公路路面施工中裂缝产生的原因及控制对策

公路路面施工中裂缝产生的原因及控制对策
公路是我国现代化建设中重要的运输通道，其质量对于后期运输使用以及运输安全有着十分重要的影响。

文章就公路路面施工中裂缝产生的原因进行了探讨，并对其控制措施进行了论述。

标签：公路建设;路面施工;裂缝;原因;措施
引言：
近年来，我国公路建设不断取得新的辉煌，公路里程不断增加，为现代化建设做出了巨大的贡献，给交通运输带来了极大的便利。

同时，在公路路面的施工中，裂缝是影响公路运输使用常见的病害，对其产生的原因应进行深入的分析并找出相应的控制措施，为现代化建设添砖加瓦。

一、公路路面施工中裂缝产生的主要原因
（一）运输过程中超载现象严重
随着经济的快速增长，人民生活水平的提高，公路运输业也开始蓬勃发展，蒸蒸日上。

然而，路面病害却频频发生，导致公路寿命急剧降低。

其中，路面出现早期损害的一个最主要的原因就是车辆超载。

有关资料显示，在我国的公路运输行业中，超载现象普遍存在，其在严重损坏路面，降低公路使用寿命的同时，也成为公共安全的一大隐患。

试想一下，即使公路竣工，验收数据全部合格，但在几十吨甚至上百吨重型车辆的重压下，势必也会出现路面损坏现象。

因为路面预期寿命只是在正常载重量车辆正常载重情况下求得的。

以尉许段高速公路为例，超载现象对路面的损害直接表现在右半幅重载车辆较多，病害严重，左半幅空载车较多，路面完好。

长期车辆超载，导致路面出现微小裂缝，路面承载力下降，即裂缝周围路面传递载荷和力的能力下降，这样，导致路面受力不均，加剧了裂缝的形成和扩张。

（二）温度变化剧烈
裂缝是路面病害的一大类，而温度变化则是产生裂缝的主要原因。

众所周知，在水泥水化放出的热量在浇筑后的早期，主要集中在混凝土的内部，混凝土内部温度升高膨胀，外部却遇冷收缩，混凝土内部和表面温差极大，在这种情况下，将会导致应力的产生，即为温度应力，该种应力随温差的变化而变化。

混凝土除了受温度应力以外，还有其自身的约束应力，包括抗拉强度，抗压强度等。

当混凝土自身约束应力小于其所受的温度应力时，就会出现裂缝。

随着时间的延长与车载的变化，裂缝逐步扩张，由细变粗，甚至贯穿路面。

（三）路面厚度不够
在进行路面厚度设计时，常常以累计轴载量作为设计依据。

而实际上，高等级公路的实际轴载量总是大于其设计轴载量，其主要受超载因素，气候因素等的影响。

此外，还应该考虑路面的疲劳损坏，这是与公路交通量息息相关的，而并不是仅仅以设计作为依据。

同时，施工单位由于受资金限制，往往给出一个大致设计方案，导致实际弯沉值远远大于设计值，路面的实际承受能力在短期内达到极限。

因此，在载荷的作用下，路面必然开裂。

这说明，路面厚度不够是路面病害产生的又一原因。

（四）材料质量不良及配合比不当
裂缝是路面早期病害的主要形式，前面提到，当外界温度变化所产生的温度应力大于混凝土自身的约束应力（抗拉强度与抗压强度等）时，会出现裂缝，而混凝土材料性能及配合比则直接影响着其抗拉强度。

水灰比不当，骨料种类不合适，水泥用量不当，含砂率不当等都会使混凝土配合比不当。

虽然多数单位在动工以前，都进行了筛分实验，但样品的油石比，级配比随地点、时间、气候的变化还是会发生变化，因此，由于材料质量不良及配合比不当，混凝土的强度达不到要求，路面渐渐产生不规则裂缝，严重影响路面寿命。

（五）其他原因
在路面的长期使用过程中，沥青会出现老化现象，这也是导致路面出现网状裂纹的主要原因。

同时，在施工过程中，路面压实度不均匀，路面病害出现后没有及时治理，未及时填缝也会加速裂缝的产生。

另一方面，基层质量不可靠，施工过程偷工减料，路面养护方法不当等都是路面出现早期病害的原因。

了解路面病害的主要形式及其产生原因，便于我们具体情况具体分析，加强养护与治理。

在实际施工作业中，还应根据河南地区的气候特点具体分析。

二、公路施工中对路面裂缝的控制措施
为了控制路面裂缝的产生，提高公路路面的施工质量，根据工程建设的实际情况，可以采取以下相关策略来控制裂缝的产生。

（一）做好混凝土配合比设计
在进行混凝土配合比设计的时候，应该严格按照相关的规范和标准进行，保证混凝土良好的工作性能，尽可能降低混凝土的单位用水量，实现低砂率、低坍落度、低水胶比，并根据实际情况适当掺入高减水剂、高性能引气剂、高粉煤灰。

提高混凝土的强度及韧性，使其具有低热性能和高抗拉值，这样可以提高混凝土的抗裂性能，有利于防止路面施工裂缝的产生。

（二）确保原材料质量合格
1.保证石料的品质。

在路面施工的过程中，石料品质的好坏直接影响水泥混
凝土的强度，因此，要做好对石料质量的控制工作，对于中粗砂，应该将细度模数控制在2.3-3.7之间，需要将混凝土的含砂率控制在30%以内。

如果没有对石料进行筛选，石料的级配不合格，含泥量过大，或者是在搅拌之前没有进行冲洗，或者冲洗不彻底，往往会影响混凝土的质量，使其抗弯拉强度不能达到相应的规定。

2.保证水泥的质量。

水泥的质量也直接决定混凝土强度的高低，对路面施工产生重要的影响。

因此，要保证水泥的质量，使其具有良好的稳定性。

如果水泥的稳定性不好，在施工中一定不能使用。

3.选择级配合理的集料。

如果集料的含泥量超標应该及时更换料源，选择含泥量小的集料，或者对其进行冲洗直至含泥量合格。

（三）做好混凝土质量的控制工作
在混凝土施工的时候，首先需要保证混凝土的和易性和密实度，在这个前提之下，尽可能降低水灰比。

这样能够提高混凝土板的强度，降低收缩裂缝。

如果是等级较高的公路施工，有必要在混凝土中加入引气减水剂，以降低混凝土的单位用水量。

在等级相对较低的公路，可以采用真空吸水工艺，以降低水灰比。

对配料的各种比例进行精确的计算，采用先进的拌和设备，保证拌和质量。

在混凝土搅拌之前，应该筛选和清洗料石，做好对坍落度的抽检工作，并根据天气的变化，适当调整施工配合比，保证混凝土施工的质量。

（四）做好施工质量的控制工作
1.控制好基层顶面的标高，保证混凝土板的厚度;控制好基层的平整度，保证混凝土板厚度的均匀一致。

对于等级较高的公路，要對基层表面做沥青封层处理，这样能够防止裂缝断板的产生。

如果基层产生断裂隆起或者碾坏的情况，应该立即采取措施进行修复，这样可以防止反射裂缝的产生。

2.在铺筑水泥混凝土之前，应该对基层进行均匀洒水处理，使基层和模板湿透，这样能够避免吸收混凝土中的水分，提高施工质量。

3.在摊铺的时候，应该派专人加强监督和控制，施工应该严格按照操作规范进行;严禁向混凝土拌和物中加水;做好振捣工作，保证振捣的均匀密实，并认真做好抹平工作。

4.避免在高温天气进行施工，风力较大时采取相应的防护措施。

如果昼夜温差过大，应该采取保温养生措施。

5.严格按照规定做好切缝工作，掌握好切缝时间、深度和宽度，混凝土面板成型后应该及时做好养生工作，等混凝土达到规定强度时，才能开放交通。

（五）做好后期养护工作
首先，应制定关于混凝土路面日常养护措施;要想使混凝土路面不遭到各种因素的破坏，我们应在实际工作中总结经验，制定有效的混凝土路面养护措施，以提高其使用寿命;在冬季及雨季来临之前必须做一次充分的补缝工作，以防止水深入到路面基层中。

其次，板底压浆;混凝土如果出现了脱空的情况，必须在第一时间内采取压浆处理方法。

压浆技术在公路建设过程中已经使用了一段时间，实际效果良好，当前，其对于水泥混凝土路面的养护及其重要。

三、公路路面裂缝处理的几种技术方案
上述对公路路面的裂缝在施工阶段的控制措施进行了分析，以下就简单介绍几种裂缝的处理方法。

（一）开槽灌缝技术
开槽灌缝是根据路面状况和裂缝的特点确定开槽的大小和形状，利用专门的灌缝设备将专用的沥青路面灌缝材料灌入槽中，达到要求后开放交通的道路养护工艺。

该技术适用于满足结构强度的、表面状况良好的各等级公路沥青路面的裂缝处治，处治的裂缝宽度为3-25mm。

（二）贴宽缝带技术
贴宽缝带是一种较为便利的方法，其无需开槽，也不需配制浆液及加热灌缝料，大大节约了施工时间。

对于处于早、中期的裂缝修补，该种技术效果较好，但缝带宽度有限，对于较为严重的裂缝，大面积的块裂、龟裂等，贴宽缝带很难覆盖产生裂缝的所有面积，而且，若裂缝已经延伸、扩展、贯穿路面，则路面承载力剧烈下降，此时，贴宽缝带也只能起到指标不治本的作用。

（三）高渗透液态灌缝技术
高渗透液态灌缝技术可以满足不规则裂缝的施工要求，且施工过程为冷施工，既环保又安全。

该种技术对反射性裂缝的修补效果较好，高聚物利用它的强渗透性和反应微膨胀性能够把裂缝填充密实，起到了良好的封水作用。

然而，根据尉许高速施工情况来看，发现雨后灌缝材料与沥青路面结合力欠佳，这就要求过细的缝不能灌，必须将材料真正灌入缝中，才能保证灌缝材料在水侵后不被车辆带走。

（四）硅酮耐候密封胶灌缝技术
传统的工艺因受到沥青材料的低温冷脆性，高温软化性等特性的限制，修补后的裂缝会随气温的变化，经过一年的面层涨缩，重新开裂，这一问题的存在加重了路面养护维护的工作量和材料成本，而密封胶灌缝工艺在材料性能上克服了传统沥青材料的缺陷。

此外，高聚物化学压浆技术也是公路路面裂缝修补处理中的一种重要方法。

在具体的公路路面裂缝的处理过程中可根据不同的需求在进行有别选择。

四、结束语
在公路路面施工中，导致裂缝产生的原因是多方面的。

在实际工作中，应采取相应的策略，控制混凝土配合比设计、保证原材料的质量，并做好施工质量的控制工作，同时还要重视相关技术的应用，加紧对路面裂缝的修补工作，提高公路通行质量。

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