摘要：針對道路混凝土裂縫的成因進行分析，提出預防的對策及措施。
關鍵詞：交通設施 道路 砼 裂縫 成因 措施
近年來，隨著基礎交通設施建設的迅猛發展，道路建設在各地發展迅速，越來越多的高等級水泥砼路面建成通車投入使用。但由于道面砼是由多種材料組成的混合體，是一種脆性
材料，在受到溫度、壓力、外力的作用下，都具有出現裂縫的可能性。道面砼裂縫所帶來的危害不容忽視，它除了影響美觀，也給使用壽命帶來影響。但如果采取一定的措施，很多裂縫是可以克服、控制的。
1 . 道面砼裂縫的種類
道面砼受自然環境及各種因素的影響，其裂縫成因復雜而繁多，主要原因分以下幾類：
1 . 1 收縮引起的混凝土早期塑性裂縫和干縮裂縫。
1 . 2 溫度引起的混凝土溫度應力裂縫。
1 . 3 地基不均勻沉降引起的沉降裂縫。
1.4 外力荷載引起的裂縫。
2 . 各種裂縫的成因分析
2.1 收縮引起的混凝土早期塑性裂縫和干縮裂縫
早期收縮變形引起的裂縫在道面實際施工中經常會出現，其中以塑性裂縫與干縮裂縫最為常見。成因如下：
2.1.1 塑性裂縫：一般出現在結構表面，形狀很不規則，而且長短不一、互不連貫，類似干燥的泥漿面，大多數在砼澆筑初期出現，發生在澆筑過程中，砼澆筑后4-5 個小時左右。此時，水泥水化反應激烈，分子鏈逐漸形成，拌合物內部的水份一部分分泌出流失，一部分被水泥水化掉，另一部分被蒸發。如果此時氣溫很高，天氣干燥，風速很大則極容易使砼表面游離水分蒸發過快，產生急劇的體積收縮，從而出現裂縫。另外，使用收縮率較大的水泥，水泥的用量過多、使用過量的粉砂等也是引起塑性裂縫的成因之一。這種裂縫一般在初凝前已發生，如果此時對其表面用鋼抹子進行再次拍壓抹平，并立即進行表面覆蓋養護，即可消除該種裂縫的再發生。
2.1.2 干縮裂縫
干縮裂縫，主要是在砼結硬以后出現，其特點為表面性裂縫，裂縫寬度較細，也沒有明顯的規則。主要成因是砼結硬以后，隨著表層水分的逐步蒸發，濕度逐步下降，砼的體積減小，從而出現干燥（縮水）收縮。另外，砼振搗過度，尤其是三軸攤鋪機振搗過度，使表面形成水泥含量較大的砂漿層，也會助長此類裂縫的出現。
2.2 溫度引起的砼溫度應力裂縫
砼具有熱脹冷縮性質，在砼硬化過程中，當外部環境或結構內部溫度發生變化時，道面砼將發生變形，若變形受到約束，則在結構中將產生應力，當應力超過砼的抗拉強度時即產生溫度應力裂縫。這種裂縫可以是局部裂縫，也可能出現貫穿性裂縫。主要原因：
2.2.1 道面砼受到太陽曝曬后，溫度明顯高于其他部位，溫度梯度呈非線性分布，由于受到自身約束的作用，導致局部拉應力較大，從而出現裂縫。
2.2.2 驟然降溫，突遇寒流、遇冷空氣入侵等導致砼外表面溫度突然下降，但因內部變化相對較慢而產生溫度梯度，從而引起變形，因而出現驟然降溫引起的溫度應力，最終導致裂縫。
2.2.3 砼水化熱，水泥硬化產生大量的水化熱，致使砼內部溫度很高，內外溫差很大，從而引起裂縫。
2.3 地基不均勻沉降引起的沉降裂縫
地基不均勻沉降而引起的沉降裂縫，往往在竣工一段時間后才出現，對道面砼板塊的影響巨大，會使砼出現斷板，危害很大。原因多方面：
2.3.1 路基填筑使用了不適宜的材料，從而造成土基不能被壓實。
2.3.2 軟土地基處理不當，給路基的穩定帶來隱患。
2.3.3 路基填方松鋪超厚，密實度達不到要求。
2.3.4 路基填筑的有效寬度不夠，補填時未按要求挖臺階分層填筑壓實，造成路基滑坡，層層沖刷。
2.3.5 填挖交界處未按要求挖臺階分層填筑壓實。
2.3.6 道面縮縫、脹縫、施工縫等防水排水措施不佳，造成地表水滲入地基，從而影響地基的穩定。
2.4 外力荷載引起的裂縫
外力荷載引起的道面裂縫很少見，一般是在道面砼結構還未達到設計強度時，被施工機械、車輛或重物的碾壓、撞、砸等造成，屬施工保護不當引起，較易防治。
3 . 各種裂縫的控制和預防
3.1 塑性裂縫和干縮裂縫控制預防
3.1.1 塑性裂縫的預防措施：
①配制混凝土時，嚴格控制水灰化和水泥用量，選擇級配良好的石子，減小空隙率，同時還要搗固密實，以減少收縮量，提高砼抗裂度。
②澆筑砼前，將基層和模板澆水濕透。
③混凝土澆筑后，對裸露表面應及時用潮濕材料復蓋，認真養護。
④在氣溫高、濕度低或風速大的氣候下施工時，澆筑混凝土后應及早進行淋水養護，使其保持濕潤，因道面
施工面積大、持續時間長，宜澆搗完一段養護一段，此時，要加強表面壓光工作，養護工作，當發現表面有細微裂紋時，應及時抹壓一次，再覆蓋養護。
⑤砼養護可采用覆蓋麻袋、塑料薄膜等措施。
⑥設置擋風設施。
3.1.2 砼干縮裂縫的預防措施和塑性裂縫預防措施一致，可參考上述措施。另外，要注意以下兩方面的工作。
①砼的水泥用量、水灰比、砂率不能過大，應嚴格控制砂石含量，避免使用過量的粉砂，砼應振搗實密實，并注意對板面抹壓，尤其是砼初凝后、終凝前的光面抹壓，以提高砼抗拉強度，減少收縮量。
②加強砼的早期養護，并適當延長養護時間，養護宜采用麻袋、塑料薄膜等，并適當灑水保持濕潤，避免發生過大的濕度變化。
3.2 溫度應力裂縫的預防
3.2.1 及時鋸切縮縫，誘導溫差裂縫在接縫位置展開。道面砼的橫縫切縫，一般是每隔5m 切一道，縫深8cm，它是大面積砼防止溫差效應出現無規則裂縫的措施之一。如果能在砼溫度應力裂縫產生之前及時切縫，就能先于裂縫產生之前形成一個弱斷面，從而誘導裂縫在弱斷面處展開，避免在板面出現不規則裂縫。而切縫時間的掌握則是預防工作的關鍵，切縫過早會造成邊緣剝落，切縫過遲則裂縫會先于切縫出現，造成板面的開裂。如何掌握切縫時間,本人認為，可結合以下幾種方法，根據實際情況定。
①根據有關規范提供的砼最佳切割抗壓強度值切割，碎石砼最佳切割抗壓強度為6.0-12.0Mpa，礫石砼最佳切割抗壓時間為9.0-12.0Mpa。有條件的可每班做幾組試塊，根據不同的時間、不同的溫度進行試壓，從而摸索出在不同的溫度下砼抗壓強度隨時間增長的曲線圖來指導切縫。
②根據《道路施工工程師手冊》提供的參考切縫時間進行，如下表：
③以施工溫度與施工后時間的乘積在250-350 度小時之間時切縫，根據溫度推算時間，指導切縫。
用以上三種方法根據溫度的不同初步確定切縫時間后再結合現場觀察和試切來最后確定，現場觀察就是用手指甲在砼表面劃痕，如不出現痕溝，只露灰白劃痕，且指甲有磨損，則可考慮試切，試切后看切口有無崩邊、邊緣剝落，如無異常則可進行正式切縫。切縫時要間隔分切，如：100m 長砼，橫縫間距為5m，則應先從中間切縫，把砼分為50m 一段，然后再從每段中間切一道使之分為每段25m 長的兩小塊，最后才逐條切縫。如果遇氣溫突變，則要考慮相應提前一點切縫。
3.2.2 采取有效措施，降低道面砼中心與砼表面的溫差。
①盡量選用低熱和中熱水泥配置砼，盡可能在保證強度的條件下降低單位水泥用量，以減小水化熱。
②夏季施工，在砼中摻緩凝型減水劑，減緩水泥凝結時間，以利散熱，并減小水泥用量。
③避開正午烈日高溫高峰期，盡可能利用夜間作業。
④夏天對砼攪拌用的水管進行掩埋覆蓋，防止日曬。采用簡易的遮陽措施（如采用篷布等）覆蓋集料，避免集料在烈日下曝曬。施工前對骨料進行噴水預冷卻，以降低攪拌和澆筑時的溫度。
⑤砼澆筑前基層模板要適當灑水，砼在表面修整過程中，要避免烈日直射，以免使溫度上升太快及出現干燥，備一些防曬棚遮陽。
⑥澆筑砼后及時進行表面覆蓋，并進行灑水養護，防止早期失水過快。
⑦冬季施工則相應采取一些砼表面保溫措施，如麻袋覆蓋、用溫水養護等。盡可能減小裂縫出現。
3.3 地基沉降裂縫的預防
地基不均勻沉降作用引起的沉降裂縫，原因復雜，預防措施要針對主要原因，制定相應的措施，主要是加強土方回填碾壓，軟土地基處理等措施。以及做好道面排水、封水措施（本篇因篇幅有限，不便做專題論述，因此本文不做深討）。但施工時應著重做好以下幾點：
3.3.1 清表要徹底。不適宜的材料應全部清除且按規范要求搞好基底壓實。
3.3.2 軟基處理要慎重。并采用合理的施工方案和施工工藝。
3.3.3 路基填筑過程中，要嚴格按規范要求選好填料，控制松鋪厚度和粒徑，控制壓實含水量與最佳含水量之差在規定的范圍內，每層填筑要用平地機等機械整平后壓實，形成橫向路拱，做好臨時排水措施等。
3.3.4 臺背回填施工，要求選用監理工程師或圖紙要求的回填料，保證每層填筑厚度及壓實度，回填時在臺背可考慮做排水管和土工格柵。排水管間距不得大于2 m ，土工格柵層間距最好為50-80cm。
3.3.5 路面施工時，認真搞好施工縫、縮縫、脹縫的處治，防止路面水滲入路基。
3.4 外力荷載引起的裂縫預防措施
加強產品保護，在砼道面達到設計強度的40% 時方可允許行人通行，養護期以砼抗折抽樣強度達到3.5Mpa 為止，通常不少于14 天。養護期間除試驗用設備及鋸縫設備外，其他運輸車輛和施工設備不允許在路面上行駛，養護期結束后，可開放交通，但車輛荷載不得大于設計荷載，以防道面被損及出現裂縫。
4.結語
道面砼的裂縫成因很多，預防措施也有多種，本篇不能一一列舉，但本人認為，只要認真按有關道面砼施工規范施工，在材料管理、施工工藝管理方面加強質量管理，有針對性地對天氣、氣溫等自然因素等采取必要的相應對策和預防措施，就能最大限度地把道面砼的裂縫控制到最低限度。
