摘要：我国石灰石资源丰富，水泥产量很大，而我国的沥青资源相对匮乏，因此水泥混凝土路面得到了迅猛的发展，水泥混凝土路面具有刚度大、承载力强、弯拉强度高的特点；但是如果施工过程中控制不到位，就会引起水泥混凝土出现问题。本文以新建水泥道路路面出现裂缝为背景，通过对新建道路实体检测和产生裂缝的调查，综合分析路面出现裂缝的成因并判断目前道路的状况，提出道路的下一步处置措施。
关键词：裂缝；成因分析；水泥混凝土路面
前言：随着国家基础设施建设的发展，水泥混凝土路面在我国得到了高度重视和大力推广，特别是20世纪90年代以后，我国水泥混凝土路面的发展异常迅猛；但由于施工过程中的各种原因造成了新建成的道路出现各种裂缝。本文以新建成的农村公路水泥混凝土路面出现裂缝为背景，通过检测手段评价该道路的工程实体质量和分析裂缝产生的原因，为道路下一步的处置提供依据。
1工程介绍
本项目为农村公路网化连通工程中的一条道路，检测路段全长0.748km。该路段路面宽度6m，采用四级公路标准，路面采用双向横坡，设计坡度1.5%。
路面宽度6m的路段，面板长度采用3m，分为两幅，两幅分界处无纵向切缝。道路全线设横向缩缝，采用设传力杆假缝型缩缝。
该道路设计路面结构型式为：18cm水泥混凝土+16cm水泥稳定碎石。从设计图纸知，面层28d弯拉强度标准值为4.0MPa，基层7d无侧限抗压强度为3.0MPa。
经调查，该道路四月份初浇筑完成养护10天后开放交通，养护期间遇气温骤降的天气。目前路面出现大量裂缝，裂缝宽度约0.05~0.4mm。
为了评价新建道路的实体质量和分析裂缝成因，根据该新建道路存在的裂缝情况，确定了实体质量检测指标为水泥混凝土弯拉强度、路面板厚度、路面平整度和横坡，并对全路段裂缝进行调查并在典型裂缝处取芯。
本文将实体检测结果列出如下表：
注：由于混凝土龄期仅有14天，且为非标准养生条件下取芯测试，故弯拉强度指标仅供参考。
通过对裂缝的调查，主要分为几类裂缝：板中范围内的横向贯通裂缝、横向切缝附近的横斜向裂缝、板内的网状裂缝和不规则裂缝，裂缝深度最大为18cm贯通板厚。
通过取芯对芯样的观察，发现该路段水泥混凝土面层整体级配不合理，骨料分布不均匀，细集料中粉砂含量较大，细骨料偏细，与水泥混凝土要求细骨料应为中粗砂不符，局部偏离较大；不同位置芯样骨料粒径相差较大，芯样整体存在较多气孔，这是由于水泥混凝土浇筑过程中振捣不实导致。
2路面裂缝成因分析
本工程内水泥混凝土路面各类裂缝的形成原因归纳如下：
2.1板中横向贯通裂缝
根据现场调查结果初步分析，该类裂缝属于温缩裂缝。由于混凝土表面和内部的温度差形成的温度梯度的作用，在已有基层或已有硬化混凝土的约束下，混凝土板体表面会产生裂缝，这种裂缝大多是贯通路面的，如图1所示。
图1 路面板中位置横向裂缝
2.2横向切缝附近的横向、斜向裂缝
该类裂缝主要是由于施工工艺不当造成。根据现场调查及取芯结果初步分析，该类裂缝的主要形成原因是由于切缝过晚导致。切缝的作用是使内应力在切缝处应力集中，从而使裂缝在切缝处产生。切缝过晚，内部应力已经产生，如果拉应力超过承载能力就会出现裂缝。路面胀缝附近斜向裂缝如图2。
图2 路面胀缝附近斜向裂缝
2.3网状裂缝、不规则裂缝
该类裂缝是由于养生不及时或养护方法不当造成的干缩裂缝。水泥混凝土在硬化的过程中，尤其是在气温高、湿度小、风速大的不利条件下，如果不及时覆盖，随着表面的游离水分蒸发过快，产生急剧的体积收缩。由于其表面的流失速度大于水泥深处水分流失的速度。混凝土表面的干缩较为明显，而混凝土内部的湿度变化很小，收缩也小。因此表面干缩受到内部影响出现拉应力。而此时混凝土早期强度很低，其值不能抵抗这种收缩应力而导致开裂。路面网状裂缝见图3。
根据现场了解，该路段养护约11天就开放了交通，主要是由于该道路是连接村镇的交通要道，在混凝土养护不足的条件下过早开放交通，产生荷载应力，这也是产生裂缝的又一个原因。
图3 路面网状裂缝
3处置措施
鉴于该道路的水泥混凝土现时弯拉强度较低，参照混凝土强度-龄期变化曲线推测28天的弯拉强度指标达到设计要求有一定困难，且平整度、横坡的实体检测合格率较低，建议对该路段的处置参考以下两种方案：
方案一：对现状路面表面凿毛后，重新加铺一层水泥混凝土。
方案二：凿除现状道路面层，按设计图纸对面层重新铺筑。
4结语
本文以新建水泥混凝土路面出现裂缝为背景，通过对裂缝的分析，主要是由于施工质量控制及养生不到位造成，因此在施工过程中应注意以下几点：
①在混凝土施工前一定要做混凝土配合比试验，在满足混凝土强度的要求下，加强混凝土的体积稳定性试验和控制。现场施工严格按混凝土配合比准确配料，要及时测试集料的含水量，以便调整用水量，保持水灰比准确；
②恰当安排浇筑时间。浇筑时间安排在低温季节或夜间，在低温季节浇筑混凝土，不仅能降低入仓温度，也可以降低水化热温度；
③为避免混凝土路面早期因温度影响而开裂，建议路面强度达到设计强度的25%~30%时立即切割横向缩缝；
④要加强混凝土的早期养护，在表面收浆后尽快予以覆盖和洒水养护，实际养护天数根据混凝土强度增长情况而定，一般宜为14～21 天。
参考文献：
[1]JTG F30-2003 公路水泥混凝土路面施工技术规范.
[2]王松根、陈拴发.水泥混凝土路面维修与改造.
[3]刘奎.水泥混凝土路面裂缝成因分析及其预防措施.武汉.武汉一冶建筑安装工程有限责任公司.
论文作者:张法坤
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/22
标签：裂缝论文; 混凝土论文; 路面论文; 水泥论文; 道路论文; 强度论文; 横向论文; 《基层建设》2019年第13期论文;