市政道路水泥路面早期裂缝病害相关问题探讨

【摘 要】水泥混凝土路面具有刚度大、承载力强、耐久性能好、可就地取材、建设使用经济等诸多优点，所以市政道路得到了大范围应用。然而在应用中，水泥混凝土路面裂缝现象常常会造成路面板块断裂，地表水下渗降低路面基层承载力，进而引起混凝土面板破碎、错板等不良后果，对水泥混凝土路面使用寿命和性能均产生不利影响。本文针对市政道路水泥混凝土路面裂缝现象展开深入探讨。

【关键词】水泥混凝土路面；裂缝

近年来，随着我国经济建设的高速发展，城市市政建设取得了较快发展，特别是混凝土硬化路面已基本覆盖了城市道路，极大地提升了城镇民众出行条件。但不容忽视的是，水泥混凝土路面施工也面临着病害的挑战，这其中又以路面裂缝现象最为普遍，这不仅会影响道路的外观，更会对道路的使用性能产生不良影响，而且修复起来也比较困难，造成不必要的材料浪费和经济损失。因此，深入探讨避免和改善水泥混凝土路面早期裂缝现象具有十分重要的现实意义。

1.水泥混凝土路面产生早期裂缝的原因分析

长期的生产实路表明，城市道路水泥混凝土路面产生早期裂缝现象较为普遍，且裂缝大部分发生在混凝土浇筑完的当天夜间，缩缝尚未切割之前，裂缝的分布大多与路面中心线成正交，与切缝走向相一致。裂缝产生的原因主要与温差、材料、施工工艺、养护、路基等方面原因有关，而其中气温影响、初期养护、切缝时机等因素是水泥混凝土路面产生早期裂缝的主要原因。

1.1 气温原因可能诱发路面产生早期裂缝

混凝土路面施工，当遇到昼夜温差大时，容易发生裂缝甚至发生断板。即当白天新浇筑的混凝土路面尚末达到可以覆盖养生的强度，强烈的阳光直射在混凝土表面上，使混凝土表面温度较高，水分蒸发快，当夜间气温下降幅度较大时，混凝土板体表面冷却快而收缩，而其下部由于混凝土板体导热作用，使得其硬化过程产生水化热的作用而膨胀，混凝土板的缩缝尚末切开，其自由伸缩受到限制，混凝土板即开成裂缝。这主要是温度变化引起混凝土的胀缩，加快了应力集中的速度形成裂缝、断板。

1.2 材料是诱发路面早期裂缝的重要原因

混凝土路面选用的材料的优劣，直接影响路面质量，如果选用的材料不当，就很容易造成路面裂缝，如水泥的收缩性很大，浇筑的混凝土在初期就容易开裂，出现早期的收缩裂缝；砂的选用应重视选择合格、含泥量较少的材料，对有机质含量超标的集料应严格禁止使用。如果选择的砂不是中粗砂，且含泥量超过3%时，混凝土的强度就明显降低，抗冻耐久性就很差，并且断板开裂现象会很严重；粗集料是混凝土的主集料，其石质的好坏，对混凝土强试用有直接影响，石质不好的石料不能用以施工混凝土路面，因石料强度不足会影响路面强度，石料中针片状颗粒含量的多少也直接影响到混凝土的抗折强度。混凝土中粗细集料的级配必须通过计算和试验求得，不合理的配合比容易合混凝土产生裂缝。

1.3 切缝工艺也可能会引起路面出现早期裂缝现象

从理论上讲，只要在水泥混凝土块硬化收缩之前进行切缝工艺，就可以克服早期裂缝的产生。但切缝工艺要求混凝土达到一定强度（约5～10MPa）方可进行，否则缝口将是不规则毛边，在这段时间内，由于化学收缩、干湿变形与温度变形的变形量最显著， 而混凝土的强度低，容易产生早期裂缝。以前混凝土路面都是短胀缝距，先造成了有效的薄弱断面，使收缩裂缝只能在缩缝处发生。现在普遍采用的长胀缝和切缝施工工艺，给施工操作带来了较大的便利，加快了施工进度（一天最长可浇筑350m），但较容易产生裂缝。

1.4 养护环节也是诱发路面早期裂缝的重要原因之一

混凝土路面养生不及时，或养生不足都会使混凝土的表面水分蒸发过快，开成干缩裂缝，尤其气温高，湿度小，风速大的不利条件下，更会使混凝土表面急速失水，增加路面施工难度，出现裂缝。

2.加强施工环节相关措施，能够有效减少水泥混凝土路面裂缝现象的发生

2.1 严格按质量要求选料，准确按配比单配料

水泥尽量选用抗弯强度大、水化热低、收缩量小的硅酸盐路用水泥或普通硅酸盐水泥，对安定性差、游离氧化钙（CaO）超标及强度不足的水泥禁止使用。施工中应尽量采用同厂家、同品种、同标号、同批次的水泥，以减少干缩和提高混凝土的早期强度。严格控制好混凝土配合比，水泥称量要精确，骨料（砂、碎石）含泥量要在标准规范内，含泥量超标的，将其认真冲洗至达到要求方可使用。各种材料的配比，要称量准确，尽量不要使用目测的或人工推小车的办法计量，要采用电子称，准确配料。同时水泥用量一定的情况下可适当减小水灰比，以减少混凝土的收缩。此外，也可使用抗收缩的早强剂等。

2.2 提高路基的密实度

为了确保路基的密实度以及提高路基的强度，应结合施工方碾压机械设备，填筑路基时选用“分层填筑”和“薄层多压”方法，每层厚度小于 30cm，以减少路基的塑性变形及渗透系数，控制填土层的沉降量在最小范围内。此外，为保证路基的强度均匀，必须根据不同层次的要求分层填筑。

2.3 严格现场混凝土的振捣

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 30s。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。

2.4 适当掌握切缝时机，合适的切割时机是解决断板问题的重要手段

切缝选择的时间一般根据混凝土的强度来确定，常规混凝土抗压强度达到 6MPa～12MPa 时为最佳切缝时间。切缝深度一般为混凝土板厚的 1/3～1/4，剩余断面部分能吸收由于高温产生的内应力。当施工路段较长，工作量大时，可采用多辆切缝机作业，以保证切缝的及时。

2.5 加强养护保温工作

混凝土铺筑完成后，加强养护保温工作是快速修补的重要环节，不同养护条件影响着混凝土早期的强度。施工温度在 5～30℃为宜；若气温低于 5℃时，可采用热拌混凝土或加热养护方式进行修补；若高温时施工，要避免混凝土暴晒，以免水分蒸发过快出现过量的收缩，同时低温施工时还要做好保温工作。

3.结语

随着水泥混凝土路面在城市市政道路中的大面积应用，水泥混凝土路面裂缝病害问题越来越引起人们的关注。需要明确的是，水泥混凝土路面裂缝的成因，与道路设计、路面施工等环节息息相关，更与路面形成后的使用、养护等联系紧密。因此，除了本文探讨的施工中需要改善和加强的措施，还应在设计、施工、养护等诸多环节结合具体情况，采取相应的有效措施，就能防止或减少路面裂缝现象的发生，混凝土路面的早期裂缝是可以消除和避免的。当然要全面消灭水泥混凝土路面开裂这一质量通病，延长水泥混凝土路面的使用周期，提高投资效益，还要进行大量的研究和实践。

【参考文献】

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[2]卢学通.水泥混凝土路面裂缝预防及治理[J].交通世界（运输.车辆），2012，（7）.