公路混凝土路面施工开裂的原因

公路混凝土路面施工开裂的原因

陈亮

岳阳路桥集团有限公司 湖南 岳阳 414000

摘要：混凝土路面施工是公路工程施工的关键步骤，对道路裂缝因素的分析可以更具针对性地制定抗裂缝对策，延长混凝土路面的使用寿命，推动交通行业的快速发展，确保人们的出行安全。本文就路面施工开裂的原因进行了详细分析，并针对路面不同裂缝情况简单介绍了几种常用的补缝技术和裂缝防治措施，以期促进我国公路建设工程质量的提高。

关键词：混凝土路面；路面开裂；原因分析

1公路混凝土路面施工开裂的原因

1.1 基层强度影响

公路施工开始之前必须要对原有路面进行清理和压实工作，基层的强度对于表层路面强度影响是非常大的。如果施工人员未能对新路和旧有路面进行标准化处理，就会造成基层沉陷情况不一致，出现纵向贯穿裂缝。在实际的操作过程中，主要有如下一些不合格原因：一是未及时对软弱地面做好密封处理或处理不到位，造成地基含水量过大，产生了"弹簧"的现象；二是压实遍数不合理，压实路机吨数不足、道路填筑的长度偏窄、局部漏压等都会对混凝土路面造成影响；三是路基填料混杂；四是路基填土速度过快。基层作业不合格想要返工补救困难是相当大的，一方面有些施工人员在施工过程中发现原基层松铺系数不合格，所以需要进行二次补加层，可是另一方面由于二次补加层和原基层的衔接程度并不牢固，厚度不够，极易发生松散。这样返工后的基层很容易产生 填料混杂、压实不良、平整度不良、强度不平衡等的问题，加上车辆负荷和高温影响，路基很易产生裂纹。因此，对于基层松软路面一开始就应当按照标准进行清理和压实工作，以保证后续工作的顺利进行，提高混凝土路面工程质量。

1.2 混凝土原材料影响

（1）原材料选用

混凝土的高抗压强度是其被广泛应用的原因之一，但这种材料本身也存在着一定的局限性，那就是抗拉力较低，当混凝土遭受很大的拉应力作用时，就很易产生横向贯穿裂纹。且在一般收费站所常用的水泥混凝土道路中，不同水泥的性质差异也是非常巨大的，水泥强度低也是路面开裂的主要原因。没有经过充分锻烧的混凝土会出现热水化反应，这个反应会使混凝土内积累一些热能，当混凝土内温提高至 50℃时，表面温度却只有 20～30℃，在室内外温度影响下，内外部都会形成不同的热拉应力，从而造成路面上出现表层裂纹。还有一些施工单位为了节省成本，选用价格低劣的骨料，导致碎石压碎值不合格、石子强度不达标等，都会极大影响路面强度。

（2）混凝土配比

混凝土配比工作中，一定要按照国家要求和设计方案的标准进行操作，比如混凝土配比中含泥量过高会使混凝土坍落度提升，降低路面强度和耐久性。水灰比则应当控制在 0.5～0.55 之间，过高的水灰比同样会降低混凝土强度，使其在应力作用下开裂；水混凝土含砂量一般则应当控制在 30％以内。另外，当不同种类和标号的混凝土互相掺杂使用，会造成路基 硬化时间差异和底标层收缩率的差异，同样容易造成路面开裂。若混凝土矿物成分浓度超标则会减弱水泥流动性，给搅拌工作带来不便。

1.3环境气候影响

混凝土徐变与收缩也是造成路面开裂的主要原因之一，在混凝土浇筑成型之后，要留出一定的时间等待其凝固，凝固过程中混凝土会发生收缩。特定天气条件下，太阳光和风会加速水分的蒸发，混凝土表面风干较快发生收缩，而下部在表层的遮挡下风干速度较慢，在表层收缩力和下部张力的共同作用下，就容易出现龟裂和起翘。其次，当遇到气温变动急剧，或者昼夜温差变化很大的气候，混凝土板就容易出现收缩和变化，而这些变化由周边约束力与地基黏合力共同作用，对建筑物内部形成了巨大的旁拉应力，当这种应力大于混凝土板本身的抗拉强度时，就会出现裂缝甚至断裂。因此在高温天气浇筑水泥混凝土时，一定要搭设遮挡篷，并加盖覆膜，防止开裂。

2.裂缝防治措施

2.1 提高土基路基稳定性及其强度

2.1.1 原地基处理

对地表腐殖土和原有的地基土要全面清除一遍，若遇软弱土地段首先要做好分类，再通过勘探、挖探等方式判断软土层的性质和厚度，然后再制定处治方法。含砂低液限土可以利用盲槽排水；厚度很薄、强度较大的软泥层可选用换填砂砾石材料；如结构较复杂，要逐步通过土工布条、碎石桩、砂桩、袋桩砂井、塑料排水板等处理。

2.1.2 路基填筑

地基强化问题主要是在填筑基层施工过程中产生的，因此必须严格限制基层填筑材料施工工艺，以保证基层强化，一般填筑基层材料先选择使用碎石、沙、砂类的黏土，然后是使用含砾、砂低的液限黏土，最后再使用低液限黏土，因此粉质黏土和有机黏土都不能作为基层填筑材料路基。压实率是体现地基强度的关键指标，工程建设中需要严密监测监控，使之达到规范值。松铺厚度不应该超过30cm。测试的压实度试槽一定要打向下一个顶面处理，而凡是测试结果达到不了规范值的，就需要加压解决或推除重填。

2.1.3 路基挖方

路床下面 80cm 处是路床的重要部分，它直接承载并吸引了道路的上下传力，而且还要具备适当的硬度和均匀稳定性。在建筑施工过程中，先要调节好高度，并按照所量出的长宽和深浅开始建筑施工，然后，当快要挖到建筑高度时应保持0～30cm，人机械设备不能损伤一定高度下的原状土，用人机械设备配合自然或人工的方式迅速挖掘到建筑高度，最后实行碾压成型并满足规定条件。在地质不好的地方要做好换填处理，以保证将来不倾斜。

2.2 严格控制施工工艺

2.2.1 砂砾石垫层

砂砾岩垫层施工中，对砾石的级配要好，层配曲 线也要尽量靠中；混合料在摊铺时要防止出现粗短的集料线集中现象，在混合料摊铺后要进行洒水碾压，并严格地把控制在水平度，且表面要密实不变形，以减少水泥稳定后基层板块的悬空。

2.2.2 水泥稳定碎石、砂砾基层

为了保证水泥稳定性基层的工程质量，选取在基层强度较有代表性的路段铺筑 200m 的试验区段，先进行对试验区段测定后，各素质指标均满足条件后再开始进行铺砌。混凝土材料要采用早期硬度较低，初始、终凝时间较长的混凝土，与砂砾石等基层材料条件和垫板相同。对混合材料拌和均匀宜实行集中厂拌，拌和程度要均匀，并严格控制好含水量和混凝土用量，拌和均匀速度和时间也要控制好。摊铺的工作中混合材料尽量使用机械混合材料摊铺，局部也可采取人工结合的方式，尽可能地减少粗细集料集中，同时控制好平整性和含水率。由于平整性不良很容易导致板上悬而，因此含水率控制不良也是形成混凝土稳定性基层初期收缩裂纹的主要因素。混凝土稳定的地基在碾压成形后第天开始进行洒水养护，一般养生为 7～10 d，每天不少于1 遍，最后对地基进行检查并对形成较好的地基进行覆盖保护层。

2.3 合理安排施工时间

水泥稳定基层在铺设后约 30 d 内形成初期收缩裂缝，约六个月基本完成中期应力裂缝，根据上述特点，在施工过程中要尽量预留二阶段时间，95％以上的裂 缝可避免地反映在砂浆或混凝土表面上，减小了裂纹的增长与扩大，从而延长了路面应用期限。

结束语

混凝土路面开裂会影响美观、缩短公路使用寿命，甚至威胁人们的出行安全。各路面施工单位都必须做好对水泥路面裂缝的成因解析，并通过严格控制基层高度与平整度、质检员加强对原材料质量的检测、增加减水防裂添加剂及其他外加物、并根据标准实施科学合理的施工方案设计等举措，以有效避免水泥路面的裂缝，进一步提升路面施工品质，并推动交通产业的全面发展。

参考文献

[1]胡立军.水泥混凝土路面裂缝产生原因及防治措施[J].建材与装饰,2020(5):264-265.

[2]李建洲.探究水泥混凝土路面裂缝成因及预防治理措施[J].甘肃科技横,2020,49(1):40-42.