浙江华东工程咨询有限公司
摘要：介绍了观音岩电站进场公路挖方路基水泥混凝土路面裂缝产生情况，浅析路面裂缝产生的原因，提出相应的防治措施。
关键词：挖方路段；水泥混凝土路面；裂缝成因；防治措施
1、概述
观音岩水电站位于金沙江中游河段，所处区域地层主要为侏罗系中、下统，中统蛇店组（J2S），地质情况主要以粉砂岩、砾岩和泥岩为主。电站进场公路主要采用水泥混凝土路面，以上坝公路为例，路面宽度为11m，路面结构层设置为15cm厚级配碎石层+30cm水泥稳定碎石层+38cm厚C35水泥混凝土面层。在后期使用过程中左右岸公路均出现一定数量的裂缝，主要为沿公路走向的纵向裂缝，路面断板率较高。在公路挖石方路基段路面也不同程度出现了一定的纵向裂缝，路面的使用性能和使用寿命受到了影响。以下对上述裂缝产生的原因进行分析，结合现场实际施工情况和处理效果，提出预防和处理措施。
2、裂缝产生的过程及原因分析
对于水泥混凝土路面而言，造成路面出现裂缝的原因很多，本工程公路水泥混凝土路面在施工、养护期及前期使用过程中路面裂缝出现较少，但在后期使用过程中裂缝出现较多，且发展较快，在挖石方路基段路面也同样出现了一定数量的裂缝，主要为沿公路走向的纵向裂缝，结合现场实际施工情况，原因初步分析如下：
2.1 地质条件的影响
观音岩电站进场公路部分挖方路段地质主要以灰紫色、紫红色厚层～巨厚层状砾岩、铁质钙质含砾细粒岩屑石英砂岩为主，夹棕红色薄～中厚层状铁质钙质粉砂岩和泥质粉砂岩。砾岩由石灰岩屑、硅质岩屑、粉砂（泥质）岩屑和石英、方解石组成，砂砾状结构，钙质呈孔隙状胶结；粉砂岩中局部含灰绿色团块或条带。泥质粉砂岩具崩解特性。从前期一些试验和施工实际情况表明，该地质条件下的路基受水的作用影响较大，易产生不均匀沉降现象。为此施工过程中应特别注意做好截排水措施。
2.2 路面结构层施工时段的影响
根据工程的实际进展情况，对场内公路的施工工期要求较严，为此部分路段路面结构层施工时正处于雨季，雨水对路基的浸蚀作用影响较大，且施工时断时续，路面基层施工质量受到一定的影响。
2.3 施工工艺的影响
考虑到本工程其他项目车辆通行的需要，本工程场内公路在路面结构层施工时采用半幅通车半幅施工的方法，且开放交通过早，部分路段在养护龄期7天之后就开始开放交通，水泥混凝土抗弯拉强度较低，在外力荷载的作用下，造成水泥混凝土路面早期强度破坏，当时表现不明显，但为后期路面裂缝的产生和路面断板埋下隐患。
路面基层的平整度控制和路面混凝土的施工质量的好坏也是路面产生裂缝的诱因之一。路面基层平整度较差、板块厚度不一致、混凝土振捣不均衡和配合比选择不合理等因素都会导致混凝土强度高低不一，后期使用过程中混凝土内部薄弱面处易出现裂缝。为此施工过程中需严格控制路面施工质量。
2.4 路基不均匀沉降
根据本工程实际施工情况，路基不均匀沉降主要发生在半填半挖结合处、构造物附近压实机械难以施工的部位、压实度不足或不均匀路段，在路面长期使用过程中，由于水温条件的变化和行车荷载作用，路基产生不均匀沉降，致使沉降量不同的结合面产生错台，面板由于荷载作用产生裂缝，导致断裂。
2.5 裂缝处理的时效性
早期细微裂缝未被发现，裂缝产生时未及时进行处理，在车辆荷载作用下逐渐扩大成为明显的裂缝。
3、公路使用期裂缝防治措施分析
3.1 不同的区域选择不同的参数和施工方案
设计前应充分了解当地所处区域的地质情况和气候条件，对车辆量和行车荷载要有前瞻的认识和预测，合理的确定公路路面结构层形式和相关参数，采用良好的结构组合设计和排水设计。施工前应根据工程所处区域的实际情况编制施工方案，确定合理的施工工艺，做好预控措施。
本工程公路路面裂缝主要为沿公路走向的纵向裂缝，且靠近半幅路面中间位置分布。为此需合理设置纵向和横向接缝，缩小板块的尺寸，有利于降低温度翘曲应力和荷载应力。
3.2 合理选择路面工程施工时段
由于施工条件的影响，根据气候的不同应合理的选择路面的施工时段。如观音岩电站所处区域雨季集中在6月~9月之间，为确保路面施工质量，路面施工时段应尽量避免在雨季施工，减少雨水对路基及路面施工质量的影响。
施工期间应合理安排作业时间，尽量避免在中午气温高峰期间进行施工，必要时还要对碎石进行洒水降温，以降低拌合物与周围环境的温差。
3.3 路基质量的控制
路基压实度按要求达到规定的压实度值和弯沉值，特别是注意加强构造物附近的压实工作，保证路基有足够的、均匀的强度；充分做好施工期间的排水措施，路面工程施工前应完善排水设施。
3.4 路面结构层质量的控制
路面基层作为路面的主要承重层，基层强度要求具有较好的稳定性和均匀性。施工过程中应提高基层的压实度和平整度，减少基层与路面面层的摩擦力。基层成型养生完成后，应及时进行路面面层的施工，防止基层暴露时间过长产生干缩裂缝，面层施工前可在基层上撒一层透层油，起到保水作用。
混凝土面层施工时，应注意均质性和均匀性，减少混凝土路面结构的薄弱环节，降低后期裂缝产生的隐患。
3.5 路面切缝时机的确定
根据本工程路面切缝后路面裂缝发展的实际情况表明，混凝土收缩裂缝和温度应力产生的裂缝沿切缝面发展迅速，短时间内沿切缝面形成贯穿裂缝。为此及时进行切缝对控制路面裂缝极为重要。根据施工气温所推荐的切缝方式如下表：
3.6 其它
严格控制超限荷载，对混凝土路面的各类缝隙及时进行灌缝处理，以避免地面水进入内部结构。
4、裂缝治理措施及效果分析
路面裂缝出现后，应尽快分析裂缝产生的原因，并制定裂缝处理措施，及时进行处理，以控制路面裂缝的进一步发展。下面结合实际情况，简述以下几种处理方法：
1）对于出现的浅层裂缝、细小裂缝，施工缝和缩缝处的局部破坏现象，沿裂缝位置凿一条5cm左右宽的凹槽，把混凝土碎屑和杂物清除干净，灌入沥青等填缝材料，可减缓裂缝的进一步扩大，再浇筑修补混凝土养生至满足规定通车强度时即可。
2）对于出现较大的贯穿裂缝，为进行彻底处理，可在裂缝两边各30cm左右范围内将混凝土凿除，放置钢筋网，再浇筑与原面板同标号的微膨胀混凝土，两侧设置缩缝，缝内灌注沥青材料，防止地面水渗入。
3）对于水泥混凝土路面错台和沉陷的现象，将该块路面进行铲除，清理基层，如基层已经受到破坏的，需对基层进行处理，增设钢筋网，用同标号的混凝土重新进行浇筑。一般采用快凝混凝土材料，缩短养护期，尽快开放交通。
5、结语
水泥混凝土路面因其强度高、承载能力强、刚度大、耐久性能优良、行车方便等优点，目前得到广泛运用。但是在设计、施工和使用过程中存在的一些不足，难免会在部分路段出现裂缝等病害。且能引起路面开裂的因素很多，各种因素之间相互作用较为复杂。为此需认真分析路面裂缝产生的原因，制定路面裂缝防治措施，改进设计和施工工艺，加强现场施工质量控制，做好后期运行管理，定能很好的控制水泥混凝土路面裂缝的产生，减少路面修补费用。
参考文献：
[1] 周爱军 道路工程施工实用便携手册[M].北京：机械工业出版社，2008.5
[2] 李海涛，水泥混凝土路面断板原因分析及其预防措施[J]，淮南职业技术学院学报，2003，1
论文作者:沈晓雷
论文发表刊物:《基层建设》2015年24期供稿
论文发表时间:2016/3/22
标签：路面论文; 裂缝论文; 混凝土论文; 路基论文; 公路论文; 基层论文; 水泥论文; 《基层建设》2015年24期供稿论文;