探讨公路工程中水泥混凝土路面断裂的预防措施

摘要：为预防公路工程水泥砼路面浇筑完工后产生断裂等破坏性反应，对水泥混凝土路面产

生断裂的原因及出现断裂的各原因进行了剖析，并从施工工艺、材料选取、外界环境等多方面

影响因素提出了预防路面断裂产生的措施。

关键词：混凝土路面；断裂；分析预防。

近年来福建省各地均在大力推进“镇镇有干线”和“农村公路单改双”等公路项目建设，而此类公路工程项目中路面结构大多都设计为水泥砼路面。水泥混凝土路面其所具有的强度高，稳定性、耐久性好、使用寿命长、日常养护费用少等优点得到了很好的发挥，但其抗裂性能差也在已经建成通车的水泥砼路面的得到了证实，有相当部分砼面板发生了脆性破坏，其中断裂是水泥混凝土路面工程中最常见的病害之一，对工程的施工和后期的养护造成了不小的影响。下面从裂缝产生的原因和防治措施，进行了分析和探讨。

一、断裂的种类及易发生的部位

砼路面开裂主要表现为纵向断裂、横向断裂以及斜向断裂；角隅断裂；边角脱落等。其中横向、斜向断裂是混凝土路面工程中一种常见的断裂现象。根据分析统计产生易断裂部位主要表现在：台背回填处、路基填挖交界处、基层软弱处、路基临填部位、碾压不密实处、新老路基接茬处等段落。

二、路面断裂的产生原因

水泥混凝土路面使用过程中出现的断裂是由于路面受外部荷载的作用，致使水泥混凝土产生拉压应力，当某一薄弱部位拉压应力大于相应的极限承载应力时，将造成混凝土路面产生断裂。从上述的产生裂缝原理可分析引起路面断裂产生的原因存在诸多方面，大致可以从施工工艺技术与管理、施工使用的材料与配合比、路基质量的好坏、路面结构设计等方面来剖析，以上几点原因均为影响路面本身内在拉压应力大小情况。当然如：超载等外力作用过大也是断裂的另一个重要性因素。

三、防止路面断裂的预防对策

（一）施工工艺的控制与管理

1）施工机具和工艺的选择

工欲善其事，必先利其器。根据工程的实际情况，在条件具备的情况下，水泥混凝土路面施工应采用先进的施工设备和新工艺进行施工，新设备、新工艺能提高水泥混凝土的早期强度，减少水泥混凝土的收缩性能，对克服和预防砼在初凝期产生裂缝起到了作用。

2) 拌和与运输

为了保证混合料的拌和均匀性必须采用强制性拌和机。砼骨料按碎石-水泥-砂子-水的顺序投放，并要保证充足的拌和时间。严格控制水泥混凝土混合料的配合比，避免水灰比过大或混合料离析，确保混凝土混合料的。运送混凝土的车辆，在装料时，应防止混凝土离析，砼从搅拌机出料到运输、至铺筑完毕的施工时间要符合设计规范要求，不满足时应通过试验，加大缓凝剂的剂量。混凝土运输过程中要防止离析、漏浆、漏料和污染路面，途中不得随意耽搁，车辆的起步和停车应平稳。

3) 施工的气象条件与浇筑

施工环境温度是影响混凝土路面裂缝产生的一个突出因素。施工环境温度过大，将导致混凝土表面迅速失水，表面干缩产生开裂。气温过低，就应停止混凝土面层的施工。夏季温度在35℃以上时不适宜浇筑，尽可能的选择早晨、傍晚或夜间进行施工避开高温期，应缩短运输、摊铺、振捣等工序时间，及时覆盖、洒水养护，减少混凝土路面受温度影响。选择恰当的浇筑时间后，开始浇筑过程中的振捣是一个很重要的环节。在混凝土摊铺配合使用插入式或平板式振捣器进行连续振捣后，加强了砼的振捣效果，增加了水凝混凝土的密实度，破坏了即将产生的裂缝，对预防断裂产生起到了很好的阻止作用。

4)切缝、养护时间的控制

切缝时间的控制是预防水泥混凝土路面断裂的一个关键因素。如果切缝时间适宜能够预防路面早期断裂，但时间掌握不好，有时路面会产生裂缝。切缝时间一般在砼强度达到2.5-3.0Mpa为宜。养生是影响水泥混凝土板产生断裂的一个非常重要的因素，因为混凝土受温度和湿度影响产生翘曲、干缩等应力，将产生横向斜向裂纹。对已浇筑完的混凝土应在收浆后尽快予以覆盖和洒水养护工作。养护时间长短可根据当时环境的气象条件、砼自身强度上升速度情况定，—般不少于7d。

5）施工的现场管理

由于现场施工管理不严格、质检不到位；如现场未按实际含水率去调整配合比而直接采用设计配合比；砂石料等材料未分仓堆放导致含泥量超标和级配不均等；施工未按设计图纸施工；路基填方压实不到位；路面过早开放交通等均可造成路面的开裂破坏，因此在施工过程需严格加强现场施工管理工作，同样是关键性工作。

（二）材料的选择

1）水泥

施工中应使用抗折强度大、早期强度增长比较快、抗冻性、耐腐性、稳定性好的P.O 42.5以上水泥。在整个施工过程中应使用同一品牌、同一型号的水泥。因为不同品牌的水泥质量也不同，各种性能存在一定差距，即使在相同配合比情况下，早期强度上升速度等都有一定差异，因此会给路面产生断裂留下隐患。同时每批水泥出厂不得超过3个月，否则需要进行复试，检测合格后方可使用。

2)粗骨料

选用的碎石或砾石应质地坚硬、颗粒继配良好、洁净，最大粒经不应超过40 mm，针片状含量应小于15％，含泥量要小于1％，不含有硫酸盐、硫化物等有害物质。一般最好采用反击式设备加工的碎石。

3)细骨料

选用的细骨料颗粒级配要好，宜优先使用II区砂，应坚固性要好、表面洁净。要严格控制含泥量，含泥量要小于3％。一般最好采用河砂。

4)水

拌和混凝土及养护所用的水，不应含有影响混凝土质量的碱、酸、有机物、盐类等。水质应符合《混凝土用水标准》（JGJ63-2006），一般混凝土工程中宜使用饮用水。

5）配合比的选择

施工单位应严格控制最佳配合比，以提高水泥混凝土抗折强度，降低水泥砼收缩，对于防止断裂具有一定的作用。

（三）路基质量的好坏

控制好对路基的稳定性，避免造成路基的不均匀沉降等路基质量问题而影响到今后路面砼板的破坏，从以下几方面控制：

1)控制好每层填料松铺厚度，保证路基填方的密实度达到规范要求；

2)保证有足够的路基填筑的宽度和超宽填筑，避免发生“亡羊补牢“的现象。因为当发现填筑宽度不够时，在将一些回填土倾倒在边坡上，用人工摊铺拍实，这样的效果达不到压实标准，容易造成滑坡，和路基沉降，造成今后面层的开裂。

3）路基施工过程中要按设计与规范要求做成一定的横坡度，保证路基施工临时排水系统畅通，避免出现大量的积水导致底下路基的破坏。

4）处理好软基地段，保证经软基处理后的路基段承载力。

5）路基填筑使用材料的选择：在通常情况下，沼泽土，冻土、含有树根、杂草的土等这些不易被压实的材料不能用于路基填筑。宜选用透水性好的砂包土、碎石土，或者强度高，有利于压实的土质等材料。

6）填挖交界处：当路堤在斜坡上或填挖交界处时，或坡度大于1:5的坡地时，应把原地面挖成宽度应不小于2m的台阶，并用进行夯实，保证路堤的稳定。

7）构造物台背回填质量：因为结构物台背回填的碾压作业面小，是施工中质量把关比较薄弱的环节。这样在浇筑路面水泥混凝土后，由于台背的不均匀沉降，在外荷载的作用下，会造成水泥混凝土路面断裂。所以在结构物台背回填过程中要严格控制填料质量、填料分层填筑厚度和碾压遍数，保证台背回填的施工质量要求。

（四）路面结构设计等其他方面

现阶段我国经济处在较快发展阶段，在经济快速发展的同时，道路的交通量的不断增大和路面最初设计所承受的抵抗力已经相差过大，故现实中诸多道路在交付使用后短期内就出现了路面开裂、断板等破坏。故在路面设计方面，需结合当地经济的发展速度和道路工程的超负荷使用量方面去把握前瞻设计，以保障路面的质量，不至于过早的出现路面断裂破坏等现象。

结束语

总之，导致路面断裂的原因可能是多方面的，各个工序施工的质量好坏都有可能导致路面断裂等破坏，这也是工程各分部分项工程相关性、紧密性的体现，只有在施工的过程中和交付使用它后，不断的去总结经验教训，让各参建者提高质量意识，严格按照现行设计规范要求施工，才能使路面建设后发挥到预期的效果。

参考文献：

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