近年來，隨著國民經濟的高速發展，交通運輸事業也遇到了最好的時機，高等級道路的建設在社會主義現代化建設中發揮著巨大的作用，并且具有良好的發展前景。 目前，我國高等級道路的發展比較迅猛，高等級路面的舒適、平坦已日益為專家所注重。我國著名混凝土裂縫專家王鐵夢經過大量的研究認為：“混凝土的裂縫是不 可避免的，但有害程度是可能控制的”�；炷翆＜业难芯空f明了混凝土裂縫的普遍性與必然性，同時也指出了防止混凝土裂縫的可能性與必然性。在我國，作為高 等級的水泥混凝土路面，發展十分迅速，目前，水泥混凝土路面每年的建設里程已超過1.5萬公里，而且還有加速發展的趨勢，但水泥混凝土路面所面臨的挑戰也 是相當嚴峻的，突出的問題有：破環嚴重，破損速度較快，修復困難。其裂縫正成為水泥混凝土路面的質量通病之一，必須引起重視，認真分析其原因，積極采取預 防措施加以防治。本文主要從水泥混凝土路面裂縫的種類、分類，產生的原因以及預防措施，談一些淺顯的看法。
一、裂縫的種類
一般來說，經常出現的混凝土路面裂縫有縱縫、橫縫和淺表層發狀裂縫三種�？v縫的特點為出現在通車以后，自下而上貫通，縫寬且長，延伸面積較大， 不好補救，而且有可能發展成為網狀裂縫，危害較大。橫縫因其出現的時間不同表現為兩種特征：一種出現在混凝土硬結以前，其縫短而細淺，如及時發現適當再次 抹面可以緩解，一般在混凝土硬結以后終止，危害較��；另一種出現在混凝土硬結以后通車之前，縫較細，經過一段時間后，縫逐漸變寬，最后導致整塊板斷裂。由 于斷板影響了混凝土的整體強度，板塊變小，加大單位面積對路基層的壓力，基層易不均勻變形，板塊便會變得高低不平，而且雨水易浸軟路基，加速了路面的破 壞，縮短了路面的使用壽命，因此，這種裂縫也是非常嚴重的。淺表層發狀裂縫，呈不規則的五邊形或六邊形，縫細而淺短，連成為一片，它只是面層裂紋，不深入 混凝土內部，這種龜裂可能導致面層掉皮剝落，最終造成路面的損害，所以這種裂縫影響表層的耐久性和抗磨性，也影響外觀質量，在施工中也必須引起足夠的重 視。
二、水泥混凝土路面裂縫的分類
2.1 按裂縫在厚度方向發生程度分 ①表面裂縫。主要是由混凝土混合料過的早過快失水干縮引起的厚度方向未完全斷裂的裂縫，其主要表現形式為不規則短裂縫；②貫穿裂縫。由水泥混凝土表面裂縫發展而產生的已完全折斷成兩塊以上的裂縫（也稱斷板）。
2.2 按裂縫發生的方向分 ①橫向裂縫。垂直于行車方向的有規則的裂縫；
②縱向裂縫。順路方向出現的裂縫；③斜向裂縫。不平行于順路方向及不垂直于行車方向的裂縫；④交叉裂縫。兩條或兩條以上相互交錯的裂縫。
2.3 按裂縫發生的時期分 ①早期裂縫�；炷谅访鏉沧⑼瓿珊�，未完成硬化和開放交通就出現的斷板，稱為早期裂縫和施工裂縫；②使用期裂縫�；炷谅访骈_放交通后出現的裂縫，也稱后期裂縫。
2.4 按路面損壞程度分 可分為：輕微、中等、嚴重三個等級
三 水泥混凝土路面裂縫產生的原因
引起水泥混凝土路面產生裂縫的根本原因在于溫度應力與荷載應力超過混凝土的抗拉強度或者是混凝土的自身收縮（包括失水收縮和溫度收縮）及其與基 層間的強大摩擦力（包括靜摩擦力和粘結剪應力）。歸納為五個方面的因素：原材料因素、混凝土配合比因素、道路基層、面層的因素、施工工藝的因素及邊界因 素。
3.1、原材料因素
1、水泥的安定性差，在高溫煅燒時產生過多的游離氧化鈣和氧化鎂，遇水時，水化反應非常緩慢，且體積會膨脹，致使在已硬化的混凝土中，繼續進行緩慢的水化 反應，體積增大，導致混凝土裂縫。此外水泥中含有過多的石膏，硬化后生成的含水硫鋁酸鈣體積也會增大，也會導致混凝土裂縫。
2、水泥的水化熱過高，使初期混凝土內部溫度過高。這時如果一旦氣溫突然下降（比如夜間或冷空氣南下），混凝土路面就會裂縫。
3、使用火山灰水泥或礦渣水泥做混凝土路面，也易裂縫。這是由于這兩種水泥干縮率大。
4、砂石集料含泥量及有機物含量超標，附著在砂、石表面的粉塵或有機質起著隔離劑的作用，致使水泥與砂石之間的粘結不良，也會造成混凝土早期裂縫。如在三 府路施工過程中，發現新澆注的混凝土路面上多處發生發射狀裂縫，經分析發現石子中含有大量的風化石，吸水后體積膨脹，導致路面出現發射狀裂縫。
3.2混凝土配合比因素
1、單位體積的水泥用量偏大，混凝土在空氣中結硬，體積干縮是水泥引起的，砂石料是不會干縮的。水泥用量正比于混凝土的收縮率，過多的水泥用量，必然導致 較大的干宿，致使混凝土裂縫。如在永明路水泥穩定碎石基層的施工中，因為工期緊，為了趕進度，早日使水穩基層達到設計強度，加大了水泥用量，結果水穩基層 發生干縮裂縫，并發展到了瀝青混凝土面層。
2、水灰比偏大，水泥完成水化反應所需的水灰比一般在0.27左右。在施工中為了滿足混凝土和易性的需要，采用較大的水灰比。多余的水分在混凝土結硬過程中逐步蒸發，造成混凝土的空隙增大，強度降低，干縮增大，導致混凝土裂縫。
3、含砂率偏大，混凝土配合比含砂率偏大，相對來講，必然造成單位體積混凝土的用灰量和用水量都增加，混凝土的干縮量也因此而增大，造成混凝土板塊裂縫。
3.3、基層、面層的影響
1、基層施工原因①基層標高失控，造成路面厚度不一致，過薄或厚薄交界處將成為薄弱斷面，在混凝土收縮時，難以承受拉應力而開裂。②基層不平整會增加其與 混凝土里面的摩擦力，也易在較薄弱處產生開裂。③基層干燥會吸收混凝土拌和物中的水分，使底部混凝土失水，強度降低導致開裂。④基層壓實度不足，達不到設 計及規范要求，由于水文條件的變化和行車荷載作用，產生不均勻沉降，從而導致開裂。
2、面層施工原因①混凝土混和料攪拌不足或過分，振搗不密實，形成混凝土強度不足或粗細骨料離析分層，易導致早期開裂。②混凝土在拌和時，由于水化熱產 生較大的內外溫差，其產生的溫度應力大于混凝土本身的強度時就會產生裂縫。③混凝土在運輸時，由于運距較長或路面不平顛簸振動作用，使混凝土混合物產生漏 漿失水以及分層離析，也會使澆搗后的路面產生裂縫。④養護不及時或養護方法不當，使混凝土失去凝結硬化所需的水分，從而形成干縮裂縫。⑤沒有及時進行路面 切縫，混凝土在凝結硬化過程中產生較大溫度應力，由熱脹冷縮原理，在混凝土板較薄弱處形成不規則的貫穿裂縫，主要以橫向裂縫為主。⑥施工過程中由于種種原 因過早的通車，使混凝土在未達到設計強度前就承受動力荷載，也會產生早期裂縫。
3.4、施工工藝的因素
1、夏秋兩季施工混凝土路面，如果是安排在上午進行，混凝土板面易裂縫。這是因為上午澆注的混凝土到晚上已經結硬，這時混凝土所發生的干縮拉應力與因夜間氣溫降低而導致的混凝土產生的拉應力疊加在一起，造成混凝土板面裂縫。
2、混凝土集料攪拌時間不夠，導致混凝土板強度不均勻，強度低的地方會出現裂縫。
3、混凝土的振搗時間不夠，造成混凝土的空隙率大，強度低，混凝土面板裂縫�；炷恋恼駬v時間過長，造成混凝土離析，灰漿浮在混凝土板面上，混凝土結硬后會脫皮和龜裂。
4、混凝土澆注時，因停電、機械故障、下雨等原因中斷作業，再澆搗時未按施工縫處理，致使新舊混凝土交接處出現裂縫。
5、養護不及時，尤其是在氣溫高、空氣濕度小、風大等條件下，會使混凝土表面水分蒸發過快，從而造成干縮加劇，引起混凝土裂縫。
6、切縫不及時。由于操作人員切縫時間掌握不準確、切縫深度不夠或者切割機械故障而造成混凝土內部收縮應力過大，引起裂縫。
7、施工車輛過早放行。在混凝土強度不足以抵抗車輛通行產生的荷載應力時，混凝土板會產生裂縫。
8、采用真空吸水工藝時，如果因為兩個吸水墊之間未重疊而導致漏吸，則漏吸處水灰比較兩側要大，因而此處的混凝土強度低，干縮量大，形成薄弱環節，致使混凝土板裂縫。
9、傳力桿安裝不當，上、下、左、右不平行，則會重阻礙混凝土自由收縮，故會在傳力桿前、后出現裂縫。
10、在日溫較大的地區或混凝土澆注后氣溫突然下降過大時，混凝土板出現早期裂縫。
11、拆模過早或冬季施工過早去除保溫層，導致尚在硬化期的混凝土內部與表面溫差較大，產生裂縫。
3.5、邊界因素
1、在雙幅路面施工中，已澆注一幅的收縮縫在另一幅未開始澆注前已經裂縫。當氣溫下降時，縮縫兩邊的混凝土板塊收縮，這樣后澆注的那幅混凝土路面還未切割的混凝土板塊受到較大的位應力，就會在先澆注那幅混凝土板塊的縮縫延伸拉置發生裂縫。
2、有中央分隔帶路緣石的高速公路和城市道路施工中，路緣石常設有混凝土基座，因路緣石先于地面施工，當氣溫下降時，路緣石本身會收縮。路緣石下半部具有粗糙面會帶動初期強度很低的混凝土板面在路緣石裂縫處產生邊界裂縫。
3、如果混凝土路面下的穩定層已經發生裂縫，裂縫兩邊基層在氣溫下降時要收縮。由于摩擦力的作用，同樣會帶動上面初期混凝土面板裂縫。
4、在城市道路修建混凝土路面，有時在混凝土路面范圍內有已建好的立交橋墩柱，下水道的窨井及路邊緣的雨水口等。因這些建筑物的埋置深度較深，被固定在大地上，新澆的路面混凝土要收縮式伸張，受到這些建筑物的阻礙而導致裂縫。
四.預防措施
4.1 從材料上控制
1、禁止使用安定性差，強度不足的水泥。不同廠家、不同批號、不同標號的水泥不得混合使用。盡量采用旋轉窯生產的水化熱低、干縮量小的硅酸鹽道路水泥或普通硅酸鹽水泥。
2、在夏季施工時，不應使用早強型水泥。
3、在混凝土路面施工中不宜使用火山灰水泥或礦渣水泥。
4、砂、碎石、礫石集料含泥量超標時，應更換料源，粗細骨料的含泥量一般不能超過3％，石子應該有一定的硬度和抗壓碎能力，粒徑不得大于40mm,砂應選用潔凈的中砂，骨料的級配應良好，以確�；炷涟韬衔锞哂凶銐虻膹姸�。
4.2從配合比上控制
1、在滿足混凝土強度的要求下，減少水泥的用量。路面混凝土要首選標號高的硅酸鹽道路水泥或硅酸鹽水泥。
2、路面混凝土要選擇水灰比小、含砂率小的配合比，同時要嚴格控制混凝土配合比，水泥用量誤差控制在1％以內。
3、及時測試砂、石材料的含水量，以便調整用水量，保持水灰比準確。改善和易性可使用合適的減水劑。用水量誤差不超過1％，外加劑誤差控制在2％以內。嚴格采取加水的方法改善混凝土的和易性。
4、采用電子稱或其它現代化配料機械設備準確配料，不采用手推車，按車計量配料方法。集料稱量誤差在3％以內。
5、低砂率和多級級配能有效地提高混凝土的密集度，減少混凝土的塑性收縮空間，減少裂縫。
6、采用真空吸水工藝，真空吸水可以吸出多余的水分，有效的提高混凝土的早期強度，防止出現早期裂縫。
4.3、從基層、面層控制
1、基層質量的控制①基層應采用水泥穩定類基層，有條件的地方建議采用水泥穩定風化料基層。應控制水泥的含量，不宜過高，也不宜過低，過高容易產生裂縫， 過低強度不夠，穩定性差。水泥含量一般控制4—5％為宜。②建議采用廠拌法拌合基層料，能保證拌合物的均勻性和配料準確，質量容易控制。③基層施工時，采 用拉鋼線的方法嚴格控制頂面標高和平整度，按照規范要求進行碾壓，確�；鶎拥膲簩嵍冗_到95％。④加強基層的養護工作，在混凝土路面施工之前應保證基層面 的濕潤狀態。⑤為減少混凝土與基層之間的摩阻力，建議采取在基層面上加鋪塑料薄膜或灑布粘層油的方法。
2、 混凝土面層的質量控制①應保證混凝土拌合物的和易性，準確掌握配合比和用水量。采用機械拌合時間不得少于90s，摻外加劑時，攪拌時間應適當延長。若集料 溫度過高，應采取降溫措施再配料拌合。原材料進入攪拌筒的順序為石子水泥砂。②混凝土路面施工前，應保證各種機械的正常運轉，提前做好各種準備工作，保證 施工的連續性。③加強振搗，采用插入式振搗器與振動梁配合施工。插入式振搗器振搗完畢后，再用振動梁進一步振搗找平，沿混凝土表面拖拉振實，移動速度應均 勻緩慢，發現缺料處，應及時填料，多余的集料適當鏟除，此項工作由專人負責。振動梁應往返兩次，第一次為填料找平，第二次為進一步找平振搗，切實提高混凝 土的密實度。④加強混凝土路面的養生工作。在混凝土抹面工作2h后，用手指輕壓混凝土表面沒有痕跡時開始進行。一般采用草簾覆蓋，上面灑水濕潤，灑水次數 應保證混凝土表面有足夠濕度。養護時間不得少于14d，具體時間應視氣溫而定。⑤及時的切縫是減少混凝土產生裂縫的有效措施，應采用多臺切縫機同時作業， 以保證切縫及時。具體切縫時間應以混凝土強度達到8.0Mpa以上時進行，切縫深度為混凝土板厚的1/3~1/4。有資料表明：軟切縫工藝可提前切縫時 間，預防混凝土路面斷板。⑥加強交通管制，在混凝土養護期間，嚴禁機動車輛和行人通行，在達到設計強度的40％后（約3d），方可準許行人通行。
4.4從施工工藝上控制
1、夏季進行混凝土路面施工，要安排在晚上進行。因為夜間氣溫低，待次日上午，混凝土結硬所發生的收縮拉應力被因氣溫升高混凝土所發生的壓應力抵消了相當大一部分，所以能有效地避免混凝土板裂縫。
2、混凝土的拌和時間要根據機械性能準確掌握，拌和好了的混凝土用眼睛看要顏色均勻一致、干濕一致。
3、混凝土振搗要均勻密實，避免漏振或過振現象發生。
4、混凝土拌和時，若集料溫度過高，應采取降溫措施后再配料拌和。當采用灑水降溫時，應及時測定含水量，調整拌和用水量，保證水灰比不致增大。
5、混凝土路面施工開盤前，要仔細檢查發電機、振動梁、運輸等機具設備，確保其完好。施工現場要有備用機具，嚴禁機具帶病作業。運輸道路要暢通無阻，確保 施工時的連續性。對于氣候突變、停電、停料等情況，應提前做好準備，如調整工序，暫�；炷谅访媸┕�，接頭處要按施工縫處理，如有條件，最好采用雙回路電 源，準備備用工具，以保證施工的連續性。
6、重視混凝土板面養生，混凝土在水中結硬體積不但不會收縮，反而略有膨脹，原因是有少量水會滲透到混凝土中去。比如水下混凝土，盡管水灰比大，水泥用量大，含砂率也高，但不會裂縫就是這個道理。
7、采用優質養護劑或濕法養護，不能采用沒有覆蓋物的灑水養護方法。同時必須要保證養護的時間，實際養護天數根據混凝土強度增長情況定，一般宜為14-21d。要掌握好噴灑養護劑的時間，過早易破壞成面效果，晚則易出現早期裂縫。
8、根據季節及溫度情況、施工規范要求，保證拆模時間不早于最早拆模時間。
9、及時切縫，根據施工現場氣溫及水泥品種試驗確定最早切縫時間。碎石混凝土最佳切割抗壓強度為6.0～12.0Mpa，礫石為9.0～12.0Mpa。 切縫過早，切縫兩邊有碎落和松動現象發生；切縫太遲，混凝土板就會出現裂縫。氣溫高，混凝土強度增長快，切割的時間要提早，溫差大，切割時間也要提早。切 縫濃度不宜少于板厚的1/4。也不宜多于板厚的1/3。
10、控制混凝土路面開放交通的時間。一般需要待混凝土強度達到設計強度時才開放交通，最早也要達到設計強度的80％才能開放交通。
11、采用真空吸水工藝時，一定要注意兩個吸墊之間重疊15cm左右，避免漏吸。
12、正確安裝傳力桿，傳力桿的軸線方向要與切割面垂直。為防止在混凝土振搗時傳力桿上、下、左、右翹動，可采用雙筋支架或雙模板控制。傳力桿要按設計要求，均勻涂瀝青隔層或套塑料管。
13、在晝夜溫差較大的季節或地區施工路面時，在振搗完畢后，即設遮陽棚，避免陽光直接照射，在遮陽棚內進行抹平要在混凝土初凝后，終凝前進行。對混凝土路面進行二次收漿抹平是一道很重要的工序，對防止混凝土早期裂縫有很好的效果。
4.5從邊界因素上控制
1、要盡早沿著先澆混凝土板面的切縫方向，將后澆注的面板切縫。
2、有中央分隔帶、路緣石等結構物時，應在與路面混凝土接觸面涂瀝青，使雙方都能自由伸縮。
3、在混凝土路面內有立交橋的墩柱、窨井及雨水口時，要在墩柱、窨井及雨水口周圍設置伸縮縫，使路面混凝土能夠不受墩柱、窨井和雨水口的阻擋自由地收縮。
五、結束語
王鐵夢教授曾經說過：我們永遠不可能戰勝裂縫，不可能消滅裂縫，不可能杜絕裂縫，只能控制裂縫，允許無害裂縫的存在，要求不出現和少出現有害裂縫，并把無 害裂縫減少到最低限度。這說明了混凝土這種特殊材料產生裂縫的必然性和正常性，要防治混凝土路面早期裂縫，必須從原材料、設計、施工等各個環節重視質量， 嚴格按標準、規程、規范辦事，嚴格各個檢查、試驗、監理、監督環節，采取有效的設備、機械、精心設計、精心施工。不合格材料堅決不入場，不合格設備、機械 堅決不使用，不合格的工藝不許開工，不應該施工的時間不作業。要進行充分調研，進行必要試驗，安排一定試驗路段，不斷總結經驗，指導生產。
（來源：交通世界雜志 ） |
