市政水泥混凝土路面裂缝成因及防治措施

张 亮

（山东华邦建设集团有限公司，山东 潍坊 262500）

1 引言

水泥混凝土是道路施工中常用的一种材料，它不仅能够承受较大的压力，而且性能稳定，施工和养护成本比较低。但水泥混凝土易产生裂缝，治理难度较大。为了减少裂缝的发生，必须认真分析裂缝产生的原因，采取有效措施，加强工程质量控制，严格控制每一道工序，从源头控制材料质量，进一步降低裂缝发生的概率。

2 水泥混凝土路面裂缝产生的原因

2.1 原材料质量

水泥混凝土的原材料种类较多，除水泥、水外，还有石子、添加剂等。水泥占全部原材料的比重较大，水泥质量的好坏直接影响路面质量，如使用过期水泥或水泥受外界环境影响而发生变质。另外，其他原材料的质量也很重要，如原材料中的水、外加剂等杂质过多，可能会影响后续的配比，从而导致路面开裂。

2.2 道路基层质量

市政道路工程应根据城市发展现状和城市规划选择合理位置，避免施工过程中与其他管道发生碰撞。由于这些工程大多位于城市繁华地段，地下管道种类繁多，如果采取封闭施工方式，将会影响城市居民的正常出行。因此，在市政道路建设中，一般尽量不采用封闭措施，这给施工带来了诸多障碍。如果不能保证道路基层质量，将影响整个道路质量。基层施工时，如果混凝土拌和不均匀，会造成材料厚度不均匀，从而影响路基与基层的密实度。为了保证管道顺利埋设，需要开挖部分沟槽，当管道埋设完成回填时，若施工人员操作不当或操作比较随意，回填土未及时压实，将影响路面各项技术参数，造成路面开裂。由于道路周边有多种检查井，如果不能有效地处理周边路基，就容易产生裂缝。

2.3 施工工艺不合理

水泥混凝土路面施工工艺的好坏直接影响路面的施工质量。道路施工工艺复杂，施工人员要进行混凝土浇筑和振捣，施工完成后还要及时养护，如果操作不规范或施工质量不严格，任一环节出现疏漏都有可能造成路面裂缝。任何一种施工工艺都有相应的质量标准，可以把道路施工看作一个庞大的系统，施工工艺是保证各个子系统顺利运行的“金钥匙”，如果不按照标准操作，就会出现问题。例如，施工人员不遵守设计的要求和标准，无法保证材料的合理配比，导致原材料成分与标准相差较大，从而影响后续工程质量；在混凝土浇筑过程中，如果不能有效地处理施工缝或控制浇筑速度，过早拆模，都会造成路面开裂。

2.4 荷载作用

水泥混凝土路面如果经常受到各种荷载的影响，也会产生裂缝。荷载作用主要来源于直接应力和次应力两方面。

2.4.1 直接应力影响

①设计人员在设计道路时，没有建立精确的模型，导致计算结果不准确，尽管对路面的受力做出了假设，但实际受力情况却与假设不符。

②施工人员不能严格按照设计人员的要求施工，不了解路面受力情况，擅自改变施工顺序。

③路面受到恶劣天气或外界物质碰撞等外界环境的影响。

④路面经常受到超载车辆的冲击而产生裂缝。

2.4.2 次应力影响

路面也可能受到次应力的影响，进而产生裂缝。例如，施工完成后，路面实际情况与设计要求不一致，同时，受到频繁荷载的影响；浇筑完成后，施工人员继续开凿施工，导致应力集中，当应力汇集到一处，频繁影响路面时，路面因承受不住压力而逐渐损坏。

2.5 温度、冻胀与收缩

温度对水泥混凝土的影响比较明显，如混凝土浇筑过程中温度变化引起材料膨胀或收缩。如果环境温度或结构件的内部温度发生变化，则会因变形而产生内应力，随着这一力度的不断增加和温差的增大，路面极有可能会产生温度裂缝。冬季施工容易造成路面冻胀开裂。另外，如果不合理地控制材料的水灰比、在振捣过程中操作不够谨慎、不能严格按照要求筛选骨料、养护人员不重视道路养护，或采取不合理的养护措施，都可能导致路面出现冻胀裂缝。

3 水泥混凝土路面裂缝的防治措施

3.1 严格控制原材料质量

（1）混凝土路面浇筑时，施工人员应严格按照设计方案的要求谨慎操作，确保材料配比符合设计要求。

（2）重视对水泥等原材料的检查，确保各项技术参数和指标符合设计要求。如要重视水泥强度，检查水泥的生产日期，确保水泥没有变质；检查砂石时，应避免其内部物质的含量超标；有效控制水和外加剂中杂质含量。使各种原材料质量达到施工要求，从源头上预防裂缝发生。

3.2 提高道路基层质量

（1）严格检查混凝土质量，避免内部出现大体积土块，均匀拌和。

（2）在铺筑过程中，应保证结构层厚度一致，科学处理路基及基层局部位置，确保各项技术指标符合要求。

（3）加强对各专业管道的检查，了解检查井周围环境，回填作业需要循序渐进，做好压实处理。

3.3 合理使用施工工艺

（1）施工人员应明确道路设计方案的要求和设计意图，了解各部分的质量标准，并合理控制各道工序质量。

（2）精确控制材料的配比，准确计算各种材料的用量。

（3）科学处理因浇筑而产生的施工缝，还要考虑新混凝土与原混凝土衔接时产生的缝隙。

（4）混凝土保护层的厚度应控制在合理范围内，尽量满足设计要求，减少误差。

（5）对混凝土进行搅拌和运输时，必须严格控制时间。

（6）在混凝土浇筑和振捣过程中，除规范操作外，还要注意控制速度。

（7）在拆模、养护时，应保证时机、方法、时间完全符合要求。

3.4 降低荷载影响

（1）设计人员应从源头控制计算结果的准确性，科学地选择模型，精确计算。

（2）施工人员不得随意操作，应在技术交底阶段全面掌握设计要求，发现问题及时沟通，不得随意更改原计划方案。

（3）加强路面防护，避免碰撞、暴雨冲刷或浸泡等外界因素对路面的影响，避免超载车辆在路面上行驶。

3.5 防治温度裂缝、动胀裂缝和收缩裂缝

（1）温度裂缝的防治。在设计阶段，设计人员要合理计算，充分发挥伸缩缝的作用；对水泥的水化热进行分析，避免使用水化热较高的材料，减少施工过程中产生的温差，降低温度裂缝发生频率。

（2）动胀裂缝的防治。技术人员需要对材料的水灰比进行分析，确定其比值是否符合设计要求；明确骨料中泥的含量，避免含量超标，并确定材料的级配；振捣过程中，必须均匀操作；在进行养护时，应充分考虑工程所处季节和环境，合理运用养护手段，尤其要避免低温天气对路面质量的不利影响。

（3）收缩裂缝的防治。结合设计要求和工程情况，严格保证材料质量；选择适当的振捣方式，确定振捣时间，施工完成后及时养护，确保操作符合养护制度的要求；由于环境瞬息万变，要做到具体问题具体分析，及时采取相应措施，避免环境破坏路面质量。

4 市政道路水泥混凝土路面施工工艺

4.1 材料验收与施工准备

在材料验收中，应把水泥材料的质量作为重点。加强与之相关的各种资料证明的检查，确认其质量合格，或各项技术指标顺利通过验收，方可带至施工现场。验收完毕，做好正式施工准备。确定材料的拌和位置，这一位置的选择将直接影响材料运输、拌和效果和后续施工进度。必须找到最短的运输距离，满足水电需要，场地宽敞，可以存放各种设备和材料，还需提前留出库房的建设位置。场地确定后，对原材料进行检验，并进行配比试验。

在前期准备阶段，检测各项技术参数和指标，确保完全符合施工要求。一旦发现有问题，要及时调整，这样可以为摊铺施工打下坚实的基础。另外，必须保证基层表面水分充足，避免过于干燥，否则基层会将混凝土内部的水吸走，使混凝土水分散失，从而造成质量问题。明确路线中心线、路面边线，确保两者均符合设计要求。必须在路线两边设置临时水准点，保证施工过程中随时对路面进行纠偏。正式摊铺作业时，应加大监测力度和频率，随时调整路面。

4.2 混合料制备、运输

（1）配比是决定材料质量的基础，技术人员应根据配比情况，严格控制各种原材料的使用量，并重点控制水的使用量。

（2）搅拌时，要依次装料，添加减水剂，严格控制搅拌时间。

（3）使用专用运输工具运输混合料，并考虑运输距离。应确保车厢周边的密封措施到位，避免运输过程中出现渗漏等情况。将混凝土的装载数量控制在合理范围内，根据季节选择相应的降温或保温措施，运输时间不宜过长。

4.3 摊铺与振捣

一旦出现混合料离析现象，就要重新拌和，使混合料保持均匀状态。摊铺时，应使用专业工具处理材料。混凝土浇筑时，应保持连续动作，若必须停止，应尽量缩短停止的时间。振捣作业的关键在于振捣时间和振捣力度的控制，如采用插入式振捣棒，应合理控制振捣半径，避免移动间距过大。

4.4 伸缩缝施工、收水抹面与表面拉毛

设置伸缩缝时，应充分考虑各个方向的伸缩缝间距和缝宽，及时向内部填充沥青、沙子等材料。如果施工过程中出现临时停顿，可一并设置施工缝和伸缩缝。若不能同时设置，应根据具体施工间歇时间，确定是否倒入新的混凝土。若要倒入，就必须先将新混凝土与旧混凝土充分融合，再用专用振捣工具捣实。在混凝土终凝前，应进行抹面处理。提前将周边的杂质清除，使用小型电动抹面机进行处理。拉毛时，要掌握最佳时机，用拉纹器拉毛，一次完成。

4.5 养护与拆模

（1）养护时，用手指轻轻按压混凝土表面，若按压后不留痕迹，则将湿润的麻袋覆盖于混凝土表面。

（2）浇水时，不要直接用水浇在表面，要用湿润的草垫来保护表面，避免恶劣天气的侵袭。

（3）拆模时，应按顺序逐一拆除，以免对混凝土工程造成伤害。拆除后，应及时清理模板并将其放到指定位置，以便日后继续使用。

5 结语

综上所述，尽管水泥混凝土广泛应用于市政道路，并在施工过程中积累了大量经验，采取不同的措施来减少路面裂缝的发生，但是，诱发裂缝的原因很多，要做到具体问题具体分析，严格控制各个环节，规范各专业人员的行为，才能达到防患于未然的目的。施工人员和技术人员应掌握常用的施工工艺，合理筛选材料，把质量控制放在首位，确保水泥混凝土路面质量稳步提高，为建设优质市政道路工程奠定坚实的基础。