公路路面裂缝形成原因浅析.doc

1、公路路面裂缝形成原因浅析摘要：本文通过对水泥混凝土公路路面裂缝形成的特点和类型进行分析，研究裂缝产生的原因，供大家参考。 关键词：公路路面；裂缝；形成原因；浅析 中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号： 公路工程施工中路面裂缝是混凝土结构中普遍存在的现象，产生裂缝的原因是多方面的，除了上述导致公路工程施工中路面裂缝产生的原因外，还存在由于公路设计、施工、使用过程中造成的不足，或由于混凝土内在原因以及因温度、湿度变化、地基沉降变形的问题的影响，导致公路路面出现各类的裂缝。因此，对于路面裂缝必须要不断的加强对其产生原因的分析，具体分析各种影响因素，同时对混凝土裂缝进行认真的分析和研究，并

2、在施工中尽量避免和预防裂缝的出现，提高公路路面的施工质量。 1 公路工程施工的现状 在经济发展科技进步的过程中，公路工程施工技术得到了极大的提高。由于混凝土本身具有的较高的抗压强度、优良的耐久性、易于取材等优良特点，同时一些高性能混凝土所具有的抗压强度甚至可以与钢材相媲美，混凝土已经广泛应用于公路、桥梁等工程建筑施工中。近年来随着公路施工规模的不断扩大、公路施工速度的不断提高，混凝土在公路工程施工中的用量也在不断增加。目前公路工程施工的技术已经得到了质的飞跃，并且公路工程施工的高性能、自动化以及快速化给城市建设带来了巨大的发展空间。但是，在公路工程施工快速发展的同时，其自身所出现的各种问题也逐

3、渐被人们所重视，尤其是在公路工程施工中路面裂缝的出现给公路工程施工带来了巨大的难题，也是目前公路工程施工中最难控制的问题，公路工程路面裂缝控制技术难度也逐渐增加。 2 公路工程施工路面裂缝的种类 2.1 结构变形裂缝 结构变形裂缝是公路工程施工中路面裂缝的常见种类，其产生主要是由于公路工程施工结构的外在原因所引起的 ，主要细分为以下种类： 2.1.1 外荷载裂缝； 2.1.2 地基、路基变形裂缝； 2.1.3 结构温差裂缝。 2.2 无荷载变形裂缝 无荷载变形裂缝主要是由于公路工程施工中建筑原材料内在质量和材料配比等施工技术和施工条件限制所引起的路面裂缝。无何在变形裂缝是指混凝土在水化热、气温

4、、太阳辐射等影响下而发生变形时受到约束而产生的裂缝。主要细分为以下种类： 2.2.1 收缩裂缝，主要表现为由于气候干燥、温度、水化、碳化收缩所引起的裂缝； 2.2.2 塑性裂缝，还可分为塑性干缩裂缝、塑性沉降裂缝等； 2.2.3 腐蚀裂缝； 2.2.4 震动疲劳和惯性震动造成的剪切裂缝。 3 公路路面裂缝产生的原因 3.1 内部原因 3.1.1 温度变化引起的裂缝 目前公路工程施工中所选用的混凝土具有热胀冷缩的性质特点，在混凝土硬化的初期，水泥水化会放出较多的热量，但混凝土却是热的不良导体，其散热缓慢，混凝土内部的温度高于外部，这就使混凝土会产生明显的体积膨胀，同时外部的混凝土会随气温的降低而

5、冷却发生收缩，尤其当受到突发的气温、湿度等影响时这种收缩会更大。温度的变化使得混凝土在硬化的过程中，内部与外部的温度产生极大的差异，硬化过程内外温差不同步，内外部硬化强度也就必然不同。在内部膨胀外部收缩的情况下，混凝土的内外部相互制约，这就会产生极大的拉引力，当外部的混凝土所受的拉应力超过混凝土抗拉强度的极限时，就会产生路面裂缝。 3.1.2 混凝土干缩裂缝 公路工程施工过程中出现的混凝土干缩裂缝是比较主要的路面裂缝产生原因。干缩主要是指混凝土在工程施工的凝结过程后所出现的体积收缩的现象，这种混凝土体积的收缩长期并且是持久的。混凝土的干缩主要是由于长期置于为保壳空气中的混凝土由于内部水分的散失

6、而造成的，而混凝土在干燥时的体积变化并不等于其所散失掉的水分的体积。混凝土在干燥的空气中逐渐硬化，同时由于内部水分的逐渐蒸发，混凝土的体积也逐渐发生干缩，而这种干缩的现象一般是表面较大，内部较小，所以干缩往往会导致路面产生许多细微的裂缝。混凝土受外部干燥、温度、水化、碳化所产生的收缩裂缝，也与干缩裂缝相似，收缩裂缝是混凝土水化产物的总体积小于原有的总体积，因此混凝土体积产生收缩，进而产生裂缝。 3.1.3 塑性裂缝 塑性裂缝主要是有塑性收缩所造成的，塑性收缩是指混凝土在凝结前，因表面失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般多发生于干热或大风的天气，其产生的主要原因是混凝土在最终凝结前基本上没有强

7、度或是强度很小，同时受到高温和较大锋利的同步影响，混凝土表面的水分丧失过快，造成了其毛细管中产生较大的负压，这时混凝土体积发生急剧收缩，在收缩时产生的应力一般大于其自身所能承受的内应力极限，因此产生表面龟裂现象。 3.2 外部原因 3.2.1 下承层施工原因 在基层标高失控而造成路面的厚度不一致时，过薄或过厚的交界处将成为裂缝出现的薄弱断面，在混凝土收缩时，这些薄弱断面难以承受拉应力近而出现开裂。基层的不平整也将会极大的增加其余混凝土界面的摩擦阻力，使得易在较薄弱的路面出现开裂。由于基层承受交通压力，造成基层出现微裂缝并且不能得到及时有效的处理，造成反射裂缝，上行混凝土出现开裂。基层的不均匀沉

8、降也会造成路面裂缝，在填挖相交的断面处，软弱地基，压实度不足的地段，由于压实不均匀路段，使得其在路面长期的使用过程中，由于水温等条件的变化以及行车荷载的共同作用，路基产生不均匀的沉降，使沉降量不同的结合而产生错台，面板因此由于荷载作用导致开裂。 3.2.2 施工工艺造成的裂缝 公路工程施工过程中，除了上述的内外部材料因素的影响外，施工工艺不当同样会造成路面出现裂缝。由于施工工艺不当、搅拌不足或过分，振捣不密实而造成的混凝土强度不足或不均匀，极易导致路面出现早期开裂、断板的情况。混凝土的振捣时间不已过程，否则将会造成分层，粗细颗粒沉升分化，造成混凝土强度不均匀，表面收缩裂缝将会增加。在施工过程中

9、由于各种施工条件突变所导致的混凝土浇筑作业中断，在浇筑时不恩给你按照施工缝进行处理，新旧混凝土由于结合不良和收缩不一致等情况而形成不规则的接缝，这样也容易造成路面裂缝的出现。3.3 设计养护原因 3.3.1 设计缺陷造成裂缝 设计缺陷裂缝主要是由于对工程施工所用混凝土的配合比设计不当所造成的，混凝土配比水泥用量过大或砂率过大、外加剂使用不合理，混凝土在重力作用下产生离析就以及导致这类裂缝的出现。 3.3.2 养护不当 除了路面施工过程中影响路面出现裂缝的原因以外，对路面的养护工作也是影响路面裂缝产生的原因之一。对路面养护不及时或养护方式不当都会造成路面裂缝的出现。在气温高、湿度小、风速大的不利

10、自然条件下，混凝土表面的水分蒸发过快，极易在路面形成干缩裂缝。 4 结束语 随着公路工程建设技术的不断发展，水泥混凝土路面已经成为一种重要的路面形式，在公路工程建设中应用范围广泛。公路工程中混凝土路面具有刚度大、板体性好、强度高、使用寿命长等优势，但是由于混凝土路面在拥有上述优势的同时还存在这非均质性、低韧性、现场施工条件、施工水平可变性等因素的影响，使得混凝土在公路工程施工中还存在着许多的问题，裂缝、断板等病害的存在严重影响了公路路面的使用性能。在公路施工中要严格的按照施工操作规范和技术要求进行，保证各个环节能够顺利进行，减少公路路面裂缝产生的可能。 参考文献： 1唐益民.连续配筋水泥混凝土路面荷载应力分析D.南京：东南大学，2007. 2田寅春，胡长顺，王秉刚.连续配筋混凝土路面荷载应力分析J.西安公路交通大学学报，2010， （7） 3邓学钧，黄晓明.路面设计原理与方法M.北京：人民交通出版社，2008.