徐小芳

（四川川東高速公路開(kāi)發(fā)有限公司　四川　達(dá)州　635000）

水泥混凝土路面裂縫防治施工技術(shù)探討

徐小芳

（四川川東高速公路開(kāi)發(fā)有限公司四川達(dá)州635000）

近年來(lái)為了與社會(huì)發(fā)展相適應(yīng)，水泥路面得到了較為廣泛的使用，但是裂縫、錯(cuò)臺(tái)、沉陷等問(wèn)題嚴(yán)重縮短了公路的正常使用壽命，對(duì)公路的正常使用造成了影響，甚至對(duì)人們的人身安全造成了威脅。鑒于此，本文首先介紹了水泥混凝土裂縫的類(lèi)型，使大家增加一些有關(guān)混凝土裂縫的了解，然后提出了水泥混凝土裂縫的預(yù)防和治理措施，最后利用工程實(shí)例，對(duì)水泥混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因及處理的方式進(jìn)行了進(jìn)一步分析，希望可以為相關(guān)研究帶來(lái)一些參考。

水泥混凝土路面；裂縫防治；施工技術(shù)

隨著近年來(lái)我國(guó)交通事業(yè)的不斷發(fā)展，水泥混凝土路面不僅可以適應(yīng)速度高、載重量大等要求，同時(shí)還具有穩(wěn)定性好、強(qiáng)度高、壽命長(zhǎng)等一系列特點(diǎn)?；炷林饕伤唷⒐橇系炔牧辖M成，在一定濕度和溫度的情況下，混凝土?xí)不冃危由掀洳牧辖M成不同，不同材料之間會(huì)產(chǎn)生初始應(yīng)力，因而使水泥和骨料的粘結(jié)面之間出現(xiàn)細(xì)微裂縫，在外界因素的影響下這種細(xì)微裂縫可能會(huì)發(fā)生宏觀裂縫。

1　水泥混凝土裂縫的類(lèi)型

1.1溫度裂縫

如果日溫差比較大或者大氣周期性變化較大，混凝土澆筑完成以后，在硬化過(guò)程中會(huì)釋放出大量的水化熱，這些水化熱在混凝土內(nèi)部聚集不易散發(fā)，會(huì)在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)內(nèi)應(yīng)力，并在板厚范圍中不均勻分布，這樣一來(lái)混凝土板上下溫度就會(huì)不一致，進(jìn)而出現(xiàn)混凝土板上下翹曲的現(xiàn)象，如果翹曲應(yīng)力大于混凝土板抗彎拉強(qiáng)度，這時(shí)板面就會(huì)出現(xiàn)裂縫。換句話(huà)說(shuō)，混凝土在澆筑硬化的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的水化熱，由于混凝土體積較大，導(dǎo)致內(nèi)外散熱不均勻，外快內(nèi)慢，使得內(nèi)外熱脹冷縮的程度不同，這樣混凝土表明會(huì)形成一定的拉應(yīng)力，由此就形成了溫度裂縫。

1.2收縮裂縫

混凝土收縮將會(huì)在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，并出現(xiàn)混凝土內(nèi)部的細(xì)微裂縫，如果混凝土內(nèi)應(yīng)力大于混凝土極限抗彎拉強(qiáng)度，這時(shí)混凝土內(nèi)部的細(xì)微裂縫將會(huì)得到發(fā)展，隨之在混凝土表面出現(xiàn)短且小的不規(guī)則裂縫。因?yàn)槭艿酵獠織l件的影響，混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)的程度不同也會(huì)產(chǎn)生龜裂。

1.3化學(xué)裂縫

混凝土拌合之后會(huì)出現(xiàn)一些堿性例子，這些堿性例子和活動(dòng)的骨料結(jié)合將會(huì)產(chǎn)生堿骨料反應(yīng)，并將周?chē)h(huán)境中的水分吸收進(jìn)去，這樣它的體積就會(huì)增大，進(jìn)而造成混凝土疏松、膨脹及開(kāi)裂，這時(shí)混凝土表面將會(huì)形成有序的內(nèi)部裂縫及網(wǎng)狀裂縫。

1.4沉降裂縫

沉陷裂縫的產(chǎn)生是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟或回填土不實(shí)或浸水而造成不均勻沉降所致，或者因?yàn)槟０鍎偠炔蛔?，模板支撐間距過(guò)大或支撐底部松動(dòng)等導(dǎo)致，出現(xiàn)了不均勻沉降，使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。此類(lèi)裂縫多為深進(jìn)或貫穿性裂縫，裂縫呈梭形，裂縫寬度往往與沉降量成正比關(guān)系。

2　水泥混凝土裂縫的預(yù)防和治理

2.1水泥混凝土裂縫的預(yù)防措施2.1.1溫度裂縫的預(yù)防

①盡量選擇一些地?zé)峄蛑袩崴啵绲V渣水泥、粉煤灰水泥等；②在水泥中家用一定量的具有增塑、堿水及緩凝等作用的外加劑，以改善混凝土拌合物的保水性、流動(dòng)性；③對(duì)水泥用量進(jìn)行確定，使骨料級(jí)配得到改善，并對(duì)水灰比加以控制；④對(duì)混凝土加工工藝進(jìn)行改善，以降低混凝土澆筑溫度；⑤重視養(yǎng)護(hù)工作，完成澆筑滯后，應(yīng)及時(shí)利用濕潤(rùn)的草簾及塑料薄膜等進(jìn)行覆蓋，并注意進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，使其養(yǎng)護(hù)時(shí)間得以延長(zhǎng)，使混凝土表面得到緩慢的冷卻；⑥將少量鋼筋加入到混凝土中，或者在混凝土中加入一些纖維材料，對(duì)混凝土溫度裂縫進(jìn)行合理控制。

2.1.2收縮裂縫的預(yù)防

對(duì)水灰比進(jìn)行嚴(yán)格控制，適當(dāng)增加混凝土的和易性和坍落度，并對(duì)混凝土攪拌過(guò)程中的用水量及配合比進(jìn)行嚴(yán)格控制，同時(shí)應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況合理選擇養(yǎng)護(hù)方法，重視早期的養(yǎng)護(hù)，并使其養(yǎng)護(hù)時(shí)間得到適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)，保證混泥土終凝前其表面的濕潤(rùn)程度。還要將交通管制工作做好，注意一定要在混凝土養(yǎng)護(hù)期滿(mǎn)并達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度之后，才能允許車(chē)輛行駛。

2.1.3化學(xué)裂縫的預(yù)防

①注意選擇低堿水泥和一些酸性外加劑，選擇堿活性比較小的砂石骨料；②注意水泥用量的控制；③選擇合適的摻合料，對(duì)堿骨料反應(yīng)加以控制；④加強(qiáng)振搗，以提高混凝土密實(shí)度。

2.1.4沉降裂縫的預(yù)防

面對(duì)路基的不均勻沉降、路基側(cè)向滑移及高填方路基垂直沉降，應(yīng)該路基及地基施工過(guò)程中，尤其是在高填路基施工過(guò)程中，充分重視填料的質(zhì)量，對(duì)其碾壓效果進(jìn)行保證，加強(qiáng)路基表層及內(nèi)部的排水，充分保證路基及基層的平整度及壓實(shí)度，并為其提供比較穩(wěn)定的支撐條件。同時(shí)，還要使混凝土坍落度得到適當(dāng)?shù)臏p小，利用二次振搗的方式來(lái)提高混凝土的密實(shí)度，此外，還要注意對(duì)泌水量配比進(jìn)行合理的確定。

2.2水泥混凝土裂縫的治理

2.2.1表面修補(bǔ)法

可以在裂縫表面涂抹環(huán)氧膠泥、水泥漿等材料，或者將油漆、瀝青等防腐材料涂在混凝土表面，不僅可以起到防護(hù)作用，同時(shí)還可以避免混凝土受到各種原因的影響而產(chǎn)生裂縫，還可以將玻璃纖維布粘貼在裂縫表面。

2.2.2灌漿、前鋒封堵法

采用壓力設(shè)備將交結(jié)材料全部壓入到混凝土裂縫中，待交結(jié)材料硬化以后會(huì)與混凝土形成一個(gè)整體，通過(guò)這種方式起到加固封堵的目的。

2.2.3開(kāi)槽填補(bǔ)修補(bǔ)裂縫

沿著混凝土裂縫開(kāi)鑿成槽，將水泥砂漿填補(bǔ)進(jìn)去并進(jìn)行封閉處理，這就是開(kāi)槽填補(bǔ)修補(bǔ)法，這種方法適合用在允許開(kāi)槽、數(shù)量不多、寬度較大的裂縫中。

3　工程實(shí)例

3.1工程概況

某路面改建工程，公路建于1958年，到現(xiàn)在為止經(jīng)歷了多次改建。本公路為貫通我國(guó)南北的大動(dòng)脈，承擔(dān)著巨大的交通壓力，現(xiàn)在公路線形已經(jīng)達(dá)到了一級(jí)公路的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)有雙向四車(chē)道，中間設(shè)置了分隔墩，并在緊急停車(chē)帶右側(cè)設(shè)置了綠化帶，非機(jī)動(dòng)車(chē)道在綠化帶的外側(cè)。該段公路路面主要出現(xiàn)了、裂縫、變形、接縫等問(wèn)題，其中以變形和裂縫為主，據(jù)相關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該路段存在1250塊混凝土發(fā)生了縱向或者橫向的裂縫，在全線中占有11%，其中共有89塊混凝土已經(jīng)完全損壞，在全線中占0.8%，板之間的接縫也遭到了嚴(yán)重破壞，同時(shí)坑洞、沉降等病害也非常嚴(yán)重。

圖1　某路面裂縫情況

3.2工程分析

面對(duì)本工程中出現(xiàn)的路面病害，與現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)踐相結(jié)合，針對(duì)本工程展開(kāi)以下分析：

3.2.1路面開(kāi)裂原因

該工程路面破壞的原因是多方面，具體來(lái)說(shuō)可以從以下幾方面展開(kāi)分析：①因?yàn)槭┕らg隙及延誤等因素造成水泥混凝土路面板之間搭接出現(xiàn)接縫；②因?yàn)槭艿交鶎訂?wèn)題而造成裂縫，可能因?yàn)橥粱?、基層?qiáng)度不足、基層混合料拌和不均、強(qiáng)度差異較大等原因，導(dǎo)致混凝土路面板裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn)。同時(shí)，基層平整度不符合要求，使得水泥混凝土面板的厚度不均勻，在強(qiáng)度上出現(xiàn)了差異，因此造成面板薄弱地位裂縫的出現(xiàn)，如果軟弱地基處理不好，或者基礎(chǔ)壓實(shí)不緊密等，將會(huì)造成混凝土路面脫空，進(jìn)而出現(xiàn)路面開(kāi)裂；③超載車(chē)輛是路面出現(xiàn)裂縫的主要原因。

3.2.2路面開(kāi)裂的處理方法

本公路工程在路面改建過(guò)程中，水泥混凝土面板灌漿是利用注漿管來(lái)完成的，其中施加的一定的壓力，使?jié){液均勻的灌注到板底空隙及板下基中，利用擠密、滲透及充填的方式，將板底、基層裂隙中存在的空氣和積水趕走，然后將其位置占據(jù)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的人工控制以后，漿液會(huì)和原來(lái)的裂隙結(jié)合成為一個(gè)整體，這樣一來(lái)就形成了良好的“結(jié)石體”（如圖2）。板底原有的受力狀態(tài)通過(guò)灌漿以后得到了很好的改善，板體和地基之間的連續(xù)性得到了恢復(fù)，從而達(dá)到了加固基礎(chǔ)、治理路面病害的目的。

混凝土板底灌漿的具體施工方法如下：

（1）施工前的準(zhǔn)備工作

圖2　灌縫施工示意圖

在開(kāi)始施工之前應(yīng)詳細(xì)記錄灌漿范圍內(nèi)存在的裂縫、破碎板及坑槽等病害，并利用貝克曼梁對(duì)進(jìn)行灌漿處理的每塊面板的彎沉值進(jìn)行檢測(cè)，要求每塊板檢測(cè)4個(gè)點(diǎn)，保證完成值在0.2mm以上，經(jīng)監(jiān)理工程師同一以后才能進(jìn)入到下一個(gè)工序中。

（2）取芯鉆孔機(jī)鉆孔

利用φ30鉆心鉆孔機(jī)進(jìn)行鉆孔，通常情況下每塊需要處理的面板下按照沒(méi)化狀布置5個(gè)鉆孔，如果面板的面積在25m2以?xún)?nèi)，可以按照現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況適當(dāng)增減鉆孔的個(gè)數(shù)，鉆孔的深度應(yīng)該保持在70cm，同時(shí)穿透級(jí)配碎石基層，如果鉆孔深度不夠，可以利用鋼釬將孔深打到70cm。

（3）制漿

一定要嚴(yán)格按照施工配合比對(duì)水泥漿液進(jìn)行配置，并要求漿液試塊強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度不能在5.0MPa以?xún)?nèi)，同時(shí)抗折強(qiáng)度不能在3.0MPa以?xún)?nèi)，此外，還要注意配制的漿液應(yīng)隨配隨用，避免出現(xiàn)離析的問(wèn)題。

4　結(jié)語(yǔ)

綜上所述，因?yàn)樵O(shè)計(jì)、施工及使用過(guò)程中存在著一些不足和缺陷，加上混凝土受到內(nèi)在原因的影響會(huì)出現(xiàn)溫度變形、沉陷變形等問(wèn)題，在水泥混凝土路面上通常會(huì)發(fā)生裂縫。但是只要在工程施工過(guò)程中嚴(yán)格按照操作規(guī)程和技術(shù)要求展開(kāi)操作，并在施工過(guò)程中將混凝土配合比設(shè)計(jì)、混凝土養(yǎng)護(hù)等工作抓好，利用改善混凝土質(zhì)量等方式，水泥混凝土路面裂縫問(wèn)題通常是可以避免的，目前使用的修補(bǔ)技術(shù)也是比較可靠的。

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U418.6

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1673-0038（2015）41-0255-02

2015-9-28

徐小芳（1979-），女，四川達(dá)州人，助理工程師，大學(xué)本科，主要從事公路路面項(xiàng)目管理工作。