通過試驗確定，擬設計配合比，試拌調整配合比后，還應根據現場澆筑條件、集料供應情況（干濕程度）、攤鋪機具和氣候條件隨時進行調整，按調整好后配合比施工；其次是盡可能減少單位用水量和單位水泥用量，這可以通過摻入優質減水劑和加氣劑以及良好的級配集料來實現；此外盡可能采用無腐蝕性的自來水，使用雜質含量低的集料。在施工中要經常檢查骨料的級配和雜質，發現所購進的骨料級配與原試驗級配不符時，必須及時調整施工配合比。
　　而在施工中最應注意的是水灰比的控制，如果水灰比忽大忽小，在攤鋪時又不注意攤鋪的均勻性，就會造成水灰比的不同片塊在其交界結合部由于凝固收縮率或受熱膨脹率不同，形成裂縫和斷板的情況；如果水灰比過大，混合料便偏稀，在其凝固成型時，收縮率就大，一旦縮縫設置和施工仍按正常進行，就會造成縮縫間距相對過長，從而易在較大的收縮應變作用下形成裂縫，如果進一步發展，還可以形成貫通的混凝土路面斷板。
　　(3)混凝土路面施工工藝因素
　　混凝土攪拌時間不夠，材料拌和不均勻；振搗不密實，有漏振或過振情況都將導致混凝土整體強度不一致，因此在施工中水泥混凝土必須振搗均勻密實。如果水泥混凝土的密實度不均勻，在密度小的區域內混凝土面板下部多成蜂窩和空洞狀，形成了承受應力的薄弱部位或區域，從而易使面板產生斷板。
　　在混凝土澆筑過程中，要始終保持施工作業的連續性，一旦出現間斷作業，必須設置一道施工縫，并布置傳力桿，以防止因不設施工縫而出現斷板的現象。對已形成強度的混凝土板應加快切縫進度，減少冷收縮裂縫的產生。
　　正確安裝傳力桿可以有效防止斷板。如果傳力桿安裝偏斜，則在傳力過程中會將混凝土頂破，從而形成裂縫而斷板。正確的在縱坡變化處、平曲線及構造物結合部設置脹縫，是預防斷板的有力措施。縱坡變化處、平曲線及構造物結合部都是應力應變集中的位置，在此處設置脹縫，是減少或釋放應力應變的最佳方案，它可以大大降低在此處的斷板率。
　　施工中切縫時機及操作方式也是避免混凝土面板裂縫的一定因素。因混凝土拌和后水化熱較高，初凝早，收縮大，在夏季施工時，熱量散失慢，會形成較大的溫度應力，此應力會迅速集中于薄弱環節。當混凝土達到終凝后，面板收縮變形也在不斷進行，并產生了較大的拉應力，當混凝土路面面板與基層之間的摩擦力大于這個成型凝固產生的收縮拉應力時，在混凝土面板承受拉應力最薄弱的位置就會被拉斷而產生斷板，故把握準確的切縫時機和切縫標準是從該環節控制面板裂縫有效措施。
　　(4)水泥混凝土面層養生不規范
　　夏季氣溫高，風力大使水分損失較快，加上灑水不及時、不均勻，造成混凝土強度降低，水析出速度過快造成拉應力迅速增加，在未到切縫時間時，產生斷板。路面面板還會受冬季降雪、噴灑除冰鹽等凍害而引起的表層松散而出現破壞現象。
　　2、路面基層的原因
　　路面基層材料拌和不均勻會使路面基層的強度差異較大．沉降大小不一，極易造成路面板開裂。基層平整度不符合要求，必然使水泥混凝土路面厚度不等．在達不到設計厚度的地方形成薄弱帶．在荷載作用下該處便容易開裂。當基層表面凹凸不平，不僅會使面板與基層間的摩擦力增大，而且使面板下面的摩阻力形成不均勻的片狀區，這樣在不均勻片狀區的邊緣部位和摩阻力集中的區域就最容易形成斷板。路基軟弱或路面基層強度不足，沉降量過大和結構物與路堤銜接處、新舊路結合部位的較大沉降差都會使水泥混凝土路面出現裂縫。另外路基及基層排水不良，長期受水浸泡，引起路基及基層失穩或強度不足，使路面產生不規則斷裂。
　　3、道路排水系統的原因
　　對水泥混凝土道路來說，首先要考慮處理的病害是對水的防治。如果排水系統存在缺陷，大量滯留在路上的水無法外排．勢必造成路面積水下滲至路基，導致路基強度的局部軟弱，從而出現大面積的嚴重病害。
　　4、其他因素
　　（1）設計路面結構不合理，車輛增長速度過快，超載和超限車增多使混凝土路面在使用期內超過規范要求，從而導致斷板。基層結構形式及厚度設計不合理，會導致基層材料的穩定性較差，被水浸泡后一旦有行車荷載的反復作用，造成板底掏空，致使道板局部受力不均勻，引發路面破損。
　　（2）道路通行過早，混凝土面板承載強度不能滿足車輛碾壓需要而造成斷板。
　　四、防范面板裂縫的措施
　　1、設計階段預防裂縫和斷板的產生
　　為了防止水泥混凝土路面的裂縫和斷板，各有關部門應認真及時地組織設計人員和有關專家，根據水泥混凝土路面的設計理論及規范要求，結合當地的地理位置，環境、地形、沿線工程地質和水文條件，特別是交通量的組成和車輛的類別以及地方材料的供應情況，進行深入細致地研究和討論，提出符合實際的軸載設計參數、路面結構、材料組成、路基填料、碾壓方案和要求，以設計出適宜的水泥混凝土面板以及完善的排水系統，提出合理經濟的水泥混凝土配比設計及施工要求。這就需要設計部門在設計時充分考慮各方面不利因素對使用期道路的影響，建設部門加大資金投入，提高道路等級，各職能部門加大公路運營綜合治理力度。
　　2、施工中的防范措施
　　（1）材料是構成混凝土路面的主體，施工中嚴格把住材料關，是保證混凝土質量的前提。
　　（2）嚴格控制混凝土配合比組成，使施工配合比與設計配合比相符合。在施工中要經常檢查骨料的級配和雜質，必要時及時調整施工配合比，同時還要檢查材料含泥量，使其不能超標。而在施工中最應注意的是水灰比的控制，在施工中要嚴格把住混凝土的配比關，特別是水灰比這一關。
　　（3）在施工中水泥混凝土必須振搗均勻密實。攤鋪機排陣過程中應充分對邊角部位進行補振，確保面板整體振搗均勻。
　　（3）及時正確地切縫是預防斷板的有力措施。如果能夠及時準確地切縫，就能引導混凝土面板凝固收縮力在切縫處規則拉斷面板，從而避免在其他位置產生斷板。混凝土面板要在切縫處埋置接縫板，并在接縫板位置上再行切縫，這是預防混凝土早期斷板的有效措施。接縫板的高度是混凝土板厚的2／3，并應在基層頂面放置，在此處形成了最薄弱條件，當混凝土面板產生拉應力時，裂縫就在此處產生，從而避免了混凝土面板的早期斷板。
　　（4）在路面基層施工中，使基層表面平整、整體密實，確保基層具有調節路面板與土基之間的受力狀態，緩和或降低水、濕度對土基的影響，起到良好的承載、擴載作用，提高路面的整體結構強度，改善路面板的工作條件，同時改善施工條件，保證面層厚度均勻和保護碾壓平整的土基或墊層，有利于提高路面施工質量。
　　（5）在施工中應盡量避免產生較大的溫差效應。《公路水泥混凝土路面施工技術規范》（JTGF30—2003）規定：“施工現場的氣溫高于30℃，拌和物攤鋪溫度在30～35℃，同時空氣相對濕度小于80％時，混凝土路面應按高溫季節施工的規定進行。當現場氣溫大于等于30℃，應避開中午高溫時段施工。”溫差效應過大或突變，容易造成混凝土面板強度形成的不同步。
　　（6）正確安裝傳力桿可有效防止斷板。傳力桿的安裝必須遵照規范要求，按設計進行，使傳力桿與道路中心線及路面平行。正確安裝傳力桿，并在施工縫處增設傳力桿，可使面板間傳力順暢，縮脹自如。
　　（7）在混凝土面板底面與基層頂面間設置滑動層，減少面板與基層間的摩阻力，也可以防止面板被拉斷。當基層表面與混凝土面板底面的摩阻力很大，混凝土面板收縮和膨脹不能自由滑動時，就使板內的拉應力增加，此時基層的裂縫也極容易反射到混凝土面板上而形成斷板。
　　3、開放運營及使用中預防斷板的產生
　　（1）嚴格控制開放交通的時間，避免車輛在混凝土強度未道道設計要求前過早碾壓路面。水泥混凝土路面澆筑完畢后必須達到設計強度后方可開放交通，
　　（2）加強路面開放使用中的維護，并對其及時進行清掃，養護，確保混凝土路面濕潤、整潔，采用適當的路面養護與維修技術對路面進行修補維護。
　　五、結束語
　　為減少水泥混凝土路面裂縫的產生，應從施工材料選擇、基層強度控制、施工工藝及道路排水等多方面控制，嚴把質量關，控制好每個環節每道工序。嚴格按照國家有關規范、技術標準進行施工．是保證工程質量避免病害的前提和基礎。
　　
　　參考文獻：
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　　[4]公路養護與管理許永明、卓知學人民交通出版社2000年版