孫曉強(qiáng)

（四川省通川巖土工程技術(shù)開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司， 四川 成都 610000）

0 前言

在我國(guó)眾多基礎(chǔ)建設(shè)工程中，混凝土公路路面是其重要的組成部分。近年來(lái)，混凝土公路路面建設(shè)規(guī)模越來(lái)越大，總量已經(jīng)超過(guò)兩百萬(wàn)公里，混凝土公路路面由于其成本低、使用周期長(zhǎng)等特點(diǎn)被人們普遍接受，但是在使用過(guò)程中，由于技術(shù)等因素的限制，混凝土公路路面逐漸暴露出了自身劣勢(shì)，尤其是路面裂縫問(wèn)題尤為突出，為混凝土路面的使用周期以及道路行車安全帶來(lái)了嚴(yán)重的隱患。基于此，本文主要內(nèi)容研究混凝土公路路面裂痕產(chǎn)生的原因以及處理方法具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 有關(guān)混凝土公路路面裂痕概述

結(jié)合當(dāng)前我國(guó)有關(guān)《公路混凝土路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》中的規(guī)定我們得知，混凝土公路路面裂痕產(chǎn)生的原因類型多種多樣，總體來(lái)說(shuō)，按照裂痕的程度對(duì)其進(jìn)行了三個(gè)等級(jí)的劃分，劃分依據(jù)是以裂痕的寬度以及裂痕是否造成地面沉陷情況等因素為標(biāo)準(zhǔn)，如下圖所示。

圖1：裂縫分級(jí)表

2 混凝土公路路面裂縫形成的原因

結(jié)合當(dāng)前我國(guó)混凝土公路路面的使用情況來(lái)看，造成裂痕現(xiàn)象的主要因素有兩個(gè)方面，首先是由于混凝土自身結(jié)構(gòu)的開(kāi)裂，主要內(nèi)容包含有混凝土自身的水化反應(yīng)以及混凝土自身的應(yīng)力因素等等。其次是由于混凝土路面由于其路用特性而造成產(chǎn)生裂痕的因素，例如混凝土路面的施工技術(shù)以及基層設(shè)計(jì)、養(yǎng)護(hù)條件等因素。我們從以下幾個(gè)方面對(duì)混凝土公路路面產(chǎn)生裂痕的原因進(jìn)行系統(tǒng)分析[1]。

2.1 公路路面特有的原因

結(jié)合我國(guó)當(dāng)前對(duì)于混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論來(lái)看，理論條件將混凝土基層與混凝土面層之間的接觸條件設(shè)為光滑，兩者之間沒(méi)有摩擦力等阻力因素，但是在實(shí)際施工過(guò)程中，由于基層中含有不同類型的物質(zhì)與原材料，當(dāng)對(duì)混凝土路面面層進(jìn)行施工時(shí)，振搗水泥砂漿會(huì)將砂漿顆粒逐步滲透到混凝土基層中，最后在基層內(nèi)容逐漸凝結(jié)形成緊密結(jié)構(gòu)。隨后會(huì)在水土溫度等因素的影響下，混凝土自身會(huì)發(fā)生變形現(xiàn)象，最終與基層進(jìn)行結(jié)合時(shí)會(huì)產(chǎn)生諸多阻礙作用，最終導(dǎo)致裂痕在面層與基層的接觸面上產(chǎn)生，最終使混凝土的層間結(jié)構(gòu)受到破壞，除此之外，混凝土基層以及公路地基是否均勻平整，以及路面壓實(shí)情況是否良好都是混凝土路面產(chǎn)生裂痕的眾多因素之一[2]。

混凝土公路路面與普通混凝土結(jié)構(gòu)有所不同的是，混凝土路面結(jié)構(gòu)不僅僅只是承受靜力荷載而已，由于混凝土路面自身具有高低起伏的特點(diǎn)之外，還有行駛車輛的作用，因此，混凝土路面在使用過(guò)程中實(shí)際上作用在動(dòng)荷載環(huán)境中，此環(huán)境的產(chǎn)生在一定程度上造成了裂縫的產(chǎn)生于生長(zhǎng)。結(jié)合當(dāng)前我國(guó)道路交通情況來(lái)看，幾年來(lái)，大型車輛的超載情況十分嚴(yán)重，這也是導(dǎo)致混凝土公路路面產(chǎn)生裂痕以及加深裂痕的主要因素之一[3]。通常情況下，在進(jìn)行混凝土公路路面施工前，會(huì)對(duì)混凝土路面進(jìn)行設(shè)計(jì)，為了路面排水方便，混凝土路面自身會(huì)設(shè)計(jì)有一定的橫坡坡度，那么，在車輛行駛過(guò)程中，在沒(méi)有超高路面曲線時(shí)，車輛會(huì)產(chǎn)生重心偏移現(xiàn)象，最終造成車輛的荷載重心出現(xiàn)偏移，這種荷載力通常會(huì)分布在車輛的外輪，這種荷載力不均勻的情況，極易造成水泥路面發(fā)生裂縫，此種因素產(chǎn)生的裂縫通常情況下會(huì)出現(xiàn)在外輪軌跡區(qū)域。

2.2 水泥混凝土自身性質(zhì)的原因

由于混凝土自身受到集料的反應(yīng)以及晝夜溫度等因素影響，導(dǎo)致混凝土公路路面在使用過(guò)程中會(huì)逐漸出現(xiàn)裂痕，如果選擇的混凝土原材料自身坍塌度過(guò)大，也會(huì)直接影響混凝土工程的早期強(qiáng)度，進(jìn)而使混凝土工程無(wú)法滿足混凝土工程的使用要求以及相關(guān)設(shè)計(jì)要求。除此之外由于水泥內(nèi)部具有氫氧化鈣以及碳酸鈣等物質(zhì)，導(dǎo)致混凝土工程在施工過(guò)程中會(huì)發(fā)生水化反應(yīng)，最終造成工程自身體積不斷壯大，此原理的主要原因是由于放熱反應(yīng)使得混凝土工程自身體積發(fā)生變化，當(dāng)超過(guò)一定的應(yīng)力變化后，最終導(dǎo)致混凝土工程產(chǎn)生裂縫。除此之外，由于水泥在硬化期間自身會(huì)發(fā)生干燥收縮現(xiàn)象，從而造成混凝土自身發(fā)生干縮裂縫。產(chǎn)生干縮裂縫的程度以及時(shí)間的快慢主要由混凝土工程的單位用水量以及原材料的顆粒性質(zhì)等因素影響。

3 混凝土路面裂痕的預(yù)防措施

3.1 時(shí)間把握

在高溫季節(jié)對(duì)混凝土路面工程進(jìn)行施工時(shí)，由于溫度過(guò)高，導(dǎo)致混凝土在進(jìn)行路面攤鋪工作過(guò)程中自身水分蒸發(fā)量極大，因此，在進(jìn)行施工時(shí)要對(duì)原材料進(jìn)行妥善保存，對(duì)在烈日下進(jìn)行暴曬的砂石原材料等要采取一定的覆蓋措施以及要對(duì)其采取灑水濕潤(rùn)措施。在低溫季節(jié)進(jìn)行混凝土公路路面工程時(shí)，由于在施工過(guò)程中需要運(yùn)用到大量的石子與砂石等材料，在此過(guò)程中只有水能加熱，其余原材料無(wú)法進(jìn)行加熱處理，基于此，在進(jìn)行混凝土公路路面施工工作時(shí)，要對(duì)原材料做好擋風(fēng)措施，為其設(shè)置保暖棚等裝置，并且要根據(jù)冬季施工的特點(diǎn)采取一系列相關(guān)措施，避免在工程建設(shè)期間由于溫度因素導(dǎo)致水泥混凝土發(fā)生斷板現(xiàn)象[4]。

3.2 嚴(yán)選材料

眾所周知，在混凝土工程建設(shè)過(guò)程中原材料的好壞會(huì)直接影響到混凝土的質(zhì)量，在進(jìn)行公路路面施工過(guò)程中，混凝土工程的原材料主要包括有沙石、水、水泥等，在對(duì)原材料進(jìn)行選擇過(guò)程中，首先，不能使用有污染的水，可以選擇使用飲用水，在使用非飲用水時(shí)，水內(nèi)硫酸的含量不能超過(guò)0.27%，含鹽的含量不能超過(guò)0.5%，并且非飲用水的酸堿性應(yīng)該大于4。在對(duì)水泥原材料進(jìn)行選擇過(guò)程中，應(yīng)該選擇大型廠家所生產(chǎn)的 425號(hào)的硅酸鹽水泥，因?yàn)楣杷猁}水泥自身的干縮性較小，在選擇水泥這一原材料的過(guò)程中，應(yīng)該注意水泥標(biāo)號(hào)的高低直接影響著混凝土的標(biāo)號(hào)。在對(duì)砂石進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)該避免選擇含泥量較大的沙子，應(yīng)該選擇優(yōu)質(zhì)的河沙，沙子的顆粒細(xì)度應(yīng)該在3.0左右為最佳。石料應(yīng)該選擇自身強(qiáng)度較高的材料，只有這樣才能整體提高混凝土工程的強(qiáng)度，對(duì)于石料的軟弱顆粒以及片狀等類型的石頭不能超過(guò)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的數(shù)值。石頭自身的質(zhì)地硬度不應(yīng)低于 2級(jí)的機(jī)械碎石等，最大石頭直徑不應(yīng)該查過(guò)四十厘米，最小不應(yīng)超過(guò)五厘米，兩者的總量都不應(yīng)大于百分之五[5]。

3.3 合理設(shè)計(jì)

在開(kāi)展混凝土公路路面施工前，應(yīng)該對(duì)此工程進(jìn)行嚴(yán)密設(shè)計(jì)，包括混凝土公路路面、路基的結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)以及混凝土公路路面的平面尺寸等。設(shè)計(jì)單位應(yīng)該及時(shí)組織相關(guān)專家以及設(shè)計(jì)人員，對(duì)混凝土路面設(shè)計(jì)提出切實(shí)可靠的碾壓方案以及合理的路面結(jié)構(gòu)、軸載設(shè)計(jì)參數(shù)等，對(duì)于路面的排水系統(tǒng)也要加以重視，對(duì)于混凝土的原材料比要加以嚴(yán)格的控制，以防止混凝土公路路面在使用過(guò)程中發(fā)生裂縫。

3.4 精心施工

想要有效防范混凝土公路路面裂痕的產(chǎn)生，就要在混凝土公路路面施工時(shí)進(jìn)行嚴(yán)格把控，主要內(nèi)容包含有以下幾個(gè)方面，首先要根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及數(shù)據(jù)規(guī)范施工過(guò)程中，對(duì)混凝土公路路面工程中的基層質(zhì)量以及路基質(zhì)量要進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證混凝土公路路面平整密實(shí)，公路基層強(qiáng)度要達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，其次，在施工過(guò)程中，要對(duì)混凝土的攪拌時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格控制，以及混凝土的原材料配比要嚴(yán)格按照相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行配比，通常情況下，攪拌混凝土?xí)r運(yùn)用強(qiáng)制攪拌機(jī)的時(shí)間不能超過(guò)60S，自落式的攪拌機(jī)攪拌時(shí)間不能超過(guò)90S。除此之外，在進(jìn)行澆筑混凝土環(huán)節(jié)，要保證振搗工作順利進(jìn)行，要保證在混凝土澆筑工作中振搗均勻，其次振搗工作進(jìn)行時(shí)，其間距與時(shí)間要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，從而保證混凝土工程的施工連續(xù)性，如果在建筑工作期間出現(xiàn)間斷情況，要在混凝土公路路面設(shè)置一定的施工縫，并且對(duì)其布置傳力桿[6]。最后，在對(duì)混凝土公路路面基層進(jìn)行施工時(shí)，基層的主要作用是用來(lái)約束面層的底面，因此，混凝土自身的平整密實(shí)度會(huì)直接影響到混凝土公路路面工程的質(zhì)量，與此同時(shí)，在混凝土基層成型之后，要及時(shí)對(duì)混凝土進(jìn)行攤鋪工作，防止基層暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而導(dǎo)致干縮裂縫。如果基層出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，那么在攤鋪混凝土?xí)r要對(duì)其進(jìn)行處理，否則將會(huì)給混凝土公路路面工程整體帶來(lái)影響。

3.5 科學(xué)養(yǎng)護(hù)

在混凝土公路路面澆筑工作完成之后，施工人員應(yīng)該根據(jù)施工情況有效掌握路面的切縫時(shí)間以及切縫的深度與長(zhǎng)度，在完成相關(guān)工作后，要及時(shí)進(jìn)行灑水工作與覆蓋工作，并且對(duì)其進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)處理，至少要保證混凝土公路路面要在20天左右都處于潮濕狀態(tài)，在非雨季節(jié)，想要保持混凝土路面濕潤(rùn)，需要對(duì)其采用噴塑養(yǎng)護(hù)工藝，此工藝在冬季可以為混凝土公路路面工程起到保溫作用，在夏季可以有效防止水分過(guò)快揮發(fā)，除了上述防護(hù)措施之外，在路面施工完后，還未達(dá)到相關(guān)強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)該禁止相關(guān)車輛通行，防止混凝土路面產(chǎn)生裂痕。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，結(jié)合當(dāng)前我國(guó)混凝土公路路面建設(shè)情況來(lái)看，裂痕問(wèn)題為混凝土公路工程最主要的問(wèn)題之一，想要對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行有效解決，要從施工階段的每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格要求，對(duì)產(chǎn)生裂痕的原因要進(jìn)行總結(jié)，結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)積極采取有效的預(yù)防控制措施，為混凝土公路路面工程的順利使用打下基礎(chǔ)。