摘要：针对道路混凝土裂缝的成因进行分析，提出预防的对策及措施。
关键词：交通设施 道路 砼 裂缝 成因 措施
近年来，随着基础交通设施建设的迅猛发展，道路建设在各地发展迅速，越来越多的高等级水泥砼路面建成通车投入使用。但由于道面砼是由多种材料组成的混合体，是一种脆性材料，在受到温度、压力、外力的作用下，都具有出现裂缝的可能性。道面砼裂缝所带来的危害不容忽视，它除了影响美观，也给使用寿命带来影响。但如果采取一定的措施，很多裂缝是可以克服、控制的。
1 . 道面砼裂缝的种类
道面砼受自然环境及各种因素的影响，其裂缝成因复杂而繁多，主要原因分以下几类：
1 . 1 收缩引起的混凝土早期塑性裂缝和干缩裂缝。
1 . 2 温度引起的混凝土温度应力裂缝。
1 . 3 地基不均匀沉降引起的沉降裂缝。
1.4 外力荷载引起的裂缝。
2 . 各种裂缝的成因分析
2.1 收缩引起的混凝土早期塑性裂缝和干缩裂缝
早期收缩变形引起的裂缝在道面实际施工中经常会出现，其中以塑性裂缝与干缩裂缝最为常见。成因如下：
2.1.1 塑性裂缝：一般出现在结构表面，形状很不规则，而且长短不一、互不连贯，类似干燥的泥浆面，大多数在砼浇筑初期出现，发生在浇筑过程中，砼浇筑后4-5 个小时左右。此时，水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，拌合物内部的水份一部分分泌出流失，一部分被水泥水化掉，另一部分被蒸发。如果此时气温很高，天气干燥，风速很大则极容易使砼表面游离水分蒸发过快，产生急剧的体积收缩，从而出现裂缝。另外，使用收缩率较大的水泥，水泥的用量过多、使用过量的粉砂等也是引起塑性裂缝的成因之一。这种裂缝一般在初凝前已发生，如果此时对其表面用钢抹子进行再次拍压抹平，并立即进行表面覆盖养护，即可消除该种裂缝的再发生。
2.1.2 干缩裂缝
干缩裂缝，主要是在砼结硬以后出现，其特点为表面性裂缝，裂缝宽度较细，也没有明显的规则。主要成因是砼结硬以后，随着表层水分的逐步蒸发，湿度逐步下降，砼的体积减小，从而出现干燥（缩水）收缩。另外，砼振捣过度，尤其是三轴摊铺机振捣过度，使表面形成水泥含量较大的砂浆层，也会助长此类裂缝的出现。
2.2 温度引起的砼温度应力裂缝砼具有热胀冷缩性质，在砼硬化过程中，当外部环境或结构内部温度发生变化时，道面砼将发生变形，若变形受到约束，则在结构中将产生应力，当应力超过砼的抗拉强度时即产生温度应力裂缝。这种裂缝可以是局部裂缝，也可能出现贯穿性裂缝。主要原因：
2.2.1 道面砼受到太阳曝晒后，温度明显高于其他部位，温度梯度呈非线性分布，由于受到自身约束的作用，导致局部拉应力较大，从而出现裂缝。
2.2.2 骤然降温，突遇寒流、遇冷空气入侵等导致砼外表面温度突然下降，但因内部变化相对较慢而产生温度梯度，从而引起变形，因而出现骤然降温引起的温度应力，最终导致裂缝。
2.2.3 砼水化热，水泥硬化产生大量的水化热，致使砼内部温度很高，内外温差很大，从而引起裂缝。
2.3 地基不均匀沉降引起的沉降裂缝
地基不均匀沉降而引起的沉降裂缝，往往在竣工一段时间后才出现，对道面砼板块的影响巨大，会使砼出现断板，危害很大。原因多方面：
2.3.1 路基填筑使用了不适宜的材料，从而造成土基不能被压实。
2.3.2 软土地基处理不当，给路基的稳定带来隐患。
2.3.3 路基填方松铺超厚，密实度达不到要求。
2.3.4 路基填筑的有效宽度不够，
补填时未按要求挖台阶分层填筑压实，造成路基滑坡，层层冲刷。
2.3.5 填挖交界处未按要求挖台阶分层填筑压实。
2.3.6 道面缩缝、胀缝、施工缝等防水排水措施不佳，造成地表水渗入地基，从而影响地基的稳定。
2.4 外力荷载引起的裂缝外力荷载引起的道面裂缝很少见，一般是在道面砼结构还未达到设计强度时，被施工机械、车辆或重物的碾压、撞、砸等造成，属施工保护不当引起，较易防治。
3 . 各种裂缝的控制和预防
3.1 塑性裂缝和干缩裂缝控制预防
3.1.1 塑性裂缝的预防措施：
①配制混凝土时，严格控制水灰化和水泥用量，选择级配良好的石子，减小空隙率，同时还要捣固密实，以减少收缩量，提高砼抗裂度。
②浇筑砼前，将基层和模板浇水湿透。
③混凝土浇筑后，对裸露表面应及时用潮湿材料复盖，认真养护。
④在气温高、湿度低或风速大的气候下施工时，浇筑混凝土后应及早进行淋水养护，使其保持湿润，因道面
施工面积大、持续时间长，宜浇捣完一段养护一段，此时，要加强表面压光工作，养护工作，当发现表面有细微裂纹时，应及时抹压一次，再覆盖养护。
⑤砼养护可采用覆盖麻袋、塑料薄膜等措施。
⑥设置挡风设施。
3.1.2 砼干缩裂缝的预防措施和塑性裂缝预防措施一致，可参考上述措施。
另外，要注意以下两方面的工作。
①砼的水泥用量、水灰比、砂率不能过大，应严格控制砂石含量，避免使用过量的粉砂，砼应振捣实密实，并注意对板面抹压，尤其是砼初凝后、终凝前的光面抹压，以提高砼抗拉强度，减少收缩量。
②加强砼的早期养护，并适当延长养护时间，养护宜采用麻袋、塑料薄膜等，并适当洒水保持湿润，避免发生过大的湿度变化。
3.2 温度应力裂缝的预防
3.2.1 及时锯切缩缝，诱导温差裂缝在接缝位置展开。
道面砼的横缝切缝，一般是每隔5m 切一道，缝深8cm，它是大面积砼防止温差效应出现无规则裂缝的措施之一。如果能在砼温度应力裂缝产生之前及时切缝，就能先于裂缝产生之前形成一个弱断面，从而诱导裂缝在弱断面处展开，避免在板面出现不规则裂缝。而切缝时间的掌握则是预防工作的关键，切缝过早会造成边缘剥落，切缝过迟则裂缝会先于切缝出现，造成板面的开裂。如何掌握切缝时间,本人认为，可结合以下几种方法，根据实际情况定。
①根据有关规范提供的砼最佳切割抗压强度值切割，碎石砼最佳切割抗压强度为6.0-12.0Mpa，砾石砼最佳切割抗压时间为9.0-12.0Mpa。有条件的可每班做几组试块，根据不同的时间、不同的温度进行试压，从而摸索出在不同的温度下砼抗压强度随时间增长的曲线图来指导切缝。
②根据《道路施工工程师手册》提供的参考切缝时间进行，如下表：
③以施工温度与施工后时间的乘积在250-350 度小时之间时切缝，根据温度推算时间，指导切缝。用以上三种方法根据温度的不同初步确定切缝时间后再结合现场观察和试切来最后确定，现场观察就是用手指甲在砼表面划痕，如不出现痕沟，只露灰白划痕，且指甲有磨损，则可考虑试切，试切后看切口有无崩边、边缘剥落，如无异常则可进行正式切缝。
切缝时要间隔分切，如：100m 长砼，横缝间距为5m，则应先从中间切缝，把砼分为50m 一段，然后再从每段中间切一道使之分为每段25m 长的两小块，最后才逐条切缝。如果遇气温突变，则要考虑相应提前一点切缝。3.2.2 采取有效措施，降低道面砼中心与砼表面的温差。
①尽量选用低热和中热水泥配置砼，尽可能在保证强度的条件下降低单位水泥用量，以减小水化热。
②夏季施工，在砼中掺缓凝型减水剂，减缓水泥凝结时间，以利散热，并减小水泥用量。
③避开正午烈日高温高峰期，尽可能利用夜间作业。
④夏天对砼搅拌用的水管进行掩埋覆盖，防止日晒。采用简易的遮阳措施（如采用篷布等）覆盖集料，避免集料在烈日下曝晒。施工前对骨料进行喷水预冷却，以降低搅拌和浇筑时的温度。
⑤砼浇筑前基层模板要适当洒水，砼在表面修整过程中，要避免烈日直射，以免使温度上升太快及出现干燥，备一些防晒棚遮阳。
⑥浇筑砼后及时进行表面覆盖，并进行洒水养护，防止早期失水过快。
⑦冬季施工则相应采取一些砼表面保温措施，如麻袋覆盖、用温水养护等。尽可能减小裂缝出现。
3.3 地基沉降裂缝的预防
地基不均匀沉降作用引起的沉降裂缝，原因复杂，预防措施要针对主要原因，制定相应的措施，主要是加强土方回填碾压，软土地基处理等措施。以及做好道面排水、封水措施（本篇因篇幅有限，不便做专题论述，因此本文不做深讨）。但施工时应着重做好以下几点：
3.3.1 清表要彻底。不适宜的材料应全部清除且按规范要求搞好基底压实。
3.3.2 软基处理要慎重。并采用合理的施工方案和施工工艺。
3.3.3 路基填筑过程中，要严格按规范要求选好填料，控制松铺厚度和粒径，控制压实含水量与最佳含水量之差在规定的范围内，每层填筑要用平地机等机械整平后压实，形成横向路拱，做好临时排水措施等。
3.3.4 台背回填施工，要求选用监理工程师或图纸要求的回填料，保证每层填筑厚度及压实度，回填时在台背可考虑做排水管和土工格栅。排水管间距不得大于2 m ，土工格栅层间距最好为50-80cm。
3.3.5 路面施工时，认真搞好施工缝、缩缝、胀缝的处治，防止路面水渗入路基。
3.4 外力荷载引起的裂缝预防措施
加强产品保护，在砼道面达到设计强度的40% 时方可允许行人通行，养护期以砼抗折抽样强度达到3.5Mpa 为止，通常不少于14 天。养护期间除试验用设备及锯缝设备外，其他运输车辆和施工设备不允许在路面上行驶，养护期结束后，可开放交通，但车辆荷载不得大于设计荷载，以防道面被损及出现裂缝。
4.结语
道面砼的裂缝成因很多，预防措施也有多种，本篇不能一一列举，但本人认为，只要认真按有关道面砼施工规范施工，在材料管理、施工工艺管理方面加强质量管理，有针对性地对天气、气温等自然因素等采取必要的相应对策和预防措施，就能最大限度地把道面砼的裂缝控制到最低限度。
