高原地区混凝土道路面层裂缝原因分析及对策

□文/吴广安 李少立

1 工程概况

次曲河段水系连通综合治理工程位于西藏那曲地区那曲县城区，实施范围为那曲县城区次曲河上起镜湖公园下至草原生态公园河段，河长11615.11m，落差约26m。工程包含的水闸枢纽工程等级为Ⅲ等中型，洪水按20a一遇设计（P=5%），50a一遇校核（P=2%），闸下消能防冲洪水标准按20a一遇（P=5%）设计。

工程区海拔4500m以上，属高原亚寒带半干旱季风型气候和高原寒带干旱气候，其特点是空气稀薄、降雨量少、日照充足、气温低、多风雪。洪水主要系大范围强降水所致，降水量高度集中在6～9月，具有山区性河流陡涨陡落、峰型尖瘦的特点。

2 道路设计及施工概况

按照设计图纸，镜湖公园内布置了一条宽度为5 m的混凝土景观道路，道路的设计断面见图1。

图1 景观道路剖面

景观道路施工时的混凝土配合比见表1。搅拌站距施工现场约8km，采用混凝土运输车运送至现场，混凝土泵车泵送入仓。

表1 混凝土性能及配合比

开始施工日期为2017年4月中旬，天气晴朗，施工时段为 11：00—16：00，气温 4～7℃，持续风力 1～2级，阵风可达4级。浇筑前，泼洒少量水润湿垫层，因工程量较小，采用泵车泵送+人工摊铺结合的方法，磨光机收面，之后覆盖土工布保温养护。

第1天共浇筑道路长度85m，在施工完成后第4天出现了4条裂缝：其中一条为斜向裂缝，在中间有分叉，全长约8m，裂缝宽度0～5mm不等；其余裂缝均为横向裂缝，大致呈直线型，裂缝宽度0～2mm不等，个别位置附近还伴有微小网状裂纹。

3 原因分析

3.1 设计

根据相关设计规范的要求，混凝土面层纵向接缝的宽度在3.0～4.5m之间，混凝土路面的面积不宜＞25m2/块。本工程为水系连通工程，其中的混凝土道路工程量小，投资占比小，因此该项目没有严格按照相关设计规范进行设计。根据设计图纸及其技术要求，路面宽度为5m，没有给出明确的横缝宽度值、切缝时间等参数。

3.2 混凝土

本工程采用商品混凝土，拌和站到施工现场的距离虽然只有大约8km，但需从部分城区穿过且要经行繁忙的109国道，所以到达施工现场所需时间短则30 min，长则2～3h。为防止混凝土初凝，拌和站搅拌好的混凝土坍落度会留有一定余量，当道路通畅时，现场使用的混凝土坍落度就会较大。

3.3 施工

1）根据施工安排，混凝土路面底下的级配碎石垫层是2016年10月完成施工的，完成时间较长。而上层混凝土未施工，受冬季雨雪冻涨影响，垫层的压实度可能会有所降低或压实度不均匀，导致了裂缝的产生。

2）施工中可能存在混凝土振捣不均匀的现象，导致了裂缝的产生。

3）切缝时间不合理。切缝是为了缩小混凝土路面板的连续长度,从而将收缩或翘曲的应力控制在允许的范围内。在施工中，由于选择的切缝时间较长，混凝土内部的应力无法及时释放，导致了裂缝的产生。

3.4 气候

3.4.1 温度影响

施工时气温较低，混凝土强度上升较慢；昼夜温差大，白天施工时段的温度在4～7℃，而夜晚的最低温度可达-7℃，温差达14℃。这些因素均会导致混凝土内部应力增大，若不能及时得到释放而超过混凝土的抗拉强度时，就会产生裂缝。

3.4.2 风力影响

工程区属于高原亚寒带半干旱季风型气候和高原寒带干旱气候，风雪较多。现场施工时偶尔会有强风，风力可达4级，导致浇筑后的混凝土表面水分迅速蒸发，而剩下的水分满足不了混凝土化学反应所需，体积急剧收缩，此时的混凝土几乎没有强度，从而产生裂缝。

4 对策

4.1 治理措施

混凝土裂缝具有很大的危害。那曲地区冬季温度较低，最低可达-36℃，细小混凝土裂缝内残存的水分可引起导致周边混凝土破碎，严重时会导致垫层或基础破坏，因此对裂缝的处理既要防水又要达到补强的目的。

为彻底根治此次裂缝，采取了将裂缝部位切割后重新浇筑混凝土的办法进行处理。

4.2 预控措施

1）经与设计单位、监理单位商量并请示建设单位后，将混凝土道路的横缝间距变更为6m，切缝深度为5～8cm。

2）在混凝土路面施工之前，对原先施工的级配碎石垫层拆开，清除其中含水的冻块后重新进行摊铺碾压。

3）对运至现场的混凝土进行坍落度检测，防止坍落度过大的混凝土入仓。

4）保证混凝土振捣密实。

5）缩短切缝时间。混凝土收面施工后加强对混凝土的监测，在尽可能早的时间进行切缝施工并保证切缝深度达到设计要求。

6）加强切缝后混凝土的养护和保温。采用土工布和彩条布双覆盖的方式，既保证混凝土面的湿润，又可以保证混凝土强度上升所需的温度。为方便混凝土的收面施工，对浇筑完成的混凝土立即使用土工布进行分段覆盖防风保温，收面施工完成后必须对覆盖土工布进行架空，防止破坏已形成的混凝土面，待混凝土切缝后方可直接覆盖。

5 结论

最终本工程共浇筑C30混凝土1180m3，形成混凝土道路长度1139.07m，采取上述措施，后续施工的混凝土道路面层未出现裂缝。□■

[1]JTGD40—2011，公路水泥混凝土路面设计规范[S].