關(guān)鍵詞：水泥混凝土路面；破壞原因；收縮開(kāi)裂；防治 

　　水泥混凝土路面作為主要的路面結(jié)構(gòu)形式從2003年我區(qū)農(nóng)村公路建設(shè)中得到飛速發(fā)展。從這些公路的使用情況來(lái)看，水泥混凝土路面的返修率較高，且返修時(shí)間較長(zhǎng)，嚴(yán)重影響公路的正常使用，最嚴(yán)重的病害就是開(kāi)裂破壞，如何防止水泥混凝土路面開(kāi)裂無(wú)疑是一項(xiàng)重要且緊迫的任務(wù)。 

　　一、水泥混凝土路面開(kāi)裂產(chǎn)生的原因 

　　導(dǎo)致水泥混凝土路面開(kāi)裂的原因較多，通常有路基不均勻沉降、汽車(chē)嚴(yán)重超載、路面基層不合格、水泥混凝土本身質(zhì)量問(wèn)題、施工過(guò)程中水泥混凝土的收縮開(kāi)裂等。下面就路基不均勻沉降及施工過(guò)程中水泥混凝土收縮開(kāi)裂為主進(jìn)行分析。 

　　1.路堤不均勻沉降 

　　路堤是以土石為原料，經(jīng)機(jī)械壓實(shí)而形成的，它須經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的排水固結(jié)沉降后才能趨于穩(wěn)定。如果整個(gè)路基均是以土填筑的，且沉降是均勻沉降，則不會(huì)引起水泥混凝土路面開(kāi)裂，問(wèn)題是路基有路堤和路塹，路堤的高度不同，路堤所經(jīng)過(guò)的地段地質(zhì)情況各異，就會(huì)導(dǎo)致路基出現(xiàn)不均勻沉降。 

　　由于路基的不均勻沉降，引起水泥混凝土板受力狀況發(fā)生變化，水泥混凝土路面板抗壓強(qiáng)度較高而抗拉強(qiáng)度相對(duì)較低，一旦大噸位車(chē)輛行駛，對(duì)水泥混凝土路面板的拉應(yīng)力將會(huì)超過(guò)水泥混凝土面板本身的抗拉力而被拉裂，產(chǎn)生裂縫。 

　　2 施工時(shí)水泥混凝土收縮開(kāi)裂 

　　施工時(shí)水泥混凝土收縮開(kāi)裂。收縮可分為冷縮和干縮，在動(dòng)荷載反復(fù)作用下因疲勞破壞而開(kāi)裂。其中疲勞破壞除車(chē)輛作用外，也與板內(nèi)收縮應(yīng)力有關(guān)。在限制條件下，水泥混凝土收縮變形會(huì)引起內(nèi)部很大的彈性拉應(yīng)力，此應(yīng)力隨著水泥混凝土彈性模量的增大和收縮量的增加而增大，水泥混凝土路面板在應(yīng)力的作用下會(huì)發(fā)生一定的徐變，徐變后的拉應(yīng)力增長(zhǎng)超過(guò)水泥混凝土路面板的抗拉強(qiáng)度時(shí)，水泥混凝土路面就會(huì)開(kāi)裂。 

　　以上兩個(gè)方面均已表明引起水泥混凝土路面開(kāi)裂的原因是水泥混凝土板內(nèi)產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，當(dāng)這種拉應(yīng)力超過(guò)水泥混凝土路面板所能承受的能力時(shí)，水泥混凝土路面就出現(xiàn)開(kāi)裂。 

　　二、 水泥混凝土路面防裂 

　　1 針對(duì)路基不均勻沉降 

　�。�1） 搞好基底處理 

　　路基是線形工程，它所跨越的區(qū)域較大，遇到的基礎(chǔ)地質(zhì)條件不同。不同的地質(zhì)條件，特別是不良地質(zhì)條件的基床，對(duì)路基質(zhì)量是一個(gè)較危險(xiǎn)的影響因素，如處理不恰當(dāng)，或處理不徹底，則在其上填筑路堤或鋪設(shè)底基層，均會(huì)造成意料之外的過(guò)大的沉降。 

　�。�2）水泥混凝土路面收縮開(kāi)裂機(jī)理 

　　混凝土因限制條件的不同而出現(xiàn)的開(kāi)裂情形也是有所差別的，一般在強(qiáng)限制的情形下，由于混凝土在變形收縮的過(guò)程中會(huì)使得內(nèi)部產(chǎn)生較大的彈性拉應(yīng)力，并且這種彈性拉應(yīng)力與混凝土的彈性模量和收縮量成正相關(guān)的關(guān)系，一般情況下，可以利用收縮的作用來(lái)達(dá)到這種彈性拉應(yīng)力的降低，當(dāng)混凝土的抗拉程度不足以抵抗徐變松弛后所形成的拉應(yīng)力時(shí)，此時(shí)，混凝土的路面就會(huì)慢慢開(kāi)裂。綜上所述我們就可以得知，為了有效防止和控制混凝土路面的開(kāi)裂現(xiàn)象，需要滿足以下幾個(gè)條件： 

　　首先，受混凝土自身冷縮與干縮的限制；其次，受水泥混凝土路面面層與基層的影響也是較大的；除此之外，面層與基層間存在的摩阻力，也是一直以來(lái)我們都毋庸置疑的，但是究竟這種摩阻力能夠達(dá)到哪種程度，對(duì)路面所產(chǎn)生的影響到底有多巨大，目前我們還無(wú)從知曉。但是有一點(diǎn)我們可以肯定的是，對(duì)于這種層間的摩阻力，我們不能將其等同于物理學(xué)上的摩阻力，其兩者之間還是存在很多差別的，因?yàn)槊鎸优c基層之間的摩阻力并不是物理學(xué)上的摩擦力，而是由靜摩擦力和層間的粘結(jié)剪應(yīng)力兩部分構(gòu)成的。經(jīng)過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)我們可以得出，占據(jù)主要地位的并不是我們所謂的靜摩擦力，而是要比靜摩擦力大得多的粘結(jié)剪應(yīng)力。 

　　2 針對(duì)施工時(shí)水泥混凝土收縮開(kāi)裂 

　　2.1混凝土路面鋸縫法 

　�。�1）鋸縫時(shí)機(jī)的選擇�；炷�土路面施工過(guò)程，如果出現(xiàn)混凝土內(nèi)部的溫度應(yīng)力超過(guò)其抗拉強(qiáng)度時(shí)，容易導(dǎo)致斷板的出現(xiàn)，即混凝土路面開(kāi)裂。鋸縫時(shí)機(jī)的選擇，應(yīng)基于混凝土凝固過(guò)程中的抗拉強(qiáng)度與其溫度應(yīng)力的對(duì)比來(lái)確定，所以主要根據(jù)溫度的監(jiān)測(cè)結(jié)果來(lái)選擇。 

　�。�2）混凝土板凝固階段的溫度特性�；炷�土路面施工階段，混凝土由于外部環(huán)境的影響和水化反應(yīng)的影響，混凝土路面結(jié)構(gòu)的溫度隨著澆筑時(shí)間的推移而在不同的時(shí)間段呈現(xiàn)出峰值和谷值。以525水泥混凝土為例，以混凝土澆筑完成時(shí)間計(jì)為零，該混凝土結(jié)構(gòu)的板溫咋0～6h、12～20h表現(xiàn)為溫度升高的現(xiàn)象，而當(dāng)時(shí)間處于6～12h時(shí)則呈現(xiàn)降溫的現(xiàn)象。所以在忽略翹曲應(yīng)力與脹縮應(yīng)力的影響下，6～12h時(shí)間段內(nèi)混凝土路面結(jié)構(gòu)處于降溫收縮的過(guò)程中，是最容易發(fā)生開(kāi)裂的時(shí)候。 

　�。�3）混凝土板凝固階段的強(qiáng)度特性。根據(jù)相關(guān)資料我們可以得知，混凝土增長(zhǎng)最為緩慢的期間是在早齡期，并且在這期間抗裂強(qiáng)度的增長(zhǎng)也是極其緩慢的，這是因?yàn)樵琮g期的混凝土的抗拉彈性模量的增長(zhǎng)值要比處于降溫區(qū)間的下午澆筑混凝土抗拉彈性模量值要高很多，一般在第10h要高出2倍之多，對(duì)在降低混凝土的溫度應(yīng)力上起到了一定的積極作用，這也是為什么施工單位普遍反映在上午進(jìn)行混凝土建筑容易發(fā)生施工斷板的真正原因所在。 

　　2.2 減輕層間限制 

　　減輕層間限制，就是拓展水泥混凝土板的伸縮自由度，減小水泥混凝土面層間的伸縮自由度，減小水泥混凝土路面各層間的粘接力。 

　　消除層間粘接剪應(yīng)力的方法很多，如：涂油、鋪油氈、確保基層平整度等。通過(guò)試驗(yàn)對(duì)比：確�；鶎悠秸�度，采用塑料薄膜隔離的方法，施工簡(jiǎn)便，既起到隔離作用，又不影響層間傳力效果，價(jià)格也便宜。通過(guò)幾個(gè)工程實(shí)踐應(yīng)用，效果良好。 

　　2.3適時(shí)進(jìn)行路面鋸縫 

　　施工階段溫度應(yīng)力大于水泥混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)就可能發(fā)生施工斷板。分析水泥混凝土凝固過(guò)程中的抗拉強(qiáng)度，與溫度應(yīng)力對(duì)比，判斷發(fā)生斷板的條件，最后根據(jù)溫度確定鋸縫時(shí)機(jī)。 

　　從水泥混凝土板凝固階段的濕度特性來(lái)說(shuō)，在水化熱、氣溫和日光輻射的作用下，板溫隨著澆筑時(shí)間不同在不同時(shí)刻出現(xiàn)峰值和谷值。以水泥混凝土澆筑時(shí)為0計(jì)，對(duì)于42.5號(hào)水泥來(lái)說(shuō)，0～6 h為升溫過(guò)程，6～12 h為降溫過(guò)程。這是一個(gè)具有規(guī)律性的現(xiàn)象，如果暫不考慮翹曲應(yīng)力和脹縮應(yīng)力，6～12 h階段水泥混凝土面板處于降溫收縮狀態(tài)，容易發(fā)生裂縫。而從水泥混凝土面板凝固階段的強(qiáng)度特性來(lái)說(shuō)，水泥混凝土早期強(qiáng)度以10～12 h時(shí)段增長(zhǎng)最為緩慢，抗裂能力的增長(zhǎng)也最慢，由早齡期水泥混凝土抗拉彈性模量的增長(zhǎng)規(guī)律并對(duì)比上下午澆筑的水泥混凝土抗拉彈性模量，下午澆筑的水泥混凝土處于降溫期間，模量值比上午低，在第10 h低2倍以上時(shí)降低水泥混凝土的溫度應(yīng)力有利。這就解釋了施工時(shí)普遍出現(xiàn)的上午澆筑的水泥混凝土路面板容易出現(xiàn)施工斷板的問(wèn)題，因而一般水泥混凝土路面板鋸縫時(shí)間以水泥混凝土澆筑后10 h為宜。 

　　結(jié)論 

　　大量的工程實(shí)踐表明，路基不均勻沉降及施工時(shí)水泥混凝土收縮是水泥混凝土路面裂斷的主要原因。做好水泥混凝土路面的防裂斷，才能鋪筑出優(yōu)質(zhì)的水泥混凝土路面，延長(zhǎng)路面的使用壽命，解決山區(qū)人民出行難的問(wèn)題。 

　　參考文獻(xiàn)： 

　　[1]《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范》交通運(yùn)輸部 JTG F30-2003 

　　[2]《水泥混凝土路面板底支承不均勻的力學(xué)分析》交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究所碩士學(xué)位論文，2003. 

　　[3] 姚祖康主編《水泥混凝土路面設(shè)計(jì)》安徽科學(xué)技術(shù)出版社，1999.