水泥砼路面裂缝的防治

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，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