水泥混凝土路面早期裂缝的原因及处理方法

摘要：水泥混凝土路面作为一种高级路面的结构形式，它使用寿命长，养护工作量小，能源消耗少，施工方便，对公路等级和交通环境适应力强，水混混凝土路面在我国得到广泛的应用。但是，对于混凝土来说，裂缝是混凝土路面最严重的病害之一，也是不可避免的，但裂缝过早的出现就存在施工不当的因素了，本文结合实际对如何防治混凝土路面早期裂缝进行了阐述。

关键词：早期接缝；水泥混凝土路面

中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号：

一、概述

我单位承建的武吉高速AP5标主线20余公里沥青混凝土路面已经全部完工，剩下了目前正在施工的何市服务区水泥混凝土面层。该服务区面层按高速公路标准修建，水泥混凝土面层厚0.28米，基本以4.25m×4.5m的尺寸浇注板块。在现浇水泥混凝土路面过程时，发现施工期间有数量较多的裂缝出现，尤其在右半区，裂缝条数出现较为严重，有的路面浇筑后1、2天就出现裂缝。

本文主要是结合该服务区浇筑水泥混凝土路面的实际情况，就施工期间出现的裂缝的原因进行分析，并所采取的修补处理措施进行总结。

二、施工期间水泥混凝土面板裂缝的原因

我单位从2008年11月开始对何市服务区水泥混凝土面层进行修建，由于施工队伍技术不成熟、施工条件等诸多因素的制约，在浇筑水泥混凝土路面时，出现了一些裂缝，裂缝出现的时间短的在浇筑后第二天就出现，时间长的在浇筑后五、六天出现，且裂缝有逐渐扩大和发展的趋势，特别是在右半区，有时，每天浇筑不足70米长的水泥混凝土路面上出现的横向裂缝，少者三~四条，严重的有十多条，且大多贯穿整个板块，深度为整块板厚度，裂缝均为横向裂缝，多数连续几块板。裂缝是水泥混凝土路面的常见病害，但出现数量众多的裂缝是非正常现象，通过调查、了解，造成这么多裂缝的原因主要有：

1、原材料及施工采用的配合比不当

原材料不合格引起的。

这种情况体现在粗集料(主要是碎石)和细集料(主要是砂子)的身上，由于施工管理不严，管理人员经验不足，质量控制度不健全，对原材料供应忽视质量把关，粗集料使用不分级的统料，其碎石级配差且粒径有的过大，风化、片状石数量多；细集料的质地不大坚硬，砂子含泥量较大。大大影响了混凝土的质量，为施工期间出现数量众多的非正常横向裂缝埋下一个隐患。

②施工配合比不当。

由于管理人员质量意识不到位，没有严格按设计配合比控制水泥混凝土混合料，加上施工队伍中一些人员质量意识薄弱，存在着偷工减料的观念，在搅拌混凝土过程中水灰比不稳定，含水量较大，这是导致非正常横向裂缝的主要原因。另外搅拌时间短，拌和、摊铺不均匀，水灰比时大时小，造成混凝土板水灰比不同的片块，由于凝固时收缩时间的长短，因此增大了收缩率的收缩应变，这种现状在当时施工中经常出现，这也是施工期间出现数量众多的非正常横向裂缝的一个原因。

2、摊铺前洒水的问题。摊铺前洒水的问题是一个看似简单的工序，往往不被施工人员重视，但如果洒水处理不好也会影响路面质量。

洒水量要根据基层材料、施工温度、风速等诸多因素来确定洒水量，即保证摊铺混凝土前基层湿润，而且尽可能洒布均匀，尤其在基层不平整之处禁止有存水现象。从当时施工现场来看，大多数情况下是洒水量不足，因为基层较干，铺筑后混凝土路面底部产生大量细小裂纹，有些小裂纹与混凝土本身收缩应力产生的裂纹重叠后使整个混凝土路面出现的裂缝增多。

3、振捣过程不密实，造成水泥混凝土面板出现过多裂缝。

4、温度应力引起的问题。水泥混凝土具有热胀冷缩性能，板块的热胀冷缩是在相邻部分和整体限制条件下发生的，很容易引起开裂。水泥水化是一个放热过程，在混凝土硬化过程中，释放出大量的热能，使温度上升，混凝土内部体积膨胀，上部强度较下部强度形成快；而温度突然降低时，面部收缩，下部强度以较上部强度形成快。在温度条件的影响下，混凝土板在垂直剖面上存在温度梯度，各处的强度差异较大，产生了很大的温度应力，当温度应力大于板的极限应力时，板块就会出现裂缝，温度从高温突然下降时会引起板块的断裂。

6、切缝不及时。当水泥混凝土路面浇筑成型后，为防止路面的收缩而引起的裂缝，人们把路面分块进行切缝，因此在施工后要进行切缝，及时切缝以释放混凝土的温度收缩应力，是防止面板开裂最有效的措施。要把路面分块进行切缝，还要根据水泥混凝土的强度来把握切缝时间。实际上施工中影响混凝土浇筑后强度的不仅是温度这一个条件，还有湿度，风速，路面厚度以及混凝土添加剂的含量等重要因素。上述因素中风速对混凝土强度形成影响很大，风速较大地区应根据实际情况来确定切缝时间，如果不考虑风速，通常是切缝时间过晚，混凝土强度较高切割速度就慢，切割机及刀片损坏度就高。在右半区路面施工时，有时因人员不足、切缝机故障，延迟了切缝时间，有不少裂缝是在浇筑混凝土板五、六天后才出现的，与错过了切割时间大有关系。

三、裂缝处理

鉴于在何市服务区路面施工中，水泥混凝土面板早期出现的裂缝超过预计的数量，特别是右半区出现较为严重，这些情况引起了我们的重视，我们认真检查、检讨，研究对策，认为出现这种情况主要是由于我们现场管理不严，质量意识淡薄，原材料把关，以及施工过程中的温度变化、混凝土振实、切割等多种因素结合造成的，所以要引起大家的警惕，要加强质量宣传教育，提高质量意识思想，切不可掉以轻心，麻痹大意，把路面施工过程中出现的裂缝降低到最低限度。因此，我们对后期水泥混凝土路面施工着重采取以下一些严格措施加以补救和防范，提高水泥混凝土路面的施工质量：

1、加大开工前的检查力度：对每天要浇筑水泥混凝土板的施工路段的基层，对其进行全面检查，检查内容为基层的破损、碾坏、纵横向断裂、隆起以及基层洒水湿润情况。

①当基层被碾坏造成基层料松散、成坑或破损面积不大的部位，要挖除并采用素混凝土进行修复。

②当基层产生隆起时要进行铲除，若铲除后基层料松散时，也应同时挖除并采用素混凝土进行修复。

③浇筑混凝土前，要对基层表面的垃圾、纸张、杂物、树叶树枝等进行清扫干净。

2、重新严格混凝土振捣的过程和要求，加大对混凝土面层的振实力度，提高其密实度：

①对待振捣的混凝土面板，每车道路面要使用2根振捣棒，组成横向振捣棒组，沿混凝土面板横断面振捣密实，要注意路面板底、内部和边角不能欠振或漏振。

②振捣棒在每一处持续振捣的时间，要以混凝土全面振动液化，表面不再冒气泡和泛水泥浆为限，不宜过振，也不宜少于30秒。振捣棒的移动间距不宜大于50cm，至模板边缘的距离不宜大于20cm。振捣时要避免碰撞模板、钢筋、传力杆和拉杆。

③振捣棒插入深度要离基层3~5cm，振捣棒应轻插慢放，不得猛插快拔，严禁在混凝土中推行和拖动振捣棒振捣。振捣时要辅以人工补料，要随时检查振实效果、模板、钢筋网、传力杆和拉杆的移位、变形、松动、漏浆等情况，并及时补正。

④在振捣棒已完成振实的部位,要开始使用振动板进行振平振实，振动板应纵横交错两遍全面提浆振实。振动板移位时，要重叠10~20cm，振动板在一个位置的持续振动时间要不少于15秒。振动板必须由两人提拉振捣和移位，不得自由放置功长时间持续振动。在振平振实过程中，发现混凝土面板缺料时，要以人工补料找平。

⑤对振动梁振动混凝土面层，振动梁要垂直路面中线沿纵向拖行，往返2~3遍，使混凝土表面泛水泥浆均匀平整。在振动梁拖振整平过程中，缺料处要使用混凝土拌和物填补，坚决不准用纯水泥砂浆填补，混凝土料超过标高的部位要铲除。

3、对施工期间出现的裂缝采取如下处理措施：

①在每块水泥板块上（长4.5×宽4.25米），当裂缝发生在距切缝、施工缝或胀缝1米内的，按条带修补的形式，在1米范围内加以凿除，并加设双层φ8 mm的补强钢筋网，在凿除要修补的混凝土板时，要用切割机切割出边缘线，保持边缘线的整齐。切割范围内的混凝土板要凿毛，并清除松动的混凝土碎块及表面尘土，后对基层进行修整、补平、洒水湿润，再浇筑与原来混凝土标号相同的水泥混凝土，振捣密实均匀，再用抹光机修平，压纹机压纹。

②对超过切缝、施工缝或胀缝1米以上的裂缝，按整块混凝土板全部凿除，根据需要对基层进行修补，对松散的基层料挖除，并用素混凝土进行填补，填补后用振动板振实，对在板两侧振实不到的地方要用人工夯实，并加上一层φ8 mm的补强钢筋网，再浇筑与原水泥混凝土相同标号的混凝土，振捣密实均匀，再用抹光机修平，压纹机压纹。

③对以后出现的裂缝，若超过规范规定要求或每天浇筑的混凝土板路段出现三条裂缝的，对施工队进行重罚，出现一条裂缝罚款500元。

④严格控制切缝时间，要求在浇筑完混凝土后二天内，或混凝土强度达到75%时，一定要切缝，切缝深度一定要符合设计规定的5cm以上的要求，否则一经发现返工处理。

4、对施工结束后未验收之前出现的零星裂缝的处理：轻微、中等，采取如下修补步步骤：将裂缝隙内的尘土或砂粒等清除干净，待其干燥后及时灌入沥青材料，并撒上石粉或细砂，干固后清扫表面。这样可减缓裂缝的进一步扩大，保护路基、路面的稳定。对严重裂缝等病害，按上面第3点的处理办法进行处理。

四、结束语

这些修补处理办法实施后，引起了各施工队的高度重视，他们积极配合我们的修补处理办法，精心施工，原材料把关严格，混凝土配合比得当，面层振捣密实、切割及时，不为争时间赶速度而马虎应付，偷工减料明显减少；现场施工管理人员也吸取教训，认真管理，严格要求，狠抓路面施工、浇筑混凝土的各个环节。在大家的共同努力下，终于扭转了路面施工经常出现裂缝等异常情况，向着正常施工方向前进。经过采取这次修补处理整顿后，混凝土路面在末开放交通期间出现的裂缝大大减少，收到了预期目的。对施工期间出现的裂缝所采取的处理措施，是对我们的工作是有极大帮助的，为工程技术人员积累了大量的工作经验，所以在以后对其它路段路面施工中能特别加以注意和重视，路面施工的裂缝明显减少，若有也只呈分散、零星出现。

参考文献

[1]公路水泥混凝土路面施工技术规范(JTG F30-2003).中华人民共和国交通部，2003