高志強(qiáng)

(河北衡水衡通監(jiān)理咨詢(xún)有限公司)

1 水泥混凝土路面裂縫成因

1.1 路基影響

(1)路基未充分壓實(shí)，彎沉值超標(biāo)。在行車(chē)荷載反復(fù)作用下，路基變形。導(dǎo)致基層、面層產(chǎn)生裂縫。

(2)地基強(qiáng)度不均勻，路基填料混雜，產(chǎn)生不均勻沉降，導(dǎo)致混凝土面板產(chǎn)生裂縫。

(3)半填半挖路段，填挖交接處未按要求進(jìn)行處理或處理不好，導(dǎo)致填方部分沉降或滑移而造成裂縫。

(4)老路拓寬，新填土部分施工方法不當(dāng)，與老路結(jié)合不好，導(dǎo)致混凝土板產(chǎn)生裂縫。

1.2 基層影響

(1)基層強(qiáng)度不足或不均勻，不足以承受經(jīng)面板傳導(dǎo)的荷載壓力而遭到破壞。引起混凝土路面裂縫。

(2)基層平整度差，導(dǎo)致混凝土面層厚度不勻，離散性大，在行車(chē)荷載及溫度翹曲應(yīng)力作用下，使得路面應(yīng)力集中。當(dāng)應(yīng)力超過(guò)極限強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)在厚度薄弱處產(chǎn)生裂縫。

1.3 水泥混凝土施工質(zhì)量的影響

(1)原材料因素:不同品種、不同標(biāo)號(hào)的水泥在施工中混用，給混凝土質(zhì)量造成影響，引起裂縫。砂石料不潔凈、含有害物質(zhì)。將會(huì)減弱水泥的膠結(jié)力，延緩水泥硬化時(shí)間，降低其強(qiáng)度。集料的不合理級(jí)配引起集料孔隙大，水泥砂漿過(guò)分集中，引起局部收縮加大，出現(xiàn)裂縫。用加大水泥劑量的方法提高強(qiáng)度易造成水化熱大，使面板產(chǎn)生收縮裂縫。應(yīng)盡量選用強(qiáng)度高、收縮性小、安定性好、耐磨性強(qiáng)的普通硅酸鹽水泥，不同標(biāo)號(hào)和不同品種的水泥嚴(yán)禁混合使用，檢驗(yàn)不合格的水泥禁止使用。

(2)水泥混凝土拌和的影響:攪拌時(shí)間短引起拌和不均勻，施工面層強(qiáng)度不一致，收縮量差別大會(huì)造成裂縫。若攪拌過(guò)長(zhǎng)，致使骨料破碎、離析、和易性發(fā)生變化，也會(huì)影響面層強(qiáng)度。

(3)前盤(pán)振搗操作不規(guī)范的影響:若振搗時(shí)間短則使混凝土中出現(xiàn)氣孔、蜂窩。在車(chē)輛作用下，應(yīng)力分布不均勻而引起裂縫。若過(guò)分振搗，則使混凝土離析，影響強(qiáng)度。

1.4 拉力桿、傳力桿的施工設(shè)置影響

(1)傳力桿一端不涂瀝青，不設(shè)管套，則脹縫端面板將被擠裂。傳力桿設(shè)置方向與路面不平行，面板伸縮時(shí)，傳力桿對(duì)面板產(chǎn)生壓應(yīng)力，造成面板拉裂。施工縫傳力桿應(yīng)用光圓筋，一半要涂瀝青，允許其滑動(dòng)。由于兩邊面板施工時(shí)間不同，凝結(jié)時(shí)產(chǎn)生的收縮步調(diào)不一致。若不能滑動(dòng)，則受行車(chē)荷載或自然因素影響而致使此處產(chǎn)生拉裂。

(2)縱縫拉力桿其主要作用是拉住相鄰板塊不讓它們分離，因而它應(yīng)能夠提供足夠的拉力，以克服面層收縮時(shí)基層頂面所給予的摩擦力。所以，拉力桿應(yīng)使用螺紋鋼，長(zhǎng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，保證其與混凝土的粘接力。同時(shí)，必須保證拉桿的直徑及間隔。否則會(huì)因拉力桿不能提供足夠的拉力，面板收縮時(shí)縱縫隙會(huì)拉開(kāi)而造成斷裂。

1.5 面板切縫的影響

(1)切割時(shí)間:切縫太早，粗骨料從砂漿中脫掉，整個(gè)縮縫不規(guī)則、不整齊。切縫時(shí)間過(guò)晚，內(nèi)部應(yīng)力已產(chǎn)生，大于混凝土容許值，面板就會(huì)開(kāi)裂。當(dāng)然，操作時(shí)要根據(jù)外界環(huán)境的變化，調(diào)整切割時(shí)間。一般來(lái)說(shuō)，氣溫高，切割時(shí)間要提早;溫差大，也要提早切割。其次要采用機(jī)型小、轉(zhuǎn)速快、振動(dòng)小的機(jī)具，做到能切就切，寧早勿晚。

(2)切割深度:一般要求其深度控制在面板厚度的1/5～1/4之間，既不要過(guò)深也不能過(guò)淺。

(3)接縫料的選擇與施工:接縫料性能不好，則雜物極易嵌入縫中，使接縫失去脹縮作用，板斷裂。接縫料施工一定要精心操作，使灌縫飽滿(mǎn)，做到滿(mǎn)而不流。避免因接縫料施工粗糙，造成面層平整度差或?qū)е侣访嫠聺B到基層，致使基層軟化。出現(xiàn)唧泥現(xiàn)象，以致基層局部水毀掏空，造成面板裂縫、斷板。

2 水泥混凝土路面裂縫處理

2.1 混凝土裂縫預(yù)防措施

根據(jù)混凝土裂縫成因，采取適當(dāng)措施進(jìn)行預(yù)防要比事后補(bǔ)救有效得多。也就是說(shuō)采取以防為主的方法，歸納起來(lái)，可以從以下幾個(gè)方面著手。

(1)在設(shè)計(jì)上要注意到那些容易開(kāi)裂的部位，如深基與淺基、高低跨處等，應(yīng)考慮到由于地基的差異沉降或結(jié)構(gòu)原因而出現(xiàn)的薄弱環(huán)節(jié)，并加以解決。在構(gòu)件截面允許、配筋率不變而且澆筑方便的條件下，鋼筋直徑越細(xì)、間距越小對(duì)預(yù)防開(kāi)裂越有利。

(2)原材料控制。

①新出廠的水泥不能立即使用，因新出廠的水泥溫度較高，且游離氧化鈣等還沒(méi)有完全消解。

②采用低堿水泥和非活性集料。

③在保證基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)所規(guī)定的強(qiáng)度、耐久性等要求和滿(mǎn)足施工工藝要求的前提下，混凝土配合比的選擇應(yīng)滿(mǎn)足合理使用材料、科學(xué)地選用材料配比，減少水泥用量和降低混凝土的絕熱溫升的原則。摻加礦渣與粉煤灰以減少水灰比、水泥用量。在保證強(qiáng)度的前提下，有效降低水化熱，延遲峰溫出現(xiàn)時(shí)間，抑制混凝土溫度裂縫的產(chǎn)生。摻用礦渣與粉煤灰的自生收縮是膨脹變形，對(duì)混凝土的抗裂性是有益的。同時(shí)由于礦渣水泥混凝土及摻粉煤灰混凝土的自生膨脹變形是穩(wěn)定的，所以在工程實(shí)踐中應(yīng)盡量采用。

④施工方案。良好的施工方案與預(yù)防、控制裂縫有很大的關(guān)系。施工方案主要確定澆筑量、施工縫間距、位置及構(gòu)造、澆筑時(shí)間、運(yùn)輸及振搗等。一次澆筑長(zhǎng)度由垂直施工縫分割，最好是設(shè)置在變截面處或承受拉、彎應(yīng)力較小的部位。除控制一次澆筑厚度外，分層位置即水平施工縫留設(shè)位置也應(yīng)加以注意，一般來(lái)說(shuō)應(yīng)盡量留在變截面處或遠(yuǎn)離受拉鋼筋部位，設(shè)在混凝土的受壓區(qū)，確定澆筑時(shí)間的原則是盡量避開(kāi)炎熱天氣和晝夜溫差大的日子。如果必須在夏季施工，為防止混凝土發(fā)生假凝現(xiàn)象，要控制混凝土的拌合物溫度，應(yīng)采取材料降溫措施來(lái)控制混凝土入模溫度。

2.2 混凝土裂縫常見(jiàn)修補(bǔ)方法

(1)壓力注漿法修補(bǔ)裂縫。

①機(jī)械動(dòng)力法:利用壓送設(shè)備(壓力0.2～0.4MPa)將補(bǔ)縫漿液注入混凝土裂隙，達(dá)到閉塞的目的，該方法屬傳統(tǒng)方法，效果很好。

②低壓注漿法:利用彈性補(bǔ)縫器將注縫膠注入裂縫，不用電力，十分方便效果也很理想。低壓注漿法適用于裂縫寬度為0.2～0.3mm的混凝土裂縫修補(bǔ)。修補(bǔ)工序是裂縫清理、試漏、配制注漿液、壓力注漿、二次注漿、清理表面。當(dāng)裂縫數(shù)量較多時(shí)，先要在裂縫位置上貼醫(yī)用白膠布，再用窄毛刷沾漿沿裂縫來(lái)回涂刷封縫，使裂縫封閉，大約10min后，揭去膠布條露出小縫，粘貼注漿嘴并包嚴(yán)。固化后周邊可能有裂口，必須反復(fù)用漿補(bǔ)上，以避免注漿漏漿。注漿操作一般在粘嘴的第二天進(jìn)行，若氣溫高的話，半天就可注漿。操作時(shí)先用補(bǔ)縫器吸取注漿液，插入注漿嘴，用手推動(dòng)補(bǔ)縫器活塞，使?jié){液通過(guò)注漿嘴壓入裂縫，當(dāng)相鄰的嘴中流出漿液時(shí)，就可拔出補(bǔ)縫器，堵上鋁鉚釘。一般由上往下注漿，水平縫一般從一端到另一端逐個(gè)注漿。為了保證漿液充滿(mǎn)，在注漿后約0.5h可以對(duì)每個(gè)注漿嘴再次補(bǔ)漿。

(2)開(kāi)槽填補(bǔ)法修補(bǔ)裂縫。

沿混凝土裂縫開(kāi)鑿成槽，用聚合物水泥砂漿將其填補(bǔ)封閉的方法稱(chēng)為開(kāi)槽填補(bǔ)修補(bǔ)法。適用于結(jié)構(gòu)允許開(kāi)槽而寬度較大(大于0.5mm)但數(shù)量不多的裂縫，如墩臺(tái)或路面混凝土的裂縫。