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摘要：市政道路工程裂缝是长期以来施工企业试图攻克的难题，本文根据多年的工程实践经验，对裂缝成因作了详细分析，并提出了具体的防治对策
关键词：市政道路工程 裂缝成因防治
Abstract: the urban road engineering crack is long construction enterprise of trying to conquer problem, this paper based on many years of practical engineering experience, the crack formation detailed analysis, and put forward the concrete countermeasures to prevent and control
Keywords: municipal road engineering crack causes prevention and treatment
中图分类号：TU99 文献标识码：A文章编号：
一、 引言
随着现代物流业的迅猛发展，车流量大增，受油费涨价及人工费上涨等诸多因素影响，车辆超载已成普遍现象。市政道路工程招投标恶性竞争，低价中标，加上盲目抢工期等因素干扰，道路工程质量受到严重受害，许多城市道路使用寿命大大缩短，远远达不到设计年限就出现破坏现象，令人心痛。造成路面破坏的起因在于出现裂缝，裂缝的不断拓展，最终导致路面破损。本文试图分析裂缝成因并提出防治对策，以期引起业界重视。
二、 裂缝的成因分析：
裂缝按其受力情况分为两大类，一类是结构型破坏裂缝，另一类为非荷载裂缝，包括温度缝、干缩裂缝、塑性收缩裂缝、疲劳裂缝等，沉陷裂缝、沥青路面的反射性裂缝、可能是结构型引起，也可能非荷载引起。
1、 结构性破坏裂缝的成因：
结构性裂缝产生的原因主要是超载所引起，超载破坏了路床的稳定性，没有足够的强度来抵制外力作用，导致裂缝的产生，为贯穿性裂缝。沉陷裂缝的产生非荷载原因是由于结构地基土质不均、松软，或是回填土压实度不符要求，或是浸水而造成不均匀沉降。沉陷裂缝的产生荷载原因可能局部受荷偏大，超过其承载力。此类裂缝都为贯穿性裂缝，其走向与沉陷情况有关，一般沿地面垂直或是30-45°角方向发展，较大的沉陷裂缝，往往有一定的错位，裂缝宽度与沉降量成正比关系。
2、 温度裂缝的成因：
温度裂缝一般产生于温差变化较大地区或大体积混凝土结构中。昼夜温差大，导致混凝土内部及表层热胀冷缩不协调，产生一定的拉应力，拉应力超过砼的抗拉强度，产生裂缝。大体积砼内部水化热大，由于砼体量大，大量的水化热聚集在混凝土内部不易散发，导致内部温度急剧上升，而砼表面散热较快，当内部温度与表面温度超过25℃，产生的拉应力超过砼的抗拉强度，就产生温度裂缝。
温度裂缝通常只在砼表面较浅的范围内产生，裂缝走向无规律，裂缝宽度不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝通常中间粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的产生会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低混凝土的抗冻性，抗疲劳及抗寒性，从而影响耐久性，
3、 干缩裂缝成因：
干缩裂缝的产生在于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致不同变形结果，混凝土表面受外部各种条件影响水分挥发速度快，变形大，内部湿度变化较小，变形也较小，较大的表面干缩受到砼内部的约束产生较大的拉应力而产生裂缝。相对湿度越低，水泥桨体干缩越快，干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝，宽度多在0.005-0.2mm之间，大体积砼表面常见，较薄的梁板中多沿其短向布置。干缩裂缝影响抗渗性，影响混凝土的耐久性。干缩裂缝产生与水灰比、水泥的成分、水泥用量，材料的性质和用量、外加剂的掺量等诸多因素有关。
4、 塑性裂缝的成因：
塑性裂缝是混凝土凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。塑性裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝一般多呈中间宽，两端细且长短不一，互不连贯状态。较短的缝长只有20-30cm，较长的可达2-4m，宽度1-5mm。其产生的原因为混凝土终凝结前几乎没有强度或强度较小，受高温或较大风力影响，砼表面失水过快，造成毛细管产生较大的负压而使砼体积急剧收缩，而此时的强度又无法抵制其本身的收缩应力，因此产生龟裂。
5、 疲劳裂缝成因
疲劳裂缝是受到车辆荷载反复作用和周期性环境温度变化的影响，混凝土逐渐松散，内部抵抗力不足以抵制外界的反复作用而产生的裂缝。
6、 反射裂缝成因：
由于路基有裂缝，沥青面层在使用中裂缝位置处容易产生开裂，形成反射裂缝。反射裂缝的产生和发展是由于温度变化和行车荷载及两者的综合作用所致。由温度变化引起的反射裂缝称为温度型反射裂缝，有荷载引起的反射裂缝成为荷载型反射裂缝。当车轮荷载位于裂缝上方时，裂缝两侧无相对移动或相对移动较小，由于裂缝处的半刚性结构层不能承受拉应力，所以裂缝处顶面沥青层中弯拉应力最大，容易形成弯拉型反射裂缝。当车轮荷载位于裂缝某一侧时，裂缝两侧产生相对位移使得沥青面层中的剪应力增大，造成剪切型反射裂缝。温度型反射裂缝主要是横向裂缝。反射裂缝的产生加快路面的老老化，缩短沥青路面使用寿命。
三、 防治对策
受各种外界因素影响，市政道路工程易产生裂缝，根据裂缝形成的机理，有针对性的采取对策，可有效减少或避免裂缝的产生，延长道路使用寿命。
1、 结构性裂缝的防治：
① 防止超载，或者在设计时考虑对路基工作区的深度加大一些，以防患于未然。
② 对松软土、填土地基等路床部位在上部结构施工前夯实，达到密实度指标的要求；
③ 保证模板由足够的强度和刚度，且支撑牢固，并使地基受力均匀。
④ 防止混凝土浇筑过程中地基被水浸泡。
⑤ 模板拆除时间不能太早，拆模先后次序严格按规范要求实施。
2、 温度裂缝的防治：
① 尽量选用低热或中热水泥，减少水化热。
② 降低水灰比，控制在0.55以下。
③ 减少用水量，掺加减水剂。
④ 高温季节搭设遮阳板等辅助措施，控制砼的升温，降低浇筑混凝土入模温度。
3、 干缩裂缝的防治：
① 采用中低热水泥和煤灰灰水泥，降低水泥的用量。
② 控制水灰比，减少用水量，掺加适量的减水剂。
③ 严格控求砼配合比，控求用水量，用水量不能大于砼配合比设计所规定的用水量。
④ 加强早起养护工作，并适当延长砼的养护时间。
⑤ 合理设置收缩缝。
4、 塑性裂缝的防止：
① 选用干缩值较小、早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。
② 严格控制水灰比，掺加高效减水剂来增加砼的和易性、塌落度，减少水泥及水的用量。
③ 高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施，及时养护。
④ 及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等，保持砼终凝前表面湿润。
5、 疲劳裂缝的防止：
控制砼道路面层质量，控制裂缝。
6、 反射裂缝的防治：
设置应力吸收层，防治反射裂缝。
① 在基层与面层之间铺橡胶沥青中间层、预制织物膜带条、土工织物或土工格栅中间层、低粘度沥青混凝土层等均匀应力吸收层。
② 采用应力吸收薄膜，对减缓反射裂缝的产生与扩展有明显的效果，可使裂缝处相对位移产生的应力传到面层时大为减少，明显降低应力强度因子。而吸收薄膜的弹性模量越低，防裂效果越好。可见应力薄膜应选用低模量搞韧性、大变形率的材料为好。就目前常用的材料而言，土工织物与沥青橡胶薄膜的弹性模量都较低，变形率较大。不存在低温脆裂问题，效果更佳。
③ 用土工格栅加筋沥青路面的主要功能，能有效控制车辙、反射裂缝和疲劳裂缝，不同类型格栅性能显著不同。
④ 橡胶沥青吸收膜，是使用废橡胶磨细的粉与热沥青搅拌后施与面层中间，形成一薄膜或与砂石成一薄膜层。有实验结果表明，此应力吸收层在面层中间效果最佳。
注：文章内所有公式及圖表请用PDF形式查看。
关键词：市政道路工程 裂缝成因防治
Abstract: the urban road engineering crack is long construction enterprise of trying to conquer problem, this paper based on many years of practical engineering experience, the crack formation detailed analysis, and put forward the concrete countermeasures to prevent and control
Keywords: municipal road engineering crack causes prevention and treatment
中图分类号：TU99 文献标识码：A文章编号：
一、 引言
随着现代物流业的迅猛发展，车流量大增，受油费涨价及人工费上涨等诸多因素影响，车辆超载已成普遍现象。市政道路工程招投标恶性竞争，低价中标，加上盲目抢工期等因素干扰，道路工程质量受到严重受害，许多城市道路使用寿命大大缩短，远远达不到设计年限就出现破坏现象，令人心痛。造成路面破坏的起因在于出现裂缝，裂缝的不断拓展，最终导致路面破损。本文试图分析裂缝成因并提出防治对策，以期引起业界重视。
二、 裂缝的成因分析：
裂缝按其受力情况分为两大类，一类是结构型破坏裂缝，另一类为非荷载裂缝，包括温度缝、干缩裂缝、塑性收缩裂缝、疲劳裂缝等，沉陷裂缝、沥青路面的反射性裂缝、可能是结构型引起，也可能非荷载引起。
1、 结构性破坏裂缝的成因：
结构性裂缝产生的原因主要是超载所引起，超载破坏了路床的稳定性，没有足够的强度来抵制外力作用，导致裂缝的产生，为贯穿性裂缝。沉陷裂缝的产生非荷载原因是由于结构地基土质不均、松软，或是回填土压实度不符要求，或是浸水而造成不均匀沉降。沉陷裂缝的产生荷载原因可能局部受荷偏大，超过其承载力。此类裂缝都为贯穿性裂缝，其走向与沉陷情况有关，一般沿地面垂直或是30-45°角方向发展，较大的沉陷裂缝，往往有一定的错位，裂缝宽度与沉降量成正比关系。
2、 温度裂缝的成因：
温度裂缝一般产生于温差变化较大地区或大体积混凝土结构中。昼夜温差大，导致混凝土内部及表层热胀冷缩不协调，产生一定的拉应力，拉应力超过砼的抗拉强度，产生裂缝。大体积砼内部水化热大，由于砼体量大，大量的水化热聚集在混凝土内部不易散发，导致内部温度急剧上升，而砼表面散热较快，当内部温度与表面温度超过25℃，产生的拉应力超过砼的抗拉强度，就产生温度裂缝。
温度裂缝通常只在砼表面较浅的范围内产生，裂缝走向无规律，裂缝宽度不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝通常中间粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的产生会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低混凝土的抗冻性，抗疲劳及抗寒性，从而影响耐久性，
3、 干缩裂缝成因：
干缩裂缝的产生在于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致不同变形结果，混凝土表面受外部各种条件影响水分挥发速度快，变形大，内部湿度变化较小，变形也较小，较大的表面干缩受到砼内部的约束产生较大的拉应力而产生裂缝。相对湿度越低，水泥桨体干缩越快，干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝，宽度多在0.005-0.2mm之间，大体积砼表面常见，较薄的梁板中多沿其短向布置。干缩裂缝影响抗渗性，影响混凝土的耐久性。干缩裂缝产生与水灰比、水泥的成分、水泥用量，材料的性质和用量、外加剂的掺量等诸多因素有关。
4、 塑性裂缝的成因：
塑性裂缝是混凝土凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。塑性裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝一般多呈中间宽，两端细且长短不一，互不连贯状态。较短的缝长只有20-30cm，较长的可达2-4m，宽度1-5mm。其产生的原因为混凝土终凝结前几乎没有强度或强度较小，受高温或较大风力影响，砼表面失水过快，造成毛细管产生较大的负压而使砼体积急剧收缩，而此时的强度又无法抵制其本身的收缩应力，因此产生龟裂。
5、 疲劳裂缝成因
疲劳裂缝是受到车辆荷载反复作用和周期性环境温度变化的影响，混凝土逐渐松散，内部抵抗力不足以抵制外界的反复作用而产生的裂缝。
6、 反射裂缝成因：
由于路基有裂缝，沥青面层在使用中裂缝位置处容易产生开裂，形成反射裂缝。反射裂缝的产生和发展是由于温度变化和行车荷载及两者的综合作用所致。由温度变化引起的反射裂缝称为温度型反射裂缝，有荷载引起的反射裂缝成为荷载型反射裂缝。当车轮荷载位于裂缝上方时，裂缝两侧无相对移动或相对移动较小，由于裂缝处的半刚性结构层不能承受拉应力，所以裂缝处顶面沥青层中弯拉应力最大，容易形成弯拉型反射裂缝。当车轮荷载位于裂缝某一侧时，裂缝两侧产生相对位移使得沥青面层中的剪应力增大，造成剪切型反射裂缝。温度型反射裂缝主要是横向裂缝。反射裂缝的产生加快路面的老老化，缩短沥青路面使用寿命。
三、 防治对策
受各种外界因素影响，市政道路工程易产生裂缝，根据裂缝形成的机理，有针对性的采取对策，可有效减少或避免裂缝的产生，延长道路使用寿命。
1、 结构性裂缝的防治：
① 防止超载，或者在设计时考虑对路基工作区的深度加大一些，以防患于未然。
② 对松软土、填土地基等路床部位在上部结构施工前夯实，达到密实度指标的要求；
③ 保证模板由足够的强度和刚度，且支撑牢固，并使地基受力均匀。
④ 防止混凝土浇筑过程中地基被水浸泡。
⑤ 模板拆除时间不能太早，拆模先后次序严格按规范要求实施。
2、 温度裂缝的防治：
① 尽量选用低热或中热水泥，减少水化热。
② 降低水灰比，控制在0.55以下。
③ 减少用水量，掺加减水剂。
④ 高温季节搭设遮阳板等辅助措施，控制砼的升温，降低浇筑混凝土入模温度。
3、 干缩裂缝的防治：
① 采用中低热水泥和煤灰灰水泥，降低水泥的用量。
② 控制水灰比，减少用水量，掺加适量的减水剂。
③ 严格控求砼配合比，控求用水量，用水量不能大于砼配合比设计所规定的用水量。
④ 加强早起养护工作，并适当延长砼的养护时间。
⑤ 合理设置收缩缝。
4、 塑性裂缝的防止：
① 选用干缩值较小、早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。
② 严格控制水灰比，掺加高效减水剂来增加砼的和易性、塌落度，减少水泥及水的用量。
③ 高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施，及时养护。
④ 及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等，保持砼终凝前表面湿润。
5、 疲劳裂缝的防止：
控制砼道路面层质量，控制裂缝。
6、 反射裂缝的防治：
设置应力吸收层，防治反射裂缝。
① 在基层与面层之间铺橡胶沥青中间层、预制织物膜带条、土工织物或土工格栅中间层、低粘度沥青混凝土层等均匀应力吸收层。
② 采用应力吸收薄膜，对减缓反射裂缝的产生与扩展有明显的效果，可使裂缝处相对位移产生的应力传到面层时大为减少，明显降低应力强度因子。而吸收薄膜的弹性模量越低，防裂效果越好。可见应力薄膜应选用低模量搞韧性、大变形率的材料为好。就目前常用的材料而言，土工织物与沥青橡胶薄膜的弹性模量都较低，变形率较大。不存在低温脆裂问题，效果更佳。
③ 用土工格栅加筋沥青路面的主要功能，能有效控制车辙、反射裂缝和疲劳裂缝，不同类型格栅性能显著不同。
④ 橡胶沥青吸收膜，是使用废橡胶磨细的粉与热沥青搅拌后施与面层中间，形成一薄膜或与砂石成一薄膜层。有实验结果表明，此应力吸收层在面层中间效果最佳。
注：文章内所有公式及圖表请用PDF形式查看。