摘 要
作者参与修建长清区长炒路改建工程时，对各种裂缝的产生原因进行了详细地探讨，找 出裂缝的成因，在路基的成型、365JT施工，半刚性基层的施工、控制及水泥混凝土的施工工艺， 原材料的选择，配合比的控制等各个方面做出详尽说明，并对预防水泥混凝土裂缝提出了新的认识。
关键词
水泥混凝土路面 裂缝 防治 路基沉降量 气温变化影响 砼配合比 水灰比 路面接缝
长炒路改建工程于2004年8月完工，改建后的长炒路为二级 公路，365JT设计行车时速80公里/小时，设计使用周期30年，路面结 构为20cm的水泥混凝土路面+20cm的水泥稳定风化料基层+20cm的石灰土底基层。尽管在 施工中加强了质量管理并改进了施工工艺，但仍是不断出现各种 类型的裂缝。这些裂缝(不包括面板的干缩裂缝)多半发生在混 凝土面板浇注后的1～2天内，位置大多在距缩缝1米的范围内， 个别也有在面板中部开裂的。缝宽随时间的延续，由细发展到 宽，细的只有0.1mm，仔细查找才能发现。缝深可贯通板面，严 重时基层也会断裂。横向缝较纵向缝居多。
造成面板开裂的因素是很多的，只要施工中不谨慎随时都可以出现面板的各种裂缝。当混凝土面板的抗拉、抗折强度低于 混凝土的收缩和翘曲应力时，裂缝就会产生，而随着时间、气温 变化、雨水渗入及行车作用，会最终导致全部路面的破坏，目前 尚无理想的修补方法。对裂缝严重的面板只有铲掉重浇新板，在 浇注前应在相邻板的接触面处钻孔埋设传力杆。面板裂缝轻微且 不再发展的，可以采取修补。修补工作不但费工费料，外观难 看，而且工艺繁杂，使用效果也不及原有的整体板。为此，施工 过程中要严格管理，精心组织，最大限度地降低裂缝的产生。
1 保证路基最佳密实度
路基的沉降会使其强度减弱，要使沉降一点不发生也是不可能的，即使是路基达到98%的密实度，那么还有2%的空隙率， 有空隙就会有沉降。微量的沉降不会造成路基的破坏。因此，为 保证路基足够的稳定性，就必须把沉降量减小到最小值，尤其要 避免发生影响严重的不均匀沉降。靠自然沉落减小沉降的做法 在高等级公路施工中是不合适，尤其是工期短的工程，更无可 能。即使采用加载预压，也是不经济的。
路基发生沉降有两种情况:一是地基软弱，未做好加固处 理，其承载能力低于覆盖在它上面的填土层重力的压缩变形；二 是填土层压实不好，密实度小于设计要求，其强度必然不足，在 自重和外力作用下就会发生变形，密实度愈小其变形愈大。
为减少因地基沉降而造成的路基变形，在填筑路基前，先清除地基表面的农作物、树木杂 草以及腐殖土，然后用重型压路机械多遍碾压，使地基压实度不 小于93%。
长炒路全线有300米的地基不良地段(属地基过湿)，承载力 不足1.2kg/cm2，车辆在地基上无法行走。填筑路基须先加固地 基，并利用冬春地下水位下降的有利条件，深犁地基土30厘米 深，晾晒，再掺以8%剂量的石灰翻拌碾压至密实。经检测，地 基压实度已达90%以上。
为使路基有良好的密实度和提高其强度,减少路基的塑性 变形和渗透系数,从而增加稳定性,使填土层的沉降量减小到最 低限度,结合施工单位的现有碾压设备,在填筑路基时采取“分 层填筑”和“薄层多压”的做法，每层厚度不超过30cm。曾在 K3+000~K3+100段填筑长100米的试验段，层厚50cm，填土层 的土质为粘性土，用18 吨振动压路机在最佳含水量时，碾压五遍后检测其压实度小于93%（达 不到设计要求），继续碾压到十遍，再检测其压实度，发现无明 显提高。相邻一段层厚30cm的填土层长200米，用同样的粘性 土和碾压机械，当碾压至第四遍后，检测其压实度已达93%~95%。在有大吨位压实机 械的条件下，如50吨振动压路机，重夯以及强夯等，可适当增 加每层的填筑厚度，具体的层厚应根据不同的机械经试验确定。 为保证有均匀的强度，必须强调“分层填筑”，因不同层次有不同 的压实度要求。
2 提高基层的强度与稳定性
混凝土路面的基层必须具有刚度大、整体性强和水稳性好。 常用的基层结构有石灰粉煤灰稳定碎石、石灰土、工业废渣类等 半刚性基层。石灰土宜作为底基层，不宜作为水泥混凝土等高级 路面的基层。石灰土的初期强度和水稳性较低，同时干缩，冷缩 易产生裂缝。从面层缝隙渗入的水会使石灰土基层表面水化，降 低强度，同时也易使面层滑动。长炒路工程采用水泥稳定碎石， 它比石灰稳定土好，因为它的水稳性好。长炒路工程的基层强度 要求洒水养生7天，其饱水无侧限抗压强度＞0.8Mpa，28天应 达到1.2Mpa以上。有一合同段试铺的石灰土底基层，经检测压实 度、灰剂量等各项指标都符合要求，唯做灰土饱水试验时，当一 组试件仅在水中浸泡1~4小时，所有试件都已松散，根本谈不上 有强度。在这样的基层上修筑路面最终造成基层松散/滑动，而 使面层坑槽、龟裂连片。
基层强度的均匀性及平整度对混凝土面板质量影响较大。基 层施工时若拌和不匀、不同土质混杂使用，灰和土不过筛或粉碎 不好而团块多、平整度差，新老路基结合部处理的不好等等都会 造成基层强度的不均匀、基层平整度差，还会使混凝土面板厚度 不一以及由此引起的面板内应力不等和增加混凝土板底的摩阻 力，这在温度应力作用下，易使面板断裂。为此，在验收基层交 工时，除按中华人民共和国365JT交通部颁布的《公路工程质量检验评 定标准》规定的项目外，还应增加检验基层弯沉值、拌和均匀度、含水量等有关项目，使基层能给混凝土面板提供均匀而稳定 的支撑，且能防止唧泥和冻胀等不良影响，保证路面有较好的整 体强度和平整度，达到延长混凝土路面的使用寿命的目的。
3 施工温度对混凝土面板的影响
3.1 温度裂缝产生原因
混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上 升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老 混凝土的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会 在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的 抗裂能力时，即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或 变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化，如养护不 周、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也往往导 致裂缝。混凝土是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1／ 10左右，短期加荷时的极限拉伸变形只有(0.6～1.0)×104， 长期加荷时的极限位伸变形也只有(1.2～2.0)×104。由于原材料不 均匀，水灰比不稳定及运输和浇筑过程中的离析现象，在同一块 混凝土中其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低， 易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢 筋承担，混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝土 的边缘部位如果结构内出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承 担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。
但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，往 往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它 外荷载所引起的应力，因此掌握温度应力的变化规律对于进行合 理的
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