论文部分内容阅读
摘要：水泥混凝土路面裂缝是当前道路工程的一个质量通病，文章对裂缝产生的原因进行了分析，并提出了合理预防混凝土路面裂缝的主要措施
关键词：水泥混凝土路面 裂缝 原因 预防措施
Abstract: cement concrete road surface crack is the current road engineering of a quality problems, the article to the causes of cracks are analyzed, and puts forward some reasonable prevention of cracks in the concrete pavement main measures
Keywords: cement concrete road surface crack causes the preventive measures
中圖分类号： U416.216 文献标识码：A文章编号：
水泥混凝土路面裂缝是当前道路工程的质量通病，它直接影响着道路的耐久性和使用功能，危害性极大。因此对路面裂缝产生的原因进行分析并提出合理的预防措施，是每位质量控制人员的重要职责。对水泥混凝土路面产生裂缝的原因进行科学地分析，采取具体措施加以预防，对保证道路工程质量能起到良好的效果。
1路面裂缝的现象
水泥混凝土路面裂缝的形态具有多样性，主要有横向裂缝、纵向裂缝、龟裂、角隅裂缝、化学反应引起的裂缝、检查井周围的裂缝等几种情况，现象如下：（1）横向裂缝：沿着与道路中心线大致垂直的方向产生裂缝，在行车荷载与温度的作用下，裂缝会逐渐扩展并最终贯穿板厚。（2）纵向裂缝：沿着与道路中心线平行或重合的方向产生裂缝，在运营一段时间后，裂缝往往会变成贯穿裂缝。（3）龟裂：在路面表层出现网状、深度一般在5~10mm之间、浅而细的发丝裂缝，呈小的六角形花纹。（4）角隅裂缝：在混凝土路面板角处，沿着与角隅等分线大致垂直的方向产生裂缝，在胀缝处更易发生。（5）化学反应引起的裂缝：由碱-骨料反应或钢筋锈蚀引起，呈现杂乱的“地图”状裂缝和顺筋开裂，在裂缝处有白色沉淀胶体和锈斑出现。（6）检查井周围裂缝：在检查井或收水井周边转角处呈现放射线裂缝，或在检查井周边呈现纵横向裂缝。这些路面工程的裂缝，是当前建筑施工的一个薄弱环节，其预防措施效果不明显。下面针对这一问题，从人员、材料、机械、方法和环境五个方面分析其原因，并提出预防措施。
2路面产生裂缝的原因分析
2.1人员的素质1)生产工人技术素质低下。目前不少的工人来自农村，没有操作经验和受过系统的岗前培训，没有掌握操作要领，违反操作规程。2）一些类别较低的施工队伍承接工程，技术管理、质量管理薄弱，很多项目专职质检员不到位，对工人违反操作规程的行为纠正不及时，且力度不足。3）很多项目在夜间加班施工，工人疲劳，造成施工工艺粗糙。
2.2工程材料 2.2.1原材料的质量问题。1）水泥品种的选择直接影响工程质量。水泥强度低、抗冻性差、抗干缩能力差、安定性不合格、游离Cao超标等直接造成混凝土路面早期裂缝断板。2）粗集料级配不合理，级配波动较大。粗集料最大粒径控制不严，大粒径集料的混凝土抗弯拉强度相对偏小。粗集料的强度、坚固性不符合设计要求，针片状含量偏大，软弱颗粒含量偏高，从而影响混凝土强度。3）细集料级配不符合要求，细集料含泥量超标降低了混合料的粘结度，降低了混凝土的质量，引起裂缝断板。2.2.2混凝土本身品质的问题。1）水灰比偏大或偏小。水灰比偏大，使混凝土内部密实度降低，强度也随之降低。同时，水灰比偏大，混凝土干缩徐变增大，易造成干缩裂缝。水灰比偏小，和易性差，影响施工操作，也难以振捣密实，使混凝土强度降低。2）计量不准确。施工中配料计量不准确将影响砂石料的级配，混凝土的密实度就难以保证。混凝土中水泥剂量不足或水泥剂量太大，拌和不均匀等都会直接导致混凝土板体内部强度不一致，使混凝土存在薄弱面，这些薄弱面处就是产生裂缝直至断板的根源。2.2.3钢筋质量问题。边缘、角隅、传力杆及检查井四周加固钢筋的设置与数量不符合设计要求，造成路面抗弯拉强度不足而出现裂缝。钢筋的锈蚀会产生体积膨胀，导致混凝土开裂。2.2.4检查井四周回填土质量问题。检查井四周回填土不密实，其沉降使板体产生附加应力而出现裂缝。
2.3机械设备 机具设备对工程质量也有重要的影响。施工机具设备的类型是否符合工程施工特点，性能是否先进稳定，操作是否安全方便等，都会影响混凝土路面的施工质量。如混凝土运输设备落后，使混合料产生离析、泌水、漏浆等现象；混凝土振捣设备不配套，出现漏振或过度振捣现象；面层抹光机性能不稳定，抹光效果差；切缝机性能不符合要求造成切缝深度过浅等，都会导致混凝土路面出现裂缝。
2.4方法1）基层施工的质量问题引起的裂缝断板。基层整体强度不符合设计要求，在行车荷载与水温的作用下，产生塑性变形导致各种形式的裂缝和断板。基层标高控制不好，顶面高程高于设计高程，导致混凝土路面厚度不足，或表面平整度差，导致面层厚度不均匀，增大了面层与基层间的摩阻力,当摩阻力大于混凝土板抗拉应力时就会产生裂缝断板。另外，基层裂缝没有处理修复，也使面层产生反射裂缝。2）混凝土施工时，基层干燥，混凝土中的水分很快被基层吸收，会引起较大的收缩而产生裂缝。3）施工时，混凝土欠振、漏振，使板体强度不均匀，过度震荡或抹平，使水泥和细骨料过多上浮至表面易产生收缩裂缝。4）切缝不及时引起裂缝断板。切缝时间没有准确控制，或作业面广，切缝不及时，在混凝土板薄弱部位收缩开裂，出现不规则断裂。切缝深度过浅，由于横断面没有明显削弱，应力没有释放，因而在临近缩缝处产生新的收缩缝。5）混凝土浇筑完成后，养护不及时、不充分造成混凝土板内水分大量丢失，产生干缩裂缝，或过早开放交通，强度达不到设计要求，导致混凝土路面开裂破坏。
2.5环境条件 1）高温天气施工，水泥水化作用加快，内部水化热不及时散开而产生温度裂缝，同时，因水分蒸发加快，而使混凝土迅速干燥而收缩，易产生裂缝。2）雨季施工，刚浇筑完成的混凝土板体受雨淋湿，增大了收缩开裂的可能性。3）大风天气施工，由于水分蒸发快，混凝土表面产生塑性收缩裂缝。
3预防路面裂缝的措施
在水泥混凝土路面施工中，针对路面裂缝、断板的质量缺陷的成因，提出采取有效的防治措施。在管理上要采取“防范于未然”的事前控制；施工中对每个环节要采取有效的控制手段和监控措施，着重抓好事中控制；加强对成品的把关检查以及事后控制工作，从而从根本上解决水泥混凝土路面裂缝断板的问题。
3.1事前控制
1）挑选素质好的混凝土工,加强岗前培训和技术交底工作。
2）在审核混凝土施工方案时，应重点对防治混凝土路面裂缝的技术措施进行合理性和有效性审核。
3）严把原材料的质量关。水泥使用前，必须进行化验，确保水泥各项指标满足规范要求，同时应尽量采用低水化热、抗冻性好、收缩量小的硅酸盐道路水泥或普通硅酸盐水泥。对已备好的粗细集料，应抽样检测其含泥量、有害物质含量、坚固性、级配等，对粗集料还应抽检其强度、软弱及针片状颗粒含量和磨耗等是否满足规范要求。水泥混凝土路面用钢材的规格、品种、数量应符合设计要求，钢筋表面不得有裂缝、断伤、刻痕等缺陷，对进场的钢筋应进行力学性能检测。
4）控制好基层的质量。在水泥混凝土路面铺筑前，应对其基层施工质量进行检测，基层的压实度、平整度、厚度、纵断高程、横坡度以及强度等必须符合质量检验评定标准的要求，尤其须进行基层弯沉测定，以便验算基层整体模量能否满足设计要求。
5）严格控制施工机械的配置。在混凝土施工前，要审查混凝土搅拌、运输、摊铺与振捣等设备是否配套，数量是否足够，能否保证施工质量等。
3.2事中控制
1）严格按配合比要求进行混凝土控制。在满足施工和易性保证混凝土密实平整的前提下，尽量减少水灰比，采用较低的单位用水量。这样会提高混凝土的强度，尤其是早期强度，降低收缩裂缝。尽量采取真空吸水工艺，降低水灰比，并能提高混凝土的密实度。混凝土配合比计量要准确，并应根据天气情况及粗细集料含水率调整配合比。
2）混凝土施工前，应对基层均匀洒水，将基层和模板湿透，避免吸收混凝土中的水分。施工时，加强振捣工作，不漏振，不过振，保证混凝土面层强度均匀。
3）检查钢筋的安装质量。钢筋网、角隅钢筋、传力杆、加固筋等安装应牢固，位置准确。钢筋安装后应进行检查验收。
4）严格控制混凝土的切缝时间和切缝深度。当混凝土达到设计强度的25%～30%时，应采用切缝机进行切割。气温高，混凝土强度增长快，切割时间要提早。温差大，切割时间也要提早。切缝的最佳时机一般按250～300℃h来掌握。切缝深度应为板厚的1/4-1/3。
3.3事后控制
1）水泥混凝土路面为刚性路面，纵横向缝应及时进行填充，填料应与板的粘结力强，适应混凝土板的收缩，如氯丁橡胶、沥青玛蹄脂等。
2）水泥混凝土面层成活后，应及时养护。可选用保湿法和塑料薄膜覆盖等方法养护。气温较高时，养护期不宜少于14d；低温时，养护期不宜少于21d。在面层混凝土弯拉强度达到设计强度，且填缝完成前，不得开放交通。
3）对已完工的水泥混凝土面层进行检查验收。水泥混凝土的抗压强度、抗折强度、厚度、平整度、相邻板高差、纵断高程、横坡度、板长度、板宽度、总宽度、井框与路面高差、顺直度、板边垂直度、板边蜂窝麻面面积等项目应满足设计要求和施工规范规定。
关键词：水泥混凝土路面 裂缝 原因 预防措施
Abstract: cement concrete road surface crack is the current road engineering of a quality problems, the article to the causes of cracks are analyzed, and puts forward some reasonable prevention of cracks in the concrete pavement main measures
Keywords: cement concrete road surface crack causes the preventive measures
中圖分类号： U416.216 文献标识码：A文章编号：
水泥混凝土路面裂缝是当前道路工程的质量通病，它直接影响着道路的耐久性和使用功能，危害性极大。因此对路面裂缝产生的原因进行分析并提出合理的预防措施，是每位质量控制人员的重要职责。对水泥混凝土路面产生裂缝的原因进行科学地分析，采取具体措施加以预防，对保证道路工程质量能起到良好的效果。
1路面裂缝的现象
水泥混凝土路面裂缝的形态具有多样性，主要有横向裂缝、纵向裂缝、龟裂、角隅裂缝、化学反应引起的裂缝、检查井周围的裂缝等几种情况，现象如下：（1）横向裂缝：沿着与道路中心线大致垂直的方向产生裂缝，在行车荷载与温度的作用下，裂缝会逐渐扩展并最终贯穿板厚。（2）纵向裂缝：沿着与道路中心线平行或重合的方向产生裂缝，在运营一段时间后，裂缝往往会变成贯穿裂缝。（3）龟裂：在路面表层出现网状、深度一般在5~10mm之间、浅而细的发丝裂缝，呈小的六角形花纹。（4）角隅裂缝：在混凝土路面板角处，沿着与角隅等分线大致垂直的方向产生裂缝，在胀缝处更易发生。（5）化学反应引起的裂缝：由碱-骨料反应或钢筋锈蚀引起，呈现杂乱的“地图”状裂缝和顺筋开裂，在裂缝处有白色沉淀胶体和锈斑出现。（6）检查井周围裂缝：在检查井或收水井周边转角处呈现放射线裂缝，或在检查井周边呈现纵横向裂缝。这些路面工程的裂缝，是当前建筑施工的一个薄弱环节，其预防措施效果不明显。下面针对这一问题，从人员、材料、机械、方法和环境五个方面分析其原因，并提出预防措施。
2路面产生裂缝的原因分析
2.1人员的素质1)生产工人技术素质低下。目前不少的工人来自农村，没有操作经验和受过系统的岗前培训，没有掌握操作要领，违反操作规程。2）一些类别较低的施工队伍承接工程，技术管理、质量管理薄弱，很多项目专职质检员不到位，对工人违反操作规程的行为纠正不及时，且力度不足。3）很多项目在夜间加班施工，工人疲劳，造成施工工艺粗糙。
2.2工程材料 2.2.1原材料的质量问题。1）水泥品种的选择直接影响工程质量。水泥强度低、抗冻性差、抗干缩能力差、安定性不合格、游离Cao超标等直接造成混凝土路面早期裂缝断板。2）粗集料级配不合理，级配波动较大。粗集料最大粒径控制不严，大粒径集料的混凝土抗弯拉强度相对偏小。粗集料的强度、坚固性不符合设计要求，针片状含量偏大，软弱颗粒含量偏高，从而影响混凝土强度。3）细集料级配不符合要求，细集料含泥量超标降低了混合料的粘结度，降低了混凝土的质量，引起裂缝断板。2.2.2混凝土本身品质的问题。1）水灰比偏大或偏小。水灰比偏大，使混凝土内部密实度降低，强度也随之降低。同时，水灰比偏大，混凝土干缩徐变增大，易造成干缩裂缝。水灰比偏小，和易性差，影响施工操作，也难以振捣密实，使混凝土强度降低。2）计量不准确。施工中配料计量不准确将影响砂石料的级配，混凝土的密实度就难以保证。混凝土中水泥剂量不足或水泥剂量太大，拌和不均匀等都会直接导致混凝土板体内部强度不一致，使混凝土存在薄弱面，这些薄弱面处就是产生裂缝直至断板的根源。2.2.3钢筋质量问题。边缘、角隅、传力杆及检查井四周加固钢筋的设置与数量不符合设计要求，造成路面抗弯拉强度不足而出现裂缝。钢筋的锈蚀会产生体积膨胀，导致混凝土开裂。2.2.4检查井四周回填土质量问题。检查井四周回填土不密实，其沉降使板体产生附加应力而出现裂缝。
2.3机械设备 机具设备对工程质量也有重要的影响。施工机具设备的类型是否符合工程施工特点，性能是否先进稳定，操作是否安全方便等，都会影响混凝土路面的施工质量。如混凝土运输设备落后，使混合料产生离析、泌水、漏浆等现象；混凝土振捣设备不配套，出现漏振或过度振捣现象；面层抹光机性能不稳定，抹光效果差；切缝机性能不符合要求造成切缝深度过浅等，都会导致混凝土路面出现裂缝。
2.4方法1）基层施工的质量问题引起的裂缝断板。基层整体强度不符合设计要求，在行车荷载与水温的作用下，产生塑性变形导致各种形式的裂缝和断板。基层标高控制不好，顶面高程高于设计高程，导致混凝土路面厚度不足，或表面平整度差，导致面层厚度不均匀，增大了面层与基层间的摩阻力,当摩阻力大于混凝土板抗拉应力时就会产生裂缝断板。另外，基层裂缝没有处理修复，也使面层产生反射裂缝。2）混凝土施工时，基层干燥，混凝土中的水分很快被基层吸收，会引起较大的收缩而产生裂缝。3）施工时，混凝土欠振、漏振，使板体强度不均匀，过度震荡或抹平，使水泥和细骨料过多上浮至表面易产生收缩裂缝。4）切缝不及时引起裂缝断板。切缝时间没有准确控制，或作业面广，切缝不及时，在混凝土板薄弱部位收缩开裂，出现不规则断裂。切缝深度过浅，由于横断面没有明显削弱，应力没有释放，因而在临近缩缝处产生新的收缩缝。5）混凝土浇筑完成后，养护不及时、不充分造成混凝土板内水分大量丢失，产生干缩裂缝，或过早开放交通，强度达不到设计要求，导致混凝土路面开裂破坏。
2.5环境条件 1）高温天气施工，水泥水化作用加快，内部水化热不及时散开而产生温度裂缝，同时，因水分蒸发加快，而使混凝土迅速干燥而收缩，易产生裂缝。2）雨季施工，刚浇筑完成的混凝土板体受雨淋湿，增大了收缩开裂的可能性。3）大风天气施工，由于水分蒸发快，混凝土表面产生塑性收缩裂缝。
3预防路面裂缝的措施
在水泥混凝土路面施工中，针对路面裂缝、断板的质量缺陷的成因，提出采取有效的防治措施。在管理上要采取“防范于未然”的事前控制；施工中对每个环节要采取有效的控制手段和监控措施，着重抓好事中控制；加强对成品的把关检查以及事后控制工作，从而从根本上解决水泥混凝土路面裂缝断板的问题。
3.1事前控制
1）挑选素质好的混凝土工,加强岗前培训和技术交底工作。
2）在审核混凝土施工方案时，应重点对防治混凝土路面裂缝的技术措施进行合理性和有效性审核。
3）严把原材料的质量关。水泥使用前，必须进行化验，确保水泥各项指标满足规范要求，同时应尽量采用低水化热、抗冻性好、收缩量小的硅酸盐道路水泥或普通硅酸盐水泥。对已备好的粗细集料，应抽样检测其含泥量、有害物质含量、坚固性、级配等，对粗集料还应抽检其强度、软弱及针片状颗粒含量和磨耗等是否满足规范要求。水泥混凝土路面用钢材的规格、品种、数量应符合设计要求，钢筋表面不得有裂缝、断伤、刻痕等缺陷，对进场的钢筋应进行力学性能检测。
4）控制好基层的质量。在水泥混凝土路面铺筑前，应对其基层施工质量进行检测，基层的压实度、平整度、厚度、纵断高程、横坡度以及强度等必须符合质量检验评定标准的要求，尤其须进行基层弯沉测定，以便验算基层整体模量能否满足设计要求。
5）严格控制施工机械的配置。在混凝土施工前，要审查混凝土搅拌、运输、摊铺与振捣等设备是否配套，数量是否足够，能否保证施工质量等。
3.2事中控制
1）严格按配合比要求进行混凝土控制。在满足施工和易性保证混凝土密实平整的前提下，尽量减少水灰比，采用较低的单位用水量。这样会提高混凝土的强度，尤其是早期强度，降低收缩裂缝。尽量采取真空吸水工艺，降低水灰比，并能提高混凝土的密实度。混凝土配合比计量要准确，并应根据天气情况及粗细集料含水率调整配合比。
2）混凝土施工前，应对基层均匀洒水，将基层和模板湿透，避免吸收混凝土中的水分。施工时，加强振捣工作，不漏振，不过振，保证混凝土面层强度均匀。
3）检查钢筋的安装质量。钢筋网、角隅钢筋、传力杆、加固筋等安装应牢固，位置准确。钢筋安装后应进行检查验收。
4）严格控制混凝土的切缝时间和切缝深度。当混凝土达到设计强度的25%～30%时，应采用切缝机进行切割。气温高，混凝土强度增长快，切割时间要提早。温差大，切割时间也要提早。切缝的最佳时机一般按250～300℃h来掌握。切缝深度应为板厚的1/4-1/3。
3.3事后控制
1）水泥混凝土路面为刚性路面，纵横向缝应及时进行填充，填料应与板的粘结力强，适应混凝土板的收缩，如氯丁橡胶、沥青玛蹄脂等。
2）水泥混凝土面层成活后，应及时养护。可选用保湿法和塑料薄膜覆盖等方法养护。气温较高时，养护期不宜少于14d；低温时，养护期不宜少于21d。在面层混凝土弯拉强度达到设计强度，且填缝完成前，不得开放交通。
3）对已完工的水泥混凝土面层进行检查验收。水泥混凝土的抗压强度、抗折强度、厚度、平整度、相邻板高差、纵断高程、横坡度、板长度、板宽度、总宽度、井框与路面高差、顺直度、板边垂直度、板边蜂窝麻面面积等项目应满足设计要求和施工规范规定。