浅析水泥混凝土路面裂缝形成原因与防治

刘全

【摘 要】本文结合工程实例，针对水泥混凝土路面施工过程出现的裂缝问题，探讨分析裂缝形成发生的主要原因，同时提出相应的预防，处治措施。

【关键词】水泥混凝土路面；裂缝；原因；防治

由于水泥混凝土原材料来源丰富，易于就地取材，施工机械设备要求简单，操作方便，成形混凝土路面具有抗压强度高、承载能力强，耐久性和水稳定性好，抗磨耗能力强，养护费用小等优点，因而目前水泥混凝土路面广泛应用于城市和乡村的交通、市政道路工程项目。

1 工程概况

某道路工程位于南方某学校内，属校园次级道路，平面布置呈直线交叉，总长约360m，双幅4*2=6m宽，最大纵坡小于3%，参照城市道路标准设计，横断面构造层自上而下依次为18cm厚C30水泥混凝土面层，15cm厚5%水泥稳定基层，20cm厚片石底层，其中碎石底层，水泥稳定基层先期完成，有关的各项材料和现场检测试验报告均合格，现场未发现水泥稳定基层表面裂缝，也无起鼓、散碴等质量病症，有关监督管理单位对水稳层等分部分项工程验收认定合格。

2 裂缝出现，查找原因

2.1 施工项目部组织水泥混凝土面层浇筑，采用现场自拌水泥混凝土，机动翻斗车运输，分段分幅铺筑。第一段路面浇筑完成长约60m，宽3m，施工时间为12月中旬，早上开工至晚上7点结束，结束后现场施工人员做好围挡。第二天上午，施工管理人员到达现场查看完成路面情况，其表面未进行任何草帘等覆盖，5条横向裂缝清晰可见，如图1，基本与道路纵向成6-9度夹角，且沿宽度方向贯通板块，厚度方向尚未贯穿至板底，有2-3.5cm深。担心裂缝扩展，施工人员中午即进行切缝，并洒水养护；因混凝土强度较低（不到20小时龄期），切缝时砼爆裂掉边，松散缺角，宽窄参差不齐，缝宽达1-2cm。第三天原裂缝沿板厚方向继续加深，均贯穿至板底，一段60米长混凝土路面被多条横裂缝贯穿分割，造成严重质量缺陷，导致工程暂停施工作业，建设单位组织工程参建各方针对混凝土路面裂缝原因进行深入调查分析。

图1

2.2 全面分析，查找原因

造成某一工程质量问题的因素往往是多方面和综合性的，有必要从工程实际出发，综合工程技术，材料，管理方面知识，进行全面的因果分析，详尽分析水泥混凝土路面产生裂缝的原因，绘制成因果分析图（鱼刺图），见图2，逐一列举出造成混凝土路面裂缝的有关人员，材料，机械，施工方法（工艺），环境等方面因素。针对本工程产生的裂缝，必须进一步结合工程的设计文件，施工过程，气候、场地环境条件等深入整合与甄别，找出特定的关键影响因素。经现场查勘，查看设计文件，各类检测试验报告，天气记录，质量问题调查技术人员认定以下因素状况正常，可以排除：①经过设计单位核算确认断面设计符合要求②路基、水泥稳定层的现场测试报告，各项原材料、混凝土试块送检报告均合格③搅拌机、振捣器运转正常，混凝土振捣密实④施工班组常年承接混凝土道路施工业务⑤施工现场开阔堆料整齐无混杂⑥采用钢模板，拼缝密实⑦旁站监督人员检查混凝土投料比例符合配合比报告，砂及卵石洁净。混凝土路面产生裂缝主要是下述因素影响：①当晚混凝土路面完成第一段直到次日未覆盖草袋保温②施工期间恰好为农历初冬季节，昼夜温差大，深夜轻微结霜，白天气温8-19℃，夜晚2-7℃，且空气极干燥。

③施工员（工长）为建筑工程专业技术人员，常年从事建筑工程施工管理及作业，缺乏市政道路工程项目施工技术知识与经验④施工班组操作工人责任心不强，混凝土浇完即收工回家，未提醒施工员或项目负责人及时覆盖草袋。根据以上人、机、料、法、环质量管理思路整合分析，造成本工程混凝土横向裂缝的直接原因是混凝土路面完成后未及时覆盖保温；与此同时当晚气温骤降至1-5℃，轻微结霜，且空气极干燥，刚结硬的表层混凝土早期抗拉强度极低，无法抵抗剧烈的温度收缩应力，加之混凝土路面底部受基层摩擦约束限制，导致混凝土板块从上表面开裂，进而逐渐往底部延伸，最终贯穿至板底。 除了直接原因，还存在三个方面间接原因：一是，施工单位管理不到位，违反相关规定，随意指定不具备市政道路工程项目施工技术知识与经验的技术人员担任施工员（工长），关键岗位人员不符合要求，致使施工质量管理失控。二是，项目部管理混乱，在工程开工前未编制施工组织设计（施工方案），没有认真分析水泥混凝土路面的特点，尤其没有充分认识到这种路面容易产生裂缝、养护期长等缺点，未制定有针对性的技术管理措施以及冬季施工措施；不重视现场的施工过程质量控制，未进行任何技术交底，造成各分项工序衔接不到位、不完整；项目部管理人员以及班组操作工人质量意识淡薄，责任心不强，事不关己，高高挂起。三是，监管不到位，监理方对于施工方的违规行为未进行有效处置，对施工现场的质量隐患未及时报告。

3 裂缝预防与处治

基于以上分析结果，在后续路段施工过程中，施工项目部加强管理，增强质量意识和责任意识，制定了完善的管理措施以及有针对性的冬季施工措施，路面分段浇筑完毕，及时地进行草袋覆盖保温，洒水养护，选择适当时机切缝，经现场检查未出现贯穿横裂缝，路面质量得到有效控制。对于首段路面的横向裂缝，根据不合格产品控制原则，采取返修：在横裂缝两侧、垂直混凝土面板纵向，画出两条切割线（恰好夹住裂缝），间距不小于1米，锯开然后翻挖掉约1米宽的混凝土板块，再用高一等级强度的混凝土重新铺筑，及时覆盖、洒水养护。

4 结论与启示

紧邻裂缝混凝土板的另外半幅路面铺筑后，因施工纵缝接触面间摩擦力带动，原裂缝又向后续半幅路面传导延伸约20-40cm（见图1），这种裂缝传导破坏并不多见。由于疏忽路面浇筑完毕要及时覆盖草袋，导致混凝土开裂断板，造成返工损失、工期延迟，企业形象受损，完全出乎项目负责人意料。诸如本文中列举的这类并不复杂的中小型工程项目，施工过程因细节疏忽出现工程质量缺陷、质量事故并不鲜见，究其原因，本质上多是施工企业、项目部质量管理不到位，质量管理体系、质量责任制不健全，质量意识淡薄等。有鉴于此，施工企业（项目部）必须严格按照质量管理体系要求，坚持“百年大计，质量第一，预防为主”的质量管理方针，同时“以人为核心”，充分调动人的积极性、创造性，强化质量责任意识，以人的工作质量保障工序质量、工程质量，坚决防范工程质量事故。

[责任编辑：杨玉洁]