淺談水泥混凝土路面裂縫的預(yù)防措施

1、    淺談水泥混凝土路面裂縫的預(yù)防措施    先巴吉【摘要】水泥混凝土路面產(chǎn)生裂縫是公路工程的通病，認(rèn)識(shí)從設(shè)計(jì)和施工中采取有效的預(yù)防措施才是關(guān)鍵所在。【關(guān)鍵詞】 混凝土 路面 裂縫 預(yù)防中圖分類號：tv331文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： a水泥混凝土路面產(chǎn)生了裂縫會(huì)引起路面、路基持久性強(qiáng)度的降低及穩(wěn)定性的破壞，嚴(yán)重影響該路段的承載力和耐久性，甚至危害了公路的正常使用。因此，采取有效的預(yù)防措施是保證混泥土路面安全耐用的前提和基礎(chǔ)。造成面板開裂沉降和斷裂的因素是很多的，只要施工中不謹(jǐn)慎隨時(shí)都可以出現(xiàn)面板的各種裂縫。當(dāng)混凝土面板的抗拉、抗折強(qiáng)度低于混凝土的收縮和翹曲應(yīng)力時(shí)，

2、裂縫就會(huì)產(chǎn)生，而隨著時(shí)間、氣溫變化、雨水滲入及行車作用，會(huì)最終導(dǎo)致全部路面的破壞，目前尚無理想的修補(bǔ)方法。對裂縫嚴(yán)重的面板只有鏟掉重澆新板，在澆注前應(yīng)在相鄰板的接觸面處鉆孔埋設(shè)傳力桿。面板裂縫輕微且不再發(fā)展的，可以采取修補(bǔ)。修補(bǔ)工作不但費(fèi)工費(fèi)料，外觀難看，而且工藝繁雜，使用效果也不及原有的整體板。為此，施工過程中要嚴(yán)格管理，精心組織，最大限度地降低裂縫的產(chǎn)生。1、保證路基最佳密實(shí)度路基的沉降會(huì)使其強(qiáng)度減弱，要使沉降-點(diǎn)不發(fā)生也是不可能的，即使是路基達(dá)到98的密實(shí)度，那么還有2的空隙率，有空隙就會(huì)有沉降。微量的沉降不會(huì)造成路基的破壞。因此，為保證路基足夠的穩(wěn)定性，就必須把沉降量減小到最小值，尤其

3、要避免發(fā)生影響嚴(yán)重的不均勻沉降。路基發(fā)生沉降有兩種情況：-是地基軟弱，未做好加固處理，其承載能力低于覆蓋在它上面的填土層重力的壓縮變形；二是填土層壓實(shí)不好，密實(shí)度小于設(shè)計(jì)要求，其強(qiáng)度必然不足，在自重和外力作用下就會(huì)發(fā)生變形，密實(shí)度愈小其變形愈大。為使路基有良好的密實(shí)度和提高其強(qiáng)度，減少路基的塑性變形和滲透系數(shù)，從而增加穩(wěn)定性，使填土層的沉降量減小到最低限度，結(jié)合施工單位的現(xiàn)有碾壓設(shè)備，在填筑路基時(shí)采取“分層填筑”和“薄層多壓”的做法，每層厚度不超過30cm。為保證有均勻的強(qiáng)度，必須強(qiáng)調(diào)“分層填筑”，因不同層次有不同的壓實(shí)度要求。2、提高基層的強(qiáng)度與穩(wěn)定性混凝土路面的基層材料必須具有剛度大、整體

4、性強(qiáng)和水穩(wěn)性好的特點(diǎn)。常用的基層結(jié)構(gòu)有石灰粉煤灰穩(wěn)定碎石、石灰土、工業(yè)廢渣類等半剛性基層。石灰土宜作為底基層，從面層縫隙滲入的水會(huì)使石灰土基層表面水化，降低強(qiáng)度，同時(shí)也易使面層滑動(dòng)。所以道路工程宜采用水泥穩(wěn)定碎石，它比石灰穩(wěn)定土好，因?yàn)樗乃€(wěn)性好。在這樣的基層上修筑路面不會(huì)造成基層松散、滑動(dòng)，而使面層坑槽、龜裂連片。基層強(qiáng)度的均勻性及平整度對混凝土面板質(zhì)量影響較大。基層施工時(shí)要拌和不勻、不同土質(zhì)不能混雜使用，灰和土要過篩不能團(tuán)塊多、平整度差，新老路基結(jié)合部處理的要好等等。最大限度減少基層強(qiáng)度的不均勻沉降，否則使路面板斷裂。為此，在驗(yàn)收基層交工時(shí)，除按中華人民共和國交通部頒布的公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)

5、評定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的項(xiàng)目外，還應(yīng)增加檢驗(yàn)基層彎沉值、拌和均勻度、含水量等有關(guān)項(xiàng)目，使基層能給混凝土面板提供均勻而穩(wěn)定的支撐，且能防止唧泥和凍脹等不良影響，保證路面有較好的整體強(qiáng)度和平整度，達(dá)到延長混凝土路面的使用壽命的目的。3、施工溫度對混凝土面板的影響3.1溫度裂縫產(chǎn)生原因混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，在表面引起拉應(yīng)力。后期在降溫過程中，由于受到基礎(chǔ)或老混凝土的約束，又會(huì)在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降低也會(huì)在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時(shí)，即會(huì)出現(xiàn)裂縫。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期的穩(wěn)定溫度，往往在混凝土內(nèi)部引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力。

6、有時(shí)溫度應(yīng)力可超過其它外荷載所引起的應(yīng)力，因此掌握溫度應(yīng)力的變化規(guī)律對于進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)沒計(jì)和施工極為重要。3.2溫度應(yīng)力的分析根據(jù)溫度應(yīng)力的形成過程可分為三個(gè)階段：早期、中期、晚期。根據(jù)溫度應(yīng)力產(chǎn)生的原因可分為兩類：（1）自生應(yīng)力：邊界上沒有任何約束或完全靜止的結(jié)構(gòu)，如果內(nèi)部溫度是非線性分布的，由于結(jié)構(gòu)本身互相約束而出現(xiàn)的溫度應(yīng)力。（2）約束應(yīng)力：結(jié)構(gòu)的全部或部分邊界受到外界的約束，不能自由變形而引起的應(yīng)力。這兩種溫度應(yīng)力往往和混凝土的干縮所引起的應(yīng)力共同作用。使混凝土產(chǎn)生裂縫。3.3溫度的控制和防止裂縫的措施為了防止裂縫，減輕溫度應(yīng)力可以從控制溫度和改善約束條件兩個(gè)方面著手。（1）控制溫度的

7、措施有：采用改善骨料級配，用于硬性混凝土摻混合料加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量；拌和混凝土?xí)r加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度；熱天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱；規(guī)定合理的拆模時(shí)間，氣溫驟降時(shí)進(jìn)行表面保溫，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度。（2）改善約束條件的措施有：合理地分縫分塊；避免基礎(chǔ)過大起伏；合理的安排施工工序，避免過大的高差和側(cè)面長期暴露；添加外加劑，為保證混凝土工程質(zhì)量，防止開裂，提高混凝土的耐久性，正確使用外加劑也是減少開裂的措施之-。4、嚴(yán)格掌握混凝土的配合比和水灰比混凝土的配合比和水灰比對強(qiáng)度起至關(guān)重要的作用。-般都能做到依據(jù)水灰比與強(qiáng)度

8、關(guān)系曲線進(jìn)行計(jì)算和選配合理的配合比，但關(guān)鍵是在實(shí)際施工中要按采用的配合比嚴(yán)格執(zhí)行，堅(jiān)決杜絕上料不過秤。在兩條脹縫間盡量選用同-廠家生產(chǎn)的同-品種水泥。特別是脹縫處最好使用同-批號的水泥，避免因水泥不同影響面板混凝土強(qiáng)度的均勻性。5、認(rèn)真做好混凝土路面的接縫5.1脹縫溫度升高出現(xiàn)混凝土的熱脹，易使脹縫出現(xiàn)破損現(xiàn)象。此時(shí)若脹縫板和傳力桿施工時(shí)位置不正確、傳力桿活動(dòng)端不自由以及脹縫面不垂直、縫內(nèi)掉人石子等硬粒、縫兩側(cè)強(qiáng)度不均等均會(huì)造成面板的破損、錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象。脹縫施工工藝復(fù)雜，要求高，不合格的脹縫會(huì)加劇對面板的破壞，因此脹縫施工時(shí)必須認(rèn)真操作。脹縫應(yīng)與路面中心線垂直，當(dāng)遇到斜交橋涵處，應(yīng)設(shè)置不小于3塊板

9、長（約15米）的漸變段，以逐漸調(diào)整縫的方向，并在漸變段內(nèi)配置鋼筋網(wǎng)和傳力鋼筋。縫壁必須上下垂直，縫隙寬度-致。脹縫的傳力桿在水平和垂直兩個(gè)方向的位置都要正確，固定后的傳力桿必須平行于板面及路面中線。5.2縱縫簡單的是做成平豎直縫，兩幅面板處的縱縫，用螺紋鋼筋制成的拉桿連接，拉桿位置在1/2板厚處?？v縫側(cè)面用石油瀝青均勻涂刷2至3遍，但應(yīng)避免將熱瀝青涂刷在螺紋鋼筋的拉桿上。5.3縮縫為抵抗混凝土的冷縮應(yīng)力而設(shè)置的縮縫，均應(yīng)使用切縫法。有時(shí)也配合使用壓縫法，即在每隔25米先壓-道縫，然后再每隔5米-道切縫，以防混凝土面板過早開裂。壓縫施工若工藝不細(xì)，極易造成壓縫處平整度差，縫邊昆凝土易破碎，所以-般不提倡使用。施工規(guī)范明確規(guī)定在機(jī)場和高速公路上必須采用切縫法。切縫法主要是用切縫機(jī)切割，操作時(shí)要做到縫寬-致，-般縫寬為6-8mm，過窄的縫，填縫時(shí)有困難，但目前市場出售4mm厚的鋸片，使縫寬趨向變窄。縫深不小于4cm（有的資料提出深度不小于板厚1/3），且深度要-致，防止兩