摘要：混凝土路面是我國高等級公路路面主要結構之一，本文結合工程實際分析了水泥混凝土路面裂縫產生的原因，依照“防重于治”的原則[1]，提出了如何預防水泥混凝土路面開裂，從而能延長水泥混凝土路面的使用壽命。

　　關鍵詞：裂縫;水泥混凝土;預防措施;

　　我國高等級公路路面結構最主要類型就是水泥混凝土路面，而水泥混凝土路面最常見的質量問題就是裂縫，所以，探尋出混凝土在早期因何會產生裂縫，找出行之有效的防治措施，提高水泥混凝土路面的質量，對提高其使用壽命有著重大意義[1]。

　　1.水泥混凝土路面裂縫的分類

　　1.1按裂縫發生的時期可分為早期裂縫和試用期裂縫。早期裂縫是在混凝土路面在澆注完成后，還沒有完成硬化或者開放交通時就出現的斷板，使用期裂縫是指混凝土路面在開放交通后才出現的裂縫。

　　1.2按裂縫在厚度方向發生程度可分表面裂縫和貫穿裂縫。表面裂縫主要是因為混凝土混合料在早期失水過快干縮而引起的厚度方向沒有完全斷裂的裂縫，一般都是不規則的短小裂縫;貫穿裂縫是因為水泥混凝土表面的裂縫發展而完全折斷成兩塊或兩塊以上的裂縫。

　　2.水泥混凝土路面產生裂縫的原因

　　2.1 基礎的原因

　　水泥混凝土路面的基礎必須要穩定、平整、密實均勻、堅固如不能滿足這些條件，基礎就會產生下沉，從而導致對面層支承的不均勻，使得面層底部無法承載過大的應力而被破壞，導致路面產生裂縫;平整度及基礎高程控制的不好，會致使面層厚度不均勻，造成基層的摩阻力過大，溫度變化時約束混凝土板會發生徐變與收縮，板塊應力過度集中而產生裂縫。

　　2.2 水灰比的影響

　　混凝土在施工后會因各種因素而導致其體積收縮，引起混凝土收縮的主要原因是水泥石，所以水泥用量過多必然會導致有較大的收縮;同時在施工時采用較高的水灰比其目的是為了提高混凝土和易性，目前常用的水泥要完全被水化所需要的最低水灰比大約0.26～0.29，水灰比過大，會增大水泥水化初期集料表面的水膜厚度，而水灰比的增大混凝土的收縮會也明顯增大，從而對混凝土的強度造成影響，易造成裂縫及斷板。

　　2.3 骨料、水泥原因

　　骨料是混凝土的主要的構成部分，骨料的質量會直接影響到混凝土的性能。水泥的細度及化學成分對混凝土質量有著很大的影響，水泥的顆粒越細，水化時就會越快并且越完全，硬化的收縮性也會越大，但顆粒太粗就會影響到水泥活性的發揮。對水泥的化學成分而言，如果水泥中硅酸二鈣等的含量過高又或者其中有害雜質含量過多，會導致混凝土的穩定性降低，易產生過大的收縮，從而會導致水泥混凝土路面產生裂縫[2]。

　　2.4 施工的影響

　　在混凝土攪拌時如攪拌的時間太短，會使得混凝土不夠均勻;如在澆筑過程中忽然停電、氣候突變、運輸不暢等情況，使的澆筑中斷新舊的混凝土容易造成收縮不一致、結合不良從而產生裂縫;如振搗的不足會出現蜂窩、氣孔;但如振搗的時間過長則會造成分層，細顆粒及水留在上層，粗顆粒沉入底層，使得表面的收縮裂縫增加，容易導致路面裂縫的產生。

　　2.5 溫度的影響

　　所有的混凝土都具有熱脹冷縮的性質，當內部或外部溫度發生較大變化時，混凝土便會產生形變。混凝土凝固時，水泥的水化過程會釋放出較多的熱量，而混凝土本身卻導熱性不好，所以會使得內部溫度過高，從而產生膨脹，而外部的熱量已經散失從而體積收縮，這種外縮內脹最易導致混凝土出現裂縫;在高溫地區，特別是在夏季高溫季節，混凝土路面因受日光照射的作用使得表面溫度急劇升高，而內部的溫度升高則較慢，這種內外的溫差同樣也會導致混凝土有裂縫的產生。

　　2.6 切縫不及時或不當

　　切縫深度不夠會使得切縫的部位不足以釋放出混凝土板內部所產生的拉應力，切縫不及時則會影響混凝土內部的拉應力的釋放，導致內部拉應力釋放的位置呈不規則狀，在切縫的周圍產生不規則的裂縫。

　　2.7 養護的影響

　　混凝土在澆筑后二十四小時內若灑水濕潤則會對造成路面龜裂現象;而加長初期潮濕的養護時間只能推遲干縮的開始，無法減少短期的干縮。所以養護方式和時間如選擇不當則可能會影響到路面的開裂。

　　2.8 傳力桿和拉桿的影響;

　　2.8.1 脹縫傳力桿的質量控制一般有兩點，一是傳力桿必須與路面平行，以保證其伸縮方向;二是應在傳力桿的一端涂上瀝青，并且加上管套，以確保其有足夠的伸縮距離。前者易于忽視，傳力桿有的在安裝時即歪歪斜斜。傳力桿與路面不平行，混凝土板伸縮時，傳力桿對混凝土板產生壓應力，引起混凝土板拉裂。后者處理不好，縫端混凝土將被擠裂。

　　2.8.2 縱縫拉桿。縱縫一般有縱向施工縫和縱向縮縫兩種，兩種縱縫都必須設置拉桿。拉桿在設計上并不是作為一種傳荷裝置，其主要作用是拉住相鄰板塊不讓它們分離，因而它應能提供足夠的拉力以克服面層收縮時基層頂面所給予的摩擦力。有些施工單位在施工時所采用的是小直徑螺紋鋼，長度不達要求。這樣，拉桿就無法提供足夠的拉力，混凝土面板在收縮時縱縫會被拉開從而產生裂縫。

　　2.9 開放交通過早

　　開放交通過早，混凝土的強度還較低，還不足以承受行車荷載，但在行車荷載作用下，使得混凝土路面產生裂縫。

　　3. 防治水泥混凝土路面裂縫的措施

　　3.1優化水泥混凝土路面結構設計

　　水泥路面上出現的各種病害，與水泥混凝土路面結構設計有很大的聯系。設計人員應根據待設計道路所在地域的實際情況，采用不同的結構，在設計時應多采用國內外先進的設計理念，盡可能多應用計算機技術，采用有限元法來對水泥混凝土路面進行分析，分析其在各種荷載作用下的應變關系、應力。需要如實掌握接縫構造傳遞荷載的能力和相關特性[3]。運用科學的方法決定結構層的厚度與強度。在設計時還應充分考慮到各種條件對混凝土產生的影響，設計時需要考慮各種條件對混凝土產生的約束，如混凝土的干燥或冷卻，底基層的位移或沉陷，澆筑混凝土板的長度等......

　　3.2 嚴格控制原材料及混凝土級配

　　3.2.1 嚴格選擇符合規范及設計要求的水泥，應盡量選用強度高、收縮性小、安定性好、耐磨性強的普通硅酸鹽水泥。

　　3.2.2 選擇符合規范及設計要求的碎(礫)石。碎石宜細不宜粗，碎石或礫石表面含泥量、針片狀愈少愈好，同時碎石還應有良好級配。

　　3.2.3 混凝土級配必須合理。水灰比應小，用水量盡量采用最小值。水灰比(W/C)增大，混凝土的強度降低，彈性模量減小，故混凝土的干縮、徐變都增大，因此W/C應采用最小值[3]。

　　3.2.4 加適當的外加劑。一般來說，加減水劑可以減少混凝土的用水量，改善混凝土的和易性，降低水分蒸發速度，減少混凝土的收縮值。拌合物具有足夠的強度。

　　3.3 加強施工工藝和質量控制

　　3.3.1 基層質量的控制

　　基層應選用水泥這種穩定類的基層，在有條件的地方還可選用水泥穩定風化料基層。但應控制好水泥的含量，一般將水泥的含量控制在4%—5%內。使用廠拌法來拌合基層料，可以確保拌合物的均勻性以及配料準確，質量也容易控制。在進行基層施工時，使用拉鋼線的方法能嚴格控制好平整度和頂面標高。為減少基層與混凝土之間的摩阻力，最好能在基層面上灑布粘層油或加以鋪塑料薄膜的方法[4]。

　　3.4 加強水泥混凝土路面的維修、養護管理與交通管理

　　養護工作的好壞直接關系到水泥混凝土路面的質量。公路管理部門應加強對道路的維修、養護以及交通管理的工作。

　　3.4.1 重視對排水系統的養護，保證排水系統的暢通，做到地表水和地下水都能順利排到路基以外。

　　3.4.2 重視對水泥混凝土道路的巡查，如發現伸縮縫處與板塊出現坑洞、裂縫、錯臺等病害時，應及時修補。選用填縫料時應選用那些與混凝土回彈性能好、粘接力強、耐老化的材料。

　　3.4.3 加強對路面車輛的管理，如發現超載的車輛，應采取強硬措施，杜絕超載情況的發生，防止因超載而對混凝土路面造成影響。

　　4.結論

　　由于各種原因水泥混凝土路面常會出現各種類型的裂縫[5]，但只要優化了水泥混凝土路面結構設計;嚴格控制原材料及混凝土級配;加強施工工藝和質量控制;加強水泥混凝土路面的養護管理、維修與交通管理等防治措施，水泥混凝土路面的裂縫現象是可以控制的。

　　參考文獻：

　　[1] 吳超凡，臺電倉，饒中.水泥混凝土路面病害發展過程研究[J].公路交通技術，2008(1).

　　[2] 金兆會，黃海榮，開瑞富.水泥混凝土路面裂縫原因分析與修補措施探討[J].吉林交通科技，2008，(3).

　　[3] 周濱，劉洋.施工過程中水泥混凝土路面早期裂縫成因及防治[J].黑龍江交通科技，2006，(8)

　　[4] 公路水泥混凝土路面施工技術規范.人民交通出版社，2003，07.

　　[5] 朱建飛,李俊.水泥混凝土路面斷裂成因及對策分析.2010.