西安公路研究院 陕西西安 710065
摘要：水泥混凝土路面是当前道路路面的主要类型之一，在实际运用的过程中，路面裂缝现象是常见问题之一。这种问题的出现不但影响了水泥混凝土路面的完整性和美观性，而且导致外部水分和杂物通过裂缝路面进入整个水泥混凝土路面结构中，对结构产生严重的损害，严重影响整个混凝土道路的稳定性。基于此，本文主要对水泥混凝土路面裂缝产生的原因及预防措施进行了简要的分析，以供参考。
关键词：水泥混凝土；路面裂缝；原因；预防措施
引言
目前最常见的道路病害是路面裂缝，在交通荷载、环境因素和路面基层材料的共同作用下，裂缝逐渐形成并扩展，伴随路面的整个使用期，并随着路龄增长而加重，路面沿裂缝持续破坏，直至影响交通安全或道路使用寿命，造成人员伤亡或物资浪费。因此，加强水泥混凝土路面裂缝预防措施研究极为关键。
1水泥混凝土路面裂缝分类
我国公路规范《公路水泥混凝土路面养护技术规范》（JTJ073.1-2001）中的规定表明，水泥混凝土路面的病害可以分为很多类型，按三个不同等级对裂缝进行划分?划分的主要依据是裂缝的实际宽度与裂缝是否已经造成了路面错台或者沉陷等标准（见表1）?
表1裂缝分类表
2水泥混凝土路面裂缝危害
若建造之初水泥混凝土路面形成了微裂缝，雨水和侵蚀性介质容易通过裂缝渗入路面内部，使混凝土发生水解、内部金属部件遭受腐蚀，同时，混凝土碳化引发的体积收缩将加剧裂缝产生。收缩裂缝一般相互平行，长几厘米至几十厘米、深1~5cm且不可自愈合，严重影响混凝土路面基层承载力。道路投入使用后，由于荷载作用，微裂缝逐渐变成宏观裂缝，加之冬季低温冻胀，裂缝进一步扩展，更多雨水渗入路基，导致裂缝两侧的路面或土基含水量增加。其结果是路基层变软、稀浆化、极易被挤出直至掏空，引发混凝土路面的错板、破碎、断裂，在破坏公路稳定性和安全性的同时，严重影响水泥混凝土路面的性能和使用年限。水泥混凝土路面损坏后，修复难度大、周期长、费用高，极大地影响交通，因此裂缝出现时，应采取适当措施及时修补，避免病害扩大。
3水泥混凝土路面裂缝产生的原因分析
3.1路基不均匀沉降
1）由于前期勘察工作不到位，对路基土层承载力的分析不透彻，使路基强度和刚度受到影响。2）设计人员对车辆荷载的极限计算误差较大，导致道路工程经过长期的运营后，路基结构难以承受日益增加的车辆荷载，出现不均匀沉降，导致路面出现严重的断裂问题。3）在水泥混凝土路面结构施工材料的质量控制过程中，没有进行严格的质量检验，尤其是对软土地基的处理，加固和回填材料质量不合格或性能参数不符合要求，导致路基质量不能满足道路建设要求，导致路基出现不均匀沉降现象。4）路面出现裂缝后，多数维护人员首先进行路面的修复和补救，未能深入分析路面裂缝的原因，导致问题没有从根本上得到解决，从而使路面反复出现裂缝现象，对人们的通行安全造成严重的影响。
3.2温度应力导致路面裂缝
在水泥混凝土的凝固过程中，水泥会发生水化反应，释放大量的热量，导致混凝土路面内部温度过高，并且散热较慢，而外部环境温度较低，路面表面散热较快，路面结构的内外产生了较大的温差，从而产生温度应力，使水泥混凝土路面内部膨胀，外部收缩，当产生的温度应力大于水泥混凝土的抗拉强度时，会导路面出现裂缝现象。这也是导致水泥混凝土路面出现裂缝现象也的主要原因之一。
3.3混凝土的干收缩现象
混凝土在作业时经常会出现干收缩问题，该现象的产生主要是由于水灰配比不当并且通常发生在水泥凝结硬化过程中。一般来说，干收缩强度与水灰比呈正相关。施工人员在作业时通常会对收缩应力和收缩量的大小进行大概估计，并会将其强度跟水灰比进行比较，若比较结果恰好相反，即出现水灰比过大的问题，那么施工完成后极有可能会出现裂缝
4预防水泥混凝土路面裂缝的措施分析
4.1避免路基不均匀沉降
预防水泥混凝土路面出现裂缝现象的有效措施之一是保证路基施工质量，提高地基的强度、承载力和稳定性。可以采取以下措施：1）施工前，要对路基土层的强度、承载力以及含水率等进行检测评估，评估检测结果未能符合相关规范要求的，尤其是含水率较高高的土质，需要进行加固处理，可以根据实际情况选择使用混凝土加固法、碎石桩加固法、换填土法等进行针对性的处理，保证路基及地基的强度和稳定性。2）为了有效避免路基出现不均匀沉降现象，需要在路基处设置排水设施，避免路基渗水，影响土体稳定性，从而避免不均匀沉降和路面裂缝现象。
4.2加强水泥混凝土温度控制
温度变化对混凝土路面状况有很大影响，避免温度裂缝产生应做到：确保良好的施工条件，尽量避免在混凝土水分流失过快的大风、干热和高温环境中施工；尽量选择水化热较低的水泥品种，降低水化放热引起的混凝土表里温差。
4.3水灰比控制
水灰比直接影响混凝土的强度和体积收缩率，控制不好便会导致裂缝产生。施工时应根据不同的工法、温度和环境设计最恰当的水灰比，也可以根据实际需要加入适当的添加剂，以改善水泥混凝土质量、减少道路裂缝产生。
4.4加强路面施工
（1）在混凝土浇筑前，预先将基层浇湿。在混凝土板成形后，需要在混凝土硬结之后及时进行路面覆盖，避免暴晒及风干，进行养护期间必须保持湿油状态，时间不少于14天。（2）混凝土强度达设计强度的25%－30%时要按照要求进行切缝工作，特别注意对角隅处进行加强处理，必要情况下可加设钢筋。（3）在对混凝土进行振捣的时候，要注意振捣均匀，防止过振，避免产生混凝土分层，导致表面的砂浆过厚，从而产生收缩裂缝。（4）严格把关施工材料。单位水泥用量应精准，及时获取集料含水量，确保水灰比的准确性，用水量误差在1%以内。利用电子秤进行精准配料，避免人工配料产生误差，集料称量误差不超过3%。此外，为防止水泥因长时间放置而受潮，有关管理人员应选择干燥区域对其存放，并且还要定期检查和养护，确保水泥的可用性。另外，在选择集料时一定要着重注意其颗粒半径，要保证其最大颗粒直径小于40mm，而能够满足此要求的集料其杂质、粉尘含量都很低。所以一旦发现集料存在含泥量较大的情况，那么一定要对其进行冲洗处理。
4.5裂缝养护
目前，针对裂缝主要有以下三种养护类型：（1）填缝?填缝适用于一些裂缝宽度<20mm的路段，利用高压风对缝隙进行清理，之后直接灌入填缝材料?（2）灌缝?在裂缝宽度>20mm，且发育较多?路面破损严重的地段，可采用大规模灌缝处理，包括稀浆灌缝和微表处技术?（3）铣刨重铺?对于路段存在大规模?大宽度裂缝以及龟裂严重现象，可将路段铣刨重铺，包括冷（热）再生处理?
结束语
综上所述，水泥混凝土路面裂缝是道路工程中的常见现象，在水泥混凝土路面的施工过程中，应根据混凝土的特点以及环境温度、外部荷载等因素制定裂缝的防裂措施，从而降低水泥混凝土路面出现裂缝的概率，最终保证水泥混凝土路面的整体质量。
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论文作者:魏颖
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/27
标签：裂缝论文; 路面论文; 混凝土论文; 水泥论文; 路基论文; 水灰比论文; 现象论文; 《建筑学研究前沿》2018年第32期论文;