探討公路工程中水泥混凝土路面斷裂的預防措施

摘要：為預防公路工程水泥砼路面澆築完工後產生斷裂等破壞性反應，對水泥混凝土路面產

生斷裂的原因及出現斷裂的各原因進行了剖析，並從施工工藝、材料選取、外界環境等多方面

影響因素提出了預防路面斷裂產生的措施。

關鍵詞：混凝土路面；斷裂；分析預防。

近年來福建省各地均在大力推進“鎮鎮有幹線”和“農村公路單改雙”等公路項目建設，而此類公路工程項目中路面結構大多都設計為水泥砼路面。水泥混凝土路面其所具有的強度高，穩定性、耐久性好、使用壽命長、日常養護費用少等優點得到了很好的發揮，但其抗裂性能差也在已經建成通車的水泥砼路面的得到了證實，有相當部分砼面板發生了脆性破壞，其中斷裂是水泥混凝土路面工程中最常見的病害之一，對工程的施工和後期的養護造成了不小的影響。下面從裂縫產生的原因和防治措施，進行了分析和探討。

一、斷裂的種類及易發生的部位

砼路面開裂主要表現為縱向斷裂、橫向斷裂以及斜向斷裂；角隅斷裂；邊角脱落等。其中橫向、斜向斷裂是混凝土路面工程中一種常見的斷裂現象。根據分析統計產生易斷裂部位主要表現在：台揹回填處、路基填挖交界處、基層軟弱處、路基臨填部位、碾壓不密實處、新老路基接茬處等段落。

二、路面斷裂的產生原因

水泥混凝土路面使用過程中出現的斷裂是由於路面受外部荷載的作用，致使水泥混凝土產生拉壓應力，當某一薄弱部位拉壓應力大於相應的極限承載應力時，將造成混凝土路面產生斷裂。從上述的產生裂縫原理可分析引起路面斷裂產生的原因存在諸多方面，大致可以從施工工藝技術與管理、施工使用的材料與配合比、路基質量的好壞、路面結構設計等方面來剖析，以上幾點原因均為影響路面本身內在拉壓應力大小情況。當然如：超載等外力作用過大也是斷裂的另一個重要性因素。

三、防止路面斷裂的預防對策

（一）施工工藝的控制與管理

1）施工機具和工藝的選擇

工欲善其事，必先利其器。根據工程的實際情況，在條件具備的情況下，水泥混凝土路面施工應採用先進的施工設備和新工藝進行施工，新設備、新工藝能提高水泥混凝土的早期強度，減少水泥混凝土的收縮性能，對克服和預防砼在初凝期產生裂縫起到了作用。

2) 拌和與運輸

為了保證混合料的拌和均勻性必須採用強制性拌和機。砼骨料按碎石-水泥-砂子-水的順序投放，並要保證充足的拌和時間。嚴格控制水泥混凝土混合料的配合比，避免水灰比過大或混合料離析，確保混凝土混合料的。運送混凝土的車輛，在裝料時，應防止混凝土離析，砼從攪拌機出料到運輸、至鋪築完畢的施工時間要符合設計規範要求，不滿足時應通過試驗，加大緩凝劑的劑量。混凝土運輸過程中要防止離析、漏漿、漏料和污染路面，途中不得隨意耽擱，車輛的起步和停車應平穩。

3) 施工的氣象條件與澆築

施工環境温度是影響混凝土路面裂縫產生的一個突出因素。施工環境温度過大，將導致混凝土表面迅速失水，表面幹縮產生開裂。氣温過低，就應停止混凝土面層的施工。夏季温度在35℃以上時不適宜澆築，儘可能的選擇早晨、傍晚或夜間進行施工避開高温期，應縮短運輸、攤鋪、振搗等工序時間，及時覆蓋、灑水養護，減少混凝土路面受温度影響。選擇恰當的澆築時間後，開始澆築過程中的振搗是一個很重要的環節。在混凝土攤鋪配合使用插入式或平板式振搗器進行連續振搗後，加強了砼的振搗效果，增加了水凝混凝土的密實度，破壞了即將產生的裂縫，對預防斷裂產生起到了很好的阻止作用。

4)切縫、養護時間的控制

切縫時間的控制是預防水泥混凝土路面斷裂的一個關鍵因素。如果切縫時間適宜能夠預防路面早期斷裂，但時間掌握不好，有時路面會產生裂縫。切縫時間一般在砼強度達到2.5-3.0Mpa為宜。養生是影響水泥混凝土板產生斷裂的一個非常重要的因素，因為混凝土受温度和濕度影響產生翹曲、幹縮等應力，將產生橫向斜向裂紋。對已澆築完的混凝土應在收漿後儘快予以覆蓋和灑水養護工作。養護時間長短可根據當時環境的氣象條件、砼自身強度上升速度情況定，—般不少於7d。

5）施工的現場管理

由於現場施工管理不嚴格、質檢不到位；如現場未按實際含水率去調整配合比而直接採用設計配合比；砂石料等材料未分倉堆放導致含泥量超標和級配不均等；施工未按設計圖紙施工；路基填方壓實不到位；路面過早開放交通等均可造成路面的開裂破壞，因此在施工過程需嚴格加強現場施工管理工作，同樣是關鍵性工作。

（二）材料的選擇

1）水泥

施工中應使用抗折強度大、早期強度增長比較快、抗凍性、耐腐性、穩定性好的P.O 42.5以上水泥。在整個施工過程中應使用同一品牌、同一型號的水泥。因為不同品牌的水泥質量也不同，各種性能存在一定差距，即使在相同配合比情況下，早期強度上升速度等都有一定差異，因此會給路面產生斷裂留下隱患。同時每批水泥出廠不得超過3個月，否則需要進行復試，檢測合格後方可使用。

2)粗骨料

選用的碎石或礫石應質地堅硬、顆粒繼配良好、潔淨，最大粒經不應超過40 mm，針片狀含量應小於15％，含泥量要小於1％，不含有硫酸鹽、硫化物等有害物質。一般最好採用反擊式設備加工的碎石。

3)細骨料

選用的細骨料顆粒級配要好，宜優先使用II區砂，應堅固性要好、表面潔淨。要嚴格控制含泥量，含泥量要小於3％。一般最好採用河砂。

4)水

拌和混凝土及養護所用的水，不應含有影響混凝土質量的鹼、酸、有機物、鹽類等。水質應符合《混凝土用水標準》（JGJ63-2006），一般混凝土工程中宜使用飲用水。

5）配合比的選擇

施工單位應嚴格控制最佳配合比，以提高水泥混凝土抗折強度，降低水泥砼收縮，對於防止斷裂具有一定的作用。

（三）路基質量的好壞

控制好對路基的穩定性，避免造成路基的不均勻沉降等路基質量問題而影響到今後路面砼板的破壞，從以下幾方面控制：

1)控制好每層填料鬆鋪厚度，保證路基填方的密實度達到規範要求；

2)保證有足夠的路基填築的寬度和超寬填築，避免發生“亡羊補牢“的現象。因為當發現填築寬度不夠時，在將一些回填土傾倒在邊坡上，用人工攤鋪拍實，這樣的效果達不到壓實標準，容易造成滑坡，和路基沉降，造成今後面層的開裂。

3）路基施工過程中要按設計與規範要求做成一定的橫坡度，保證路基施工臨時排水系統暢通，避免出現大量的積水導致底下路基的破壞。

4）處理好軟基地段，保證經軟基處理後的路基段承載力。

5）路基填築使用材料的選擇：在通常情況下，沼澤土，凍土、含有樹根、雜草的土等這些不易被壓實的材料不能用於路基填築。宜選用透水性好的砂包土、碎石土，或者強度高，有利於壓實的土質等材料。

6）填挖交界處：當路堤在斜坡上或填挖交界處時，或坡度大於1:5的坡地時，應把原地面挖成寬度應不小於2m的台階，並用進行夯實，保證路堤的穩定。

7）構造物台揹回填質量：因為結構物台揹回填的碾壓作業面小，是施工中質量把關比較薄弱的環節。這樣在澆築路面水泥混凝土後，由於台背的不均勻沉降，在外荷載的作用下，會造成水泥混凝土路面斷裂。所以在結構物台揹回填過程中要嚴格控制填料質量、填料分層填築厚度和碾壓遍數，保證台揹回填的施工質量要求。

（四）路面結構設計等其他方面

現階段我國經濟處在較快發展階段，在經濟快速發展的同時，道路的交通量的不斷增大和路面最初設計所承受的抵抗力已經相差過大，故現實中諸多道路在交付使用後短期內就出現了路面開裂、斷板等破壞。故在路面設計方面，需結合當地經濟的發展速度和道路工程的超負荷使用量方面去把握前瞻設計，以保障路面的質量，不至於過早的出現路面斷裂破壞等現象。

結束語

總之，導致路面斷裂的原因可能是多方面的，各個工序施工的質量好壞都有可能導致路面斷裂等破壞，這也是工程各分部分項工程相關性、緊密性的體現，只有在施工的過程中和交付使用它後，不斷的去總結經驗教訓，讓各參建者提高質量意識，嚴格按照現行設計規範要求施工，才能使路面建設後發揮到預期的效果。

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