水泥混凝土路面裂縫成因探析

      混凝土因取材廣泛、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)今世界建筑結(jié)構(gòu)中使用最廣泛的建筑材料。但混凝土最主要的缺點(diǎn)是抗壓能力差、容易開裂。筆者根據(jù)多年來(lái)從事施工技術(shù)工作的經(jīng)驗(yàn)，分析出8點(diǎn)水泥混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因。 
　　1.路面厚度設(shè)計(jì)問(wèn)題 
　　路面厚度設(shè)計(jì)的依據(jù)是設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累計(jì)當(dāng)量軸次。筆者認(rèn)為，實(shí)際上不管是按標(biāo)準(zhǔn)車的軸載還是非標(biāo)準(zhǔn)車的軸載，車輛的實(shí)際軸載遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)軸載。由此得知，設(shè)計(jì)路面實(shí)際承受的當(dāng)量軸次遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于作為其設(shè)計(jì)依據(jù)的設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累計(jì)當(dāng)量軸次。即現(xiàn)階段新建路面早期開裂破壞情況較多的癥結(jié)之一是公路在短期內(nèi)（如1～2年）已達(dá)到設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累計(jì)當(dāng)量軸次。 
　　2.基層的影響 
　　基層的強(qiáng)度及穩(wěn)定關(guān)系面層的強(qiáng)度和穩(wěn)定性?；鶎铀射佅禂?shù)（或基層標(biāo)高）控制不嚴(yán)而導(dǎo)致的二次補(bǔ)加層，因二次補(bǔ)加層與下層基層無(wú)法緊密連接，自身厚度又小，因而極易松散，進(jìn)而引起路面破壞。地基強(qiáng)度不均勻，路基填料混雜或壓實(shí)不好，產(chǎn)生不均勻沉降，基層平整度差，導(dǎo)致混凝土面層厚度不勻，離散性大，在行車荷載及溫度翹曲應(yīng)力作用下，使路面應(yīng)力集中。當(dāng)應(yīng)力超過(guò)極限強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)在厚度薄弱處產(chǎn)生裂縫。 
　　3.路面窨井及管線的影響 
　?。?）路面窨井四周的塘渣填筑是實(shí)際施工中的薄弱環(huán)節(jié)。施工單位在推土機(jī)推塘渣時(shí)，往往將大塊塘渣推至窨井邊，同時(shí)此處壓路機(jī)很少壓到，造成應(yīng)力薄弱區(qū)。實(shí)際施工中，路面裂縫很大部分發(fā)生在窨井處。（2）路面下雨污管線滲漏會(huì)沖刷路基部分，特別是對(duì)流沙土的沖刷更為厲害。 
　　4.混凝土質(zhì)量的影響 
　?。?）不同標(biāo)號(hào)及品種的水泥混雜使用，硬化時(shí)間及收縮量不一樣，同樣會(huì)形成裂縫。（2）集料質(zhì)量的影響。（3）攪拌質(zhì)量的影響。攪拌時(shí)間過(guò)短，則拌合不均勻，造成面層強(qiáng)度相差過(guò)大，硬化時(shí)間及收縮量不同，從而導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生；攪拌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，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用下產(chǎn)生應(yīng)力集中而導(dǎo)致裂縫；振搗過(guò)量，則粗骨料下沉，混凝土離析，影響其強(qiáng)度。（5）養(yǎng)護(hù)的影響?；炷恋酿B(yǎng)護(hù)對(duì)其早期強(qiáng)度增長(zhǎng)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)，在表面手漿后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(zhǎng)情況而定，一般宜為14～21天。 
　　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，粗骨料會(huì)從砂漿中跳脫；切縫太晚，如果產(chǎn)生的拉應(yīng)力大于混凝土容許值，混凝土板就會(huì)開裂。氣溫高，混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)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）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(xiàn)問(wèn)題。 
　　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，混凝土板伸縮時(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)用光圓趕緊，且一半涂瀝青，允許滑動(dòng)。在實(shí)際應(yīng)用中，施工單位為圖方便，經(jīng)常使用螺紋鋼，且不涂瀝青。施工縫兩邊混凝土澆筑時(shí)間不同，凝結(jié)過(guò)程中產(chǎn)生的收縮不同步，傳力桿不能伸縮，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。縱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(zhǎng)度達(dá)到設(shè)計(jì)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(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)生變形。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(guò)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?nbsp;
　　8.過(guò)早開放交通 
　　開放交通過(guò)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。 
　　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使用、養(yǎng)護(hù)等聯(lián)系緊密。因此，要消滅水泥混凝土路面開裂這一質(zhì)量通病，延長(zhǎng)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。