水泥混凝土路面施工中的裂縫分析與防治

1、1. 前言前言2. 水泥砼路面裂縫產(chǎn)生的原因水泥砼路面裂縫產(chǎn)生的原因3. 水泥砼路面裂縫的預防措施水泥砼路面裂縫的預防措施4. 裂縫、斷板的處理與修復裂縫、斷板的處理與修復5. 結束語結束語1 1 前言前言成本低廉成本低廉就地取材就地取材后期養(yǎng)護后期養(yǎng)護費用低費用低我國優(yōu)質瀝青較我國優(yōu)質瀝青較少，主要依靠進少，主要依靠進口，價格昂貴，口，價格昂貴，而水泥生產(chǎn)量大，而水泥生產(chǎn)量大，價格遠低于瀝青。價格遠低于瀝青。廣西石灰?guī)r礦床的規(guī)廣西石灰?guī)r礦床的規(guī)模、質量、面積均系模、質量、面積均系全國之冠全國之冠水泥混凝土路面維修難水泥混凝土路面維修難度大，但其使用年限長，度大，但其使用年限長，便于取材，養(yǎng)護

2、費用遠便于取材，養(yǎng)護費用遠低于瀝青混凝土路面，低于瀝青混凝土路面，并且維修時瀝青路面需并且維修時瀝青路面需要的機具多而全，設備要的機具多而全，設備費用高。費用高。 水泥路面在廣西發(fā)展的很快，桂海高速公路全水泥路面在廣西發(fā)展的很快，桂海高速公路全線線653km全部采用水泥路面，大多數(shù)的路網(wǎng)干全部采用水泥路面，大多數(shù)的路網(wǎng)干線公路和農(nóng)村公路也采用混凝土路面結構。線公路和農(nóng)村公路也采用混凝土路面結構。水泥混凝土路面造價低，取材易，特水泥混凝土路面造價低，取材易，特別適用于鄉(xiāng)村公路和農(nóng)村公路別適用于鄉(xiāng)村公路和農(nóng)村公路水泥產(chǎn)業(yè)是廣西的支柱性工業(yè)之一，但水泥產(chǎn)業(yè)是廣西的支柱性工業(yè)之一，但普遍規(guī)模小、發(fā)展慢

3、，設備老舊，環(huán)境普遍規(guī)模小、發(fā)展慢，設備老舊，環(huán)境污染嚴重。發(fā)展水泥路面有利于拉動地污染嚴重。發(fā)展水泥路面有利于拉動地方經(jīng)濟，促進產(chǎn)業(yè)升級換代方經(jīng)濟，促進產(chǎn)業(yè)升級換代隨著水泥混凝土路面的發(fā)展，混凝土路面施工技術隨著水泥混凝土路面的發(fā)展，混凝土路面施工技術逐步提高。逐步提高。三輥軸攤鋪技術在我區(qū)普三輥軸攤鋪技術在我區(qū)普及后，水泥混凝土路面的及后，水泥混凝土路面的施工技術日趨完善。施工技術日趨完善。施工過程中，我們需要掌握一些病害的防治，特別是水泥混凝土路施工過程中，我們需要掌握一些病害的防治，特別是水泥混凝土路面開裂、斷板等應引起重視，認真分析原因，積極采取措施防治。面開裂、斷板等應引起重視，認

4、真分析原因，積極采取措施防治。2 水泥混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因水泥混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因溫度應力與荷載應力超過混凝土溫度應力與荷載應力超過混凝土的抗拉強度，水泥砼路面板就會的抗拉強度，水泥砼路面板就會產(chǎn)生斷裂，并發(fā)展為斷板。產(chǎn)生斷裂，并發(fā)展為斷板。地基不均勻沉降或地基受侵蝕而使板底出現(xiàn)脫空地基不均勻沉降或地基受侵蝕而使板底出現(xiàn)脫空后，致使應力增加引起的縱向、橫向或角隅斷裂后，致使應力增加引起的縱向、橫向或角隅斷裂 板塊尺寸過大所產(chǎn)生的溫度翹曲應力超過了混凝板塊尺寸過大所產(chǎn)生的溫度翹曲應力超過了混凝土的抗彎拉強度而引起的橫向裂縫土的抗彎拉強度而引起的橫向裂縫 車輛荷載的多次重復使用，所產(chǎn)生的重

5、復荷載應力車輛荷載的多次重復使用，所產(chǎn)生的重復荷載應力超過了混凝土的疲勞強度而引起的縱向橫向裂縫。超過了混凝土的疲勞強度而引起的縱向橫向裂縫。施工期間由于混凝土的初始收縮受到阻礙產(chǎn)生的施工期間由于混凝土的初始收縮受到阻礙產(chǎn)生的拉應力超過了混凝土的抗拉強度引起的橫向裂縫拉應力超過了混凝土的抗拉強度引起的橫向裂縫 有研究認為：有研究認為：水泥路面開裂的主要原因是水泥路面開裂的主要原因是混凝土的自身收縮（包括干混凝土的自身收縮（包括干燥收縮和溫度收縮）及其與燥收縮和溫度收縮）及其與基層間的強大的摩阻力（包基層間的強大的摩阻力（包括靜摩擦力和層間粘結剪應括靜摩擦力和層間粘結剪應力）力） 減少或改善混凝

6、土的減少或改善混凝土的自身收縮及其與基層自身收縮及其與基層的摩阻力，就能有效的摩阻力，就能有效地防止開裂地防止開裂 2 水泥路面產(chǎn)生裂縫的原因水泥路面產(chǎn)生裂縫的原因穩(wěn)定性差穩(wěn)定性差水泥強度不足也會影響混凝土的初期水泥強度不足也會影響混凝土的初期強度，使開裂斷板的機率大大增加。強度，使開裂斷板的機率大大增加。 水泥的水化熱高、收縮大，也易導致混凝土面板開裂。水泥的水化熱高、收縮大，也易導致混凝土面板開裂。2.1 原材料不合格原材料不合格l 水泥水泥水泥水泥2 水泥路面產(chǎn)生裂縫的原因水泥路面產(chǎn)生裂縫的原因2.1 原材料不合格原材料不合格l 集料集料集料（砂、碎石等）含泥量及有機集料（砂、碎石等）含

7、泥量及有機質含量超標。質含量超標。水泥混凝土中水泥與骨料的界面粘水泥混凝土中水泥與骨料的界面粘結不良，往往是產(chǎn)生初期開裂的薄結不良，往往是產(chǎn)生初期開裂的薄弱部位。集料的含泥量和有機質含弱部位。集料的含泥量和有機質含量超過規(guī)范要求，必然會造成界面量超過規(guī)范要求，必然會造成界面缺陷，容易開裂。缺陷，容易開裂。 集料集料2 水泥路面產(chǎn)生裂縫的原因水泥路面產(chǎn)生裂縫的原因基層標高失控造成路面厚度不一致，過薄或厚薄交界處成基層標高失控造成路面厚度不一致，過薄或厚薄交界處成為薄弱斷面，在混凝土收縮時厚度薄的斷面容易開裂。為薄弱斷面，在混凝土收縮時厚度薄的斷面容易開裂?；鶎硬黄秸麜蟠蟮卦黾悠渑c混基層不平整會

8、大大地增加其與混凝土界面的摩阻力，易在較薄弱凝土界面的摩阻力，易在較薄弱路面開裂。路面開裂?；鶎痈稍飼栈炷林械乃?，基層干燥會吸收混凝土中的水分，使底部混凝土失水甚至因脫水而使底部混凝土失水甚至因脫水而導致強度降低和開裂。導致強度降低和開裂。2.2 基層標高失控和不平整基層標高失控和不平整2 水泥路面產(chǎn)生裂縫的原因水泥路面產(chǎn)生裂縫的原因單位水泥用量偏大，必然會導致較大的收縮率，如果養(yǎng)護單位水泥用量偏大，必然會導致較大的收縮率，如果養(yǎng)護不及時，也易產(chǎn)生裂紋不及時，也易產(chǎn)生裂紋施工混合料水灰比波動大影響了施工混合料水灰比波動大影響了混凝土強度，高低不一，往往低混凝土強度，高低不一，往往低強度

9、處收縮開裂。強度處收縮開裂。施工中計量不準，尤其是未根據(jù)集料中施工中計量不準，尤其是未根據(jù)集料中的含水量及時調整用水量，會影響混凝的含水量及時調整用水量，會影響混凝土配合比的準確性，從而影響砼強度的土配合比的準確性，從而影響砼強度的不均勻。不均勻。2.3 混凝土配合比不當混凝土配合比不當2 水泥路面產(chǎn)生裂縫的原因水泥路面產(chǎn)生裂縫的原因砼攪拌時間過短，均勻性差，水泥分布不砼攪拌時間過短，均勻性差，水泥分布不均勻，形成混凝土強度不足或不均勻，易均勻，形成混凝土強度不足或不均勻，易導致早期開裂斷板。導致早期開裂斷板?；炷涟韬蜁r如果水泥或集料溫度過高，再混凝土拌和時如果水泥或集料溫度過高，再加上水泥

10、的水熱化，會使混凝土拌合物的溫加上水泥的水熱化，會使混凝土拌合物的溫度過高，水化速度加快需要較大量的水化水度過高，水化速度加快需要較大量的水化水補給，如在硬化過程沒有及時補給砼表面需補給，如在硬化過程沒有及時補給砼表面需要的水分，導致干縮裂紋。要的水分，導致干縮裂紋?；炷翝仓陂g，因停電、機械故障、運輸混凝土澆筑期間，因停電、機械故障、運輸不暢、氣候突變、停料等原因使混凝土澆筑不暢、氣候突變、停料等原因使混凝土澆筑作業(yè)中斷，再澆筑時，未按施工縫處理，新作業(yè)中斷，再澆筑時，未按施工縫處理，新舊混凝土由于結合不良和收縮不一致會形成舊混凝土由于結合不良和收縮不一致會形成一條不規(guī)則的接縫。一條不規(guī)則

11、的接縫。2.4 施工工藝不當施工工藝不當2 水泥路面產(chǎn)生裂縫的原因水泥路面產(chǎn)生裂縫的原因養(yǎng)生不及時或養(yǎng)護方法不當。尤其氣溫高、養(yǎng)生不及時或養(yǎng)護方法不當。尤其氣溫高、濕度小、風速大的條件下，會使混凝土表面濕度小、風速大的條件下，會使混凝土表面水分蒸發(fā)太快，從而形成干縮裂縫。水分蒸發(fā)太快，從而形成干縮裂縫。切縫不及時或深度不夠。由于機具故障或操切縫不及時或深度不夠。由于機具故障或操作人員切縫時間掌握不準確或切縫深度不足，作人員切縫時間掌握不準確或切縫深度不足，起不到誘導作用，使混凝土板在薄弱斷面處起不到誘導作用，使混凝土板在薄弱斷面處形成不規(guī)則的貫徹裂縫或斷板。形成不規(guī)則的貫徹裂縫或斷板。施工車輛

12、過早通行。在混凝土強度不施工車輛過早通行。在混凝土強度不足條件下過早地通車，這是產(chǎn)生裂縫足條件下過早地通車，這是產(chǎn)生裂縫的又一個原因。的又一個原因。2.4 施工工藝不當施工工藝不當養(yǎng)生是影響面板開裂的重要因素養(yǎng)生是影響面板開裂的重要因素切縫是影響面板開裂的重要因素切縫是影響面板開裂的重要因素施工車輛過早通行是影響面板開裂的重要因素施工車輛過早通行是影響面板開裂的重要因素2 水泥路面產(chǎn)生裂縫的原因水泥路面產(chǎn)生裂縫的原因l 傳力桿安裝不當，傳力桿不豎直于砼板截傳力桿安裝不當，傳力桿不豎直于砼板截面，則在混凝土伸張和傳力過程中混凝土就面，則在混凝土伸張和傳力過程中混凝土就會被傳力桿撐破，形成接縫破損

13、。會被傳力桿撐破，形成接縫破損。l 受晝夜溫差較大的影響。在晝夜溫差較大受晝夜溫差較大的影響。在晝夜溫差較大的季節(jié)施工，混凝土白天過多的升溫，夜間的季節(jié)施工，混凝土白天過多的升溫，夜間氣溫驟降是收縮過大，出現(xiàn)斷板開裂。氣溫驟降是收縮過大，出現(xiàn)斷板開裂。2.4 施工工藝不當施工工藝不當傳力桿安裝是否得當影響面板開裂的重要因素傳力桿安裝是否得當影響面板開裂的重要因素晝夜溫差較大時施工往往晝夜溫差較大時施工往往會導致面板開裂斷板會導致面板開裂斷板雙幅路面施工中，已澆筑一邊雙幅路面施工中，已澆筑一邊的縮縫在另一邊未開始澆筑前的縮縫在另一邊未開始澆筑前已經(jīng)裂通，氣溫下降到一定幅已經(jīng)裂通，氣溫下降到一定幅

14、度時，先澆筑的砼板塊伸縮帶度時，先澆筑的砼板塊伸縮帶動后澆筑的砼板塊伸縮，斷裂動后澆筑的砼板塊伸縮，斷裂和縮縫摩擦力牽動新澆筑混凝和縮縫摩擦力牽動新澆筑混凝土板收縮，這樣后澆筑還未切土板收縮，這樣后澆筑還未切割的混凝土板受到較大的強度割的混凝土板受到較大的強度應力，當拉應力大于砼初期抗應力，當拉應力大于砼初期抗拉強度時，就會在先澆筑板縮拉強度時，就會在先澆筑板縮縫對應砼板塊位置發(fā)生不規(guī)則縫對應砼板塊位置發(fā)生不規(guī)則裂縫。裂縫。 2 水泥路面產(chǎn)生裂縫的原因水泥路面產(chǎn)生裂縫的原因2.5 邊界原因邊界原因受基層穩(wěn)定層的影響。半剛性水泥碎石基層一般都有規(guī)則性的受基層穩(wěn)定層的影響。半剛性水泥碎石基層一般都

15、有規(guī)則性的裂縫。如果基層穩(wěn)定層已經(jīng)發(fā)生裂縫，在氣溫下降時收縮，由裂縫。如果基層穩(wěn)定層已經(jīng)發(fā)生裂縫，在氣溫下降時收縮，由于摩擦力作用，同樣也會帶動上面初期砼板出現(xiàn)裂縫于摩擦力作用，同樣也會帶動上面初期砼板出現(xiàn)裂縫 。2 水泥路面產(chǎn)生裂縫的原因水泥路面產(chǎn)生裂縫的原因2.5 邊界原因邊界原因2 水泥路面產(chǎn)生裂縫的原因水泥路面產(chǎn)生裂縫的原因2.6 人為造成產(chǎn)生的裂縫人為造成產(chǎn)生的裂縫在施工中布料或實施其他操作時，不注意而出在施工中布料或實施其他操作時，不注意而出現(xiàn)的裂縫?，F(xiàn)的裂縫。3 水泥砼路面裂縫的預防措施水泥砼路面裂縫的預防措施針對上面提及造成水泥砼路面裂縫的原因分析，采取行之針對上面提及造成水泥

16、砼路面裂縫的原因分析，采取行之有效的、全面的預防措施，可減少裂縫和斷板數(shù)量，延長有效的、全面的預防措施，可減少裂縫和斷板數(shù)量，延長砼路面的使用年限，提高行車的舒適性。下面談談預防裂砼路面的使用年限，提高行車的舒適性。下面談談預防裂縫產(chǎn)生的一些措施辦法?？p產(chǎn)生的一些措施辦法。l 安定性差、游離氧化鈣（安定性差、游離氧化鈣（Cao）超標及強度不足的水泥應禁止使用；）超標及強度不足的水泥應禁止使用；l 不同標號、不同廠家、不同種類、不同批產(chǎn)的水泥嚴禁混合使用；不同標號、不同廠家、不同種類、不同批產(chǎn)的水泥嚴禁混合使用；l 盡量采用旋轉窯生產(chǎn)的發(fā)熱量少、收縮量小的硅酸鹽道路水泥或普通盡量采用旋轉窯生產(chǎn)的

17、發(fā)熱量少、收縮量小的硅酸鹽道路水泥或普通硅酸鹽水泥。硅酸鹽水泥。 集料（砂、碎石）含泥量超標時應更換料源，選擇合格的、集料（砂、碎石）含泥量超標時應更換料源，選擇合格的、含泥量較少的材料，或將其認真沖洗至達到要求方可使用。含泥量較少的材料，或將其認真沖洗至達到要求方可使用。 3 水泥砼路面裂縫的預防措施水泥砼路面裂縫的預防措施3.1 選用合格的原材料是保證混凝土質量的必要條件選用合格的原材料是保證混凝土質量的必要條件水泥水泥集料集料對含泥量和級配不合格的碎石對含泥量和級配不合格的碎石二次篩分、水洗非常必要二次篩分、水洗非常必要嚴格控制基層頂面標高，在基層施工時，嚴格控制基層頂面標高，在基層施工

18、時，應專人跟蹤測量、嚴格控制標高，確?；鞈獙Ｈ烁櫆y量、嚴格控制標高，確?；炷谅访姘搴穸鹊木鶆蛞恢?。凝土路面板厚度的均勻一致。按水泥混凝土路面平整度要求控制基按水泥混凝土路面平整度要求控制基層平整度，減少水泥混凝土路面板與層平整度，減少水泥混凝土路面板與基層摩阻力?；鶎幽ψ枇Α?砼路面施工時，若基層過于干燥或基層表砼路面施工時，若基層過于干燥或基層表面松散起粉，應及時清掃基層頂面干凈，面松散起粉，應及時清掃基層頂面干凈，并用水車灑水均勻，確保基層具有一定的并用水車灑水均勻，確?；鶎泳哂幸欢ǖ暮俊：?。 3 水泥砼路面裂縫的預防措施水泥砼路面裂縫的預防措施3.2 基層標高、平整度的控制基

19、層標高、平整度的控制基層頂面的標高控制非常重要基層頂面的標高控制非常重要基層頂面的平整度非常重要基層頂面的平整度非常重要基層頂面清潔和灑水非常重要基層頂面清潔和灑水非常重要123按試驗混凝土配合比準確配料；單位水泥用量要精確按試驗混凝土配合比準確配料；單位水泥用量要精確稱量。稱量。集料的含水量要及時試驗取得，控制適宜的用水量，保持水灰集料的含水量要及時試驗取得，控制適宜的用水量，保持水灰比準確；為減少用水量，改善和易性可使用合適的外摻劑。比準確；為減少用水量，改善和易性可使用合適的外摻劑。 施工中應嚴格稱量，確保施工中應嚴格稱量，確保砼配合比的準確性。砼配合比的準確性。 3 水泥砼路面裂縫的預

20、防措施水泥砼路面裂縫的預防措施3.3 嚴格控制混凝土配合比嚴格控制混凝土配合比 混凝土的拌和時混凝土的拌和時間要根據(jù)機械性間要根據(jù)機械性能準確掌握，要能準確掌握，要確保砼的拌和均確保砼的拌和均勻和保障達到拌勻和保障達到拌和時間要求。和時間要求。 混凝土路面施工混凝土路面施工開盤前，要仔細開盤前，要仔細檢查機械設備，檢查機械設備，確保其完好。配確保其完好。配料、拌和、運輸、料、拌和、運輸、攤鋪作業(yè)面要有攤鋪作業(yè)面要有序配合。序配合。機械設備機械設備集料溫度過高，集料溫度過高，應采用降溫措施應采用降溫措施后在配料拌和。后在配料拌和。若采用撒水降溫若采用撒水降溫方法，應及時測方法，應及時測定含水量，

21、調整定含水量，調整拌和水用量，保拌和水用量，保證水灰比值不致證水灰比值不致增大。增大。 3 水泥砼路面裂縫的預防措施水泥砼路面裂縫的預防措施3.4 施工工藝的控制施工工藝的控制拌和時間拌和時間集料溫度集料溫度采用覆蓋、灑水等各類降溫措施采用覆蓋、灑水等各類降溫措施非常必要非常必要要仔細檢查各類機械設備要仔細檢查各類機械設備 重視混凝土面板養(yǎng)重視混凝土面板養(yǎng)生，采用優(yōu)質養(yǎng)護生，采用優(yōu)質養(yǎng)護劑，或濕法養(yǎng)護，劑，或濕法養(yǎng)護，不要采用沒有覆蓋不要采用沒有覆蓋物僅灑水的養(yǎng)生方物僅灑水的養(yǎng)生方法。法。及時切縫并確?？p深，滿足設計要求及時切縫并確?？p深，滿足設計要求，根據(jù)施工現(xiàn)場氣溫及水泥品種試驗，根據(jù)施工

22、現(xiàn)場氣溫及水泥品種試驗確定最早切縫時間，一般應采用多臺確定最早切縫時間，一般應采用多臺切縫機同時作業(yè)，以保證切縫及時。切縫機同時作業(yè)，以保證切縫及時。切縫深度為混凝土板厚的切縫深度為混凝土板厚的1/3至至1/4,不不宜切縫太淺（少于宜切縫太淺（少于1/4）。實踐證明）。實踐證明，軟切縫工藝可提前切縫時間，預防，軟切縫工藝可提前切縫時間，預防水泥混凝土路面斷板。水泥混凝土路面斷板。3 水泥砼路面裂縫的預防措施水泥砼路面裂縫的預防措施3.4 施工工藝的控制施工工藝的控制養(yǎng)護養(yǎng)護切縫切縫及時切縫、灌縫較為重要及時切縫、灌縫較為重要采用覆蓋物和灑水的養(yǎng)生方法非常重要采用覆蓋物和灑水的養(yǎng)生方法非常重要控

23、制交通車輛，避控制交通車輛，避免在混凝土強度免在混凝土強度不足的條件下，不足的條件下，過早開發(fā)交通，過早開發(fā)交通，養(yǎng)護車輛也應盡養(yǎng)護車輛也應盡量避免直接在面量避免直接在面板上通行。板上通行。在晝夜溫差較大在晝夜溫差較大的季節(jié)，混凝土的季節(jié)，混凝土表面修整完成后表面修整完成后要覆蓋養(yǎng)生，以要覆蓋養(yǎng)生，以保持溫度變化不保持溫度變化不致太大，同時注致太大，同時注意及時割縫。意及時割縫。晝夜溫差晝夜溫差正確安裝傳力桿，正確安裝傳力桿，防止上下翹動，應防止上下翹動，應采用雙層型模板固采用雙層型模板固定傳力桿確保傳力定傳力桿確保傳力桿的正確安裝。澆桿的正確安裝。澆筑下一混凝土板時筑下一混凝土板時要按設計要

24、求安設要按設計要求安設塑料套管和涂瀝青塑料套管和涂瀝青隔層。隔層。3 水泥砼路面裂縫的預防措施水泥砼路面裂縫的預防措施3.4 施工工藝的控制施工工藝的控制交通控制交通控制傳力桿傳力桿控制運料車輛非常重要控制運料車輛非常重要采用雙層型模板固定傳力桿確保傳力采用雙層型模板固定傳力桿確保傳力桿的正確安裝桿的正確安裝混凝土表面修整完成混凝土表面修整完成后要及時覆蓋養(yǎng)生后要及時覆蓋養(yǎng)生要盡早將后澆要盡早將后澆筑的面板切縫筑的面板切縫外界影響外界影響的控制的控制如果基層已經(jīng)發(fā)生裂縫如果基層已經(jīng)發(fā)生裂縫，在澆筑砼面板前，及，在澆筑砼面板前，及時找出裂縫產(chǎn)生的位置時找出裂縫產(chǎn)生的位置，做好標記，待砼澆筑，做好標記，待砼澆筑整修完工后，及時在對整修完工后，及時在對應間相應的板塊位置及應間相應的板塊位置及早切縫，避免基層裂縫早切縫，避免基層裂縫因氣溫變化收縮，因摩因氣溫變化收縮，因摩擦力作用而影響上面初擦力作用而影響上面初期砼面板開裂。期砼面板開裂。3 水泥砼路面裂縫的預防措施水泥砼路面裂縫的預防措施3.5 外界影響的控制外界影響的控制3 水泥砼路面裂縫的預防措施水泥砼路面裂