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探析導(dǎo)致水泥混凝土路面裂縫的原因
摘要：水泥混凝土路面裂縫對路面使用性能和使用年限都有很大影響。產(chǎn)生裂縫原因很多，文章從施工材料、基層強度以及施工操作、道路排水等方面進行分析。關(guān)鍵詞：水泥混凝土路面；裂縫；原因
1前言
水泥混凝土路面裂縫是一種極易發(fā)生的常見病害。它可造成板塊斷裂．致使地表水下滲而導(dǎo)致路面基層承載力降低，進而引起錯板、唧泥和混凝土路面板破碎，嚴重影響水泥混凝土路面的使用性能和使用年限，增加了行車的不安全因素。水泥混凝土路面破壞后，修復(fù)難度大、養(yǎng)生期長、影響交通，而且維修費用高。因此，防止水泥混凝土路面裂縫的出現(xiàn)有著重要意義。導(dǎo)致水泥混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因很多，也比較復(fù)雜。這里就幾個主要方面進行簡要分析。
2 路面自身原因?qū)е旅姘彘_裂
(1)原材料因素
施工中嚴格把住材料關(guān)，是保證混凝土質(zhì)量的前提。材料是構(gòu)成混凝土路面的主體，粗集料不具有良好的級配，針片狀顆粒含量太高；細集料和粗集料中含泥量過高，會降低了混合料的粘結(jié)度；所用水泥安定差或已過期；組成材料的級配不符合標準。那么這樣的材料組成的混凝土路面面板的彎拉應(yīng)力就達不到設(shè)計要求，很容易在施工期間產(chǎn)生不規(guī)則斷裂，或在使用過程出現(xiàn)更多的病害。因此水泥、碎石、砂、水等原材料在使用前進行試驗與檢驗是極重要的，要做到不合格的材料堅決不得使用，粗、細骨料級配要合理。
(2)混凝土配合比因素
嚴格控制混合料組成配合比，使施工配合比與設(shè)計配合比相符合。在施工中要經(jīng)常檢查骨料的級配和雜質(zhì)，發(fā)現(xiàn)所購進的骨料級配與原試驗級配不符時，必須及時調(diào)整施工配合比，同時還要檢查含泥量，使其不能超標。而在施工中最應(yīng)注意的是水灰比的控制，如果水灰比忽大忽小，在攤鋪時又不注意攤鋪的均勻性，就會造成水灰比的不同片塊，在其交界結(jié)合部，由于凝固收縮率或受熱膨脹率不同，在結(jié)合部位形成裂縫和斷板的情況；如果水灰比過大，混合料便偏稀，在其凝固成型時，收縮率就大，一旦縮縫設(shè)置和施工仍按正常進行，就會造成縮縫間距相對過長，從而易在較大的收縮應(yīng)變作用下形成裂縫，如果進一步發(fā)展，還可以形成貫通的混凝土路面斷板，因此，在施工中要嚴格把住混合料的配比關(guān)，特別是水灰比這一關(guān)。
(3)混凝土路面施工工藝因素
攪拌時間不夠，材料拌和不均勻；振搗不密實，有漏振或過振情況都將導(dǎo)致混凝土整體強度不一致，因此在施工中水泥混凝土必須振搗均勻密實。如果水泥混凝土振搗不均勻，將造成水泥混凝土的密實度不均勻。在密度小的區(qū)域內(nèi)混凝土面板下部多成蜂窩和空洞狀，形成了承受應(yīng)力的薄弱部位或區(qū)域，從而易使面板產(chǎn)生斷板。
在混凝土澆筑過程中，要始終保持施工作業(yè)的連續(xù)性，一旦出現(xiàn)間斷作業(yè)，必須設(shè)置一道施工縫，并布置傳力桿，以防止因不設(shè)施工縫而出現(xiàn)斷板的現(xiàn)象。在施工中突然遇到雷陣雨氣候的情況，應(yīng)及時采取措施，對已形成強度的混凝土板應(yīng)加快切縫進度，減少冷收縮裂縫的產(chǎn)生。
正確安裝傳力桿可以防止斷板。傳力桿的安裝必須遵照規(guī)范要求，按設(shè)計進行，使傳力桿與道路中心線及路面平行。如果傳力桿安裝偏斜，則在傳力過程中會將混凝土頂破，從而形成裂縫而斷板。正確地在縱坡變化處、平曲線及構(gòu)造物結(jié)合部設(shè)置脹縫，是預(yù)防斷板的有力措施。縱坡變化處、平曲線及構(gòu)造物結(jié)合部都是應(yīng)力應(yīng)變集中的位置，在此處設(shè)置脹縫，是減少或釋放應(yīng)力應(yīng)變的最佳方案，它可以大大降低在此處的斷板率。
施工中及時正確地切縫是預(yù)防斷板的有力措施。因混凝土拌和后水化熱較高，初凝早，收縮大，在夏季施工時，熱量散失慢，會形成較大的溫度應(yīng)力，此應(yīng)力會迅速集中于薄弱環(huán)節(jié)，當(dāng)水泥達到終凝后，水泥混凝土即告凝固成型，這時水泥混凝土體收縮變形也在不斷進行，并產(chǎn)生了較大的拉應(yīng)力，當(dāng)混凝土路面面板與基層之間的摩擦力大于這個成型凝固產(chǎn)生的收縮拉應(yīng)力時，在混凝土面板承受拉應(yīng)力最薄弱的位置就會被拉斷而產(chǎn)生斷板。一旦強度允許，及時切縫能有效地引導(dǎo)裂縫在預(yù)定的切縫位置上斷裂，故避免了不規(guī)則的斷板。
故施工過程中嚴格控制混凝土路面各工序的施工工序質(zhì)量，尤其要注意"振搗密實"。搞好施工縫、縮縫、脹縫的處治，盡可能用水化熱小、初凝慢的水泥，并適時掌握切縫時間，保證切縫的有效性。
(4)水泥混凝土面層養(yǎng)生不規(guī)范
夏季氣溫高，風(fēng)力大使水分損失較快，加上灑水不及時、不均勻，造成混凝土強度降低，水析出速度過快造成拉應(yīng)力迅速增加，在未到切縫時間時，產(chǎn)生斷板。所以在施工中要注意盡量避免在溫差大天氣或大風(fēng)天氣施工，或者當(dāng)混凝土澆筑完畢后立即采用遮陽、灑水、噴灑養(yǎng)護劑等措施，使混凝土體的表面始終保持潮濕，確保晝夜溫差不至太大，以預(yù)防面板斷裂。
嚴格控制開放交通的時間，加強養(yǎng)生和養(yǎng)護。水泥混凝土路面澆筑完畢后必須達到設(shè)計強度后方可開放交通，并對其及時進行養(yǎng)生、灑水、清掃，保證表面的濕度，夏季高溫季節(jié)更要及時覆蓋避免陽光曝曬，確保混凝土路面濕潤、整潔，防止因缺水養(yǎng)生而產(chǎn)生干縮裂或斷板。
3路面基層方面的原因
路面基層材料拌和不均勻會使路面基層的強度差異較大．沉降大小不一，極易造成路面板開裂。基層平整度不符合要求，必然使水泥混凝土路面厚度不等．在達不到設(shè)計厚度的地方為薄弱點．在荷載作用下該處很容易開裂。路基軟弱或路面基層強度不足．沉降量過大和在人工結(jié)構(gòu)物與路堤銜接處、新舊路結(jié)合部位的較大沉降差都會使水泥混凝土路面出現(xiàn)裂縫。
路面結(jié)構(gòu)不合理。公路建設(shè)施工中，早期的水泥混凝土道路大都采用水泥、石灰穩(wěn)定土材料鋪筑路基。利用這種材料作為水泥混凝土路面的基層是不適宜的，因為該種材料的水穩(wěn)定性較差，被水浸泡后一旦有行車荷載的反復(fù)作用，很快就會形成唧泥，造成板底掏空，致使道板局部受力不均勻，引發(fā)路面破損。
養(yǎng)生條件差，早期通車，致使基層強度降低，基層產(chǎn)生裂縫。這種裂縫會反射到面層，基層具有調(diào)節(jié)路面板與土基之間的受力狀態(tài)、緩和或降低水、濕度對土基的影響，良好的承載、擴載作用，提高路面的整體結(jié)構(gòu)強度，改善路面板的工作條件，同時改善施工條件，保證面層厚度均勻和保護碾壓平整的土基或墊層，有利于提高路面施工質(zhì)量。因此路面基層的施工質(zhì)量同樣要嚴格控制。
其它情況如路基及基層排水不良，長期受水浸泡，引起路基及基層失穩(wěn)或強度不足，使路面產(chǎn)生不規(guī)則斷裂；車輛增長速度過快，超載和超限車增多使混凝土路面在使用期內(nèi)超過規(guī)范要求，從而導(dǎo)致斷板。這就需要設(shè)計部門在設(shè)計時充分考慮各方面不利因素對使用期道路的影響，建設(shè)部門加大資金投入，提高道路等級，各職能部門加大公路運營綜合治理力度。
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