第一篇：高原季節(jié)性凍土地區(qū)橋涵裂縫成因

高原季節(jié)性凍土地區(qū)橋涵裂縫成因及預(yù)

2.1 混凝土原材料的原因

(1)水泥:在青藏鐵路施工中,主要采用大通河牌、祁連山牌三種普通硅酸鹽水泥,按青藏鐵路高原凍土區(qū)混凝土 段全長(zhǎng)1142km , 年平均氣溫在-2 ℃ ～

-6 ℃,日正負(fù)溫度變化天昆侖山牌、數(shù)高達(dá)45 ℃,且干濕交替

頻繁,凍融環(huán)境、風(fēng)沙磨蝕等自然環(huán)境嚴(yán)酷。為了滿足在青藏鐵 路沿線惡劣的自然環(huán)境下進(jìn)行混凝土施工的需要,確?；炷?180d , 最高氣溫25 ℃,極端最低氣溫

耐久性技術(shù)條件要求,橋涵混凝土結(jié)構(gòu)最小膠凝材料用量為 裂縫調(diào)查情況

1.1 涵洞裂縫類(lèi)型及分布

在2 個(gè)標(biāo)段142 座蓋板箱涵中,風(fēng)沙路段的涵洞比通道涵洞 的裂縫多,而通道涵的裂縫比過(guò)水涵的裂縫多。裂縫主要呈龜裂 紋和網(wǎng)狀裂縫。涵洞裂縫主要分布在八字墻和蓋板箱涵墻身。八字墻身裂縫在外側(cè)迎風(fēng)面,裂縫呈龜紋狀,裂縫長(zhǎng)度通常不超 過(guò)10cm , 裂縫深度2mm 以內(nèi),裂縫寬度在0.1～0.2mm 之間。蓋板箱涵墻身裂縫主要呈倒八字形,裂縫長(zhǎng)度5cm 左右,裂縫深 度2mm 以內(nèi),裂縫寬度在0.05～0.1mm 之間。預(yù)制蓋板底部基 本沒(méi)有裂縫,蓋板上部有不規(guī)則的龜裂紋,裂縫長(zhǎng)度5cm 左右, 裂縫寬度在0.1～0.2mm , 裂縫深度2mm。涵洞八字墻,箱涵墻 身裂縫,在混凝土拆模后第一天開(kāi)始少量出現(xiàn),到養(yǎng)護(hù)期結(jié)束后 3 個(gè)月基本穩(wěn)定,經(jīng)過(guò)一個(gè)冬季后,裂縫未發(fā)現(xiàn)新的變化。1.2 橋墩裂縫類(lèi)型及分布 個(gè)標(biāo)段15 座大橋,有181 個(gè)橋墩30 個(gè)橋臺(tái)。根據(jù)調(diào)查, 橋臺(tái)裂縫比橋墩裂縫多,橋墩有圓型墩和圓端型墩兩種,圓端型 墩比圓型墩裂縫多,并且圓端型橋墩裂縫,多數(shù)集中在矩形面上。裂縫主要呈不規(guī)則的龜裂紋及豎向通長(zhǎng)裂縫兩種,龜裂紋長(zhǎng)度 通常不超過(guò)10cm , 裂縫深度小于2mm , 裂縫寬度在0.04 ～

0.08mm 之間。個(gè)別豎向通長(zhǎng)裂縫長(zhǎng)度在1.5～3.0m 之間,裂縫 寬度均在0.1mm 以內(nèi)。2 裂縫成因分析

混凝土裂縫原因是多方面的,由于裂縫是在混凝土澆筑完 工后至養(yǎng)護(hù)期形成的,此時(shí)結(jié)構(gòu)物未受外力,故這些裂縫為施工 早期裂縫。從裂縫的形狀、大小、深度來(lái)看,雖然涵洞和橋墩、臺(tái) 的結(jié)構(gòu)類(lèi)型不同,但產(chǎn)生裂縫的特征和規(guī)律卻很相似,裂縫主要 呈龜裂縫和網(wǎng)狀裂縫。根據(jù)統(tǒng)計(jì)觀察分析,我們認(rèn)為混凝土產(chǎn)生 裂縫的主要原因有以下幾個(gè)方面:

400kg/ m3。由于水泥用量較大,水化熱較高,水泥的化熱引起的 內(nèi)外溫差是使混凝土產(chǎn)生龜裂縫的主要原因。另外水泥的異常 膨脹,也可以使混凝土在凝結(jié)硬化階段產(chǎn)生小裂縫。

(2)骨料:骨料主要包括粗骨料和細(xì)骨料,它在混凝土結(jié)構(gòu)中 占主要數(shù)量。骨料的形狀、大小、級(jí)配、含泥量以及熱學(xué)性能、抗 堿性能,都對(duì)混凝土的膨脹收縮有著重要的影響。在藏北那曲地 區(qū),細(xì)骨料為級(jí)配良好的中粗河砂,要求砂的含泥量不得超過(guò) 3 %;粗骨料為5～40mm 的碎石或卵石,要求石子的含泥量不得 超過(guò)1%, 石子的針片狀顆?？偤坎坏贸^(guò)10 %。在實(shí)際施工 過(guò)程中,粗骨料級(jí)配差,配制混凝土?xí)r含砂率必然加大,砂漿量大 的混凝土干縮性大,這樣容易產(chǎn)生干縮裂縫。若使用的石子粒徑 偏大,級(jí)配不良,使用的砂子又過(guò)細(xì),澆筑混凝土很容易使石子下 沉,砂漿上浮集中在某一斷面,在凝結(jié)前發(fā)生塑性收縮,產(chǎn)生收縮 裂縫。另一方面,由于骨料級(jí)配不良,骨料中的泥份的收縮,使砂 石沉降分離、分層、泌水,細(xì)砂比表面積加大,混凝土失水快、收漿 快,容易產(chǎn)生沉降分層,形成薄弱斷面,出現(xiàn)較長(zhǎng)裂縫。在粗骨料 方面,由于碎石表面比卵石表面粗糙,它與水泥砂漿的粘結(jié)性比 卵石強(qiáng),當(dāng)水灰比相等或配合比相同時(shí),兩種材料配制的混凝土, 碎石混凝土強(qiáng)度比卵石高。在同等級(jí)混凝土中,卵石混凝土結(jié)構(gòu) 表面裂縫比碎石混凝土結(jié)構(gòu)裂縫多。骨料含堿量較高,堿—骨料 反應(yīng)會(huì)因吸收周?chē)之a(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),出現(xiàn)龜裂縫。2.2 當(dāng)?shù)貧夂驐l件的原因

橋涵所處施工地段,屬高原亞干旱氣候區(qū),平均絕對(duì)濕度

3.1mb ,平均相對(duì)濕度51 %, 最小相對(duì)濕度0, 蒸發(fā)量遠(yuǎn)大于降水 量,年平均降水量428mm , 年平均蒸發(fā)量1783mm。氣候嚴(yán)寒多 變,年平均氣溫-2.9 ℃, 最熱月平均7.5 ℃, 最冷月平均-14.7 ℃,最大月平均日溫差19.4 ℃。氣壓低,含氧量少,太陽(yáng) 輻射強(qiáng),總輻射量大,日照時(shí)間長(zhǎng),年平均大風(fēng)(8 級(jí)以上)天數(shù)為 147d , 風(fēng)沙大,平均雷暴日數(shù)75d。由于惡劣的氣候環(huán)境,使得混 凝土內(nèi)外溫度和濕度的變化梯度加大,加劇了混凝土表面的干 縮。在干燥過(guò)程中,毛細(xì)孔水分蒸發(fā)使毛細(xì)孔形成負(fù)壓,隨著水 分的不斷蒸發(fā),負(fù)壓逐漸增大產(chǎn)生收縮力,當(dāng)收縮受到限制時(shí)產(chǎn) 生拉應(yīng)力,應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí),就會(huì)產(chǎn)生干縮裂縫。

2006 年

田慧生:高原季節(jié)性凍土地區(qū)橋涵裂縫成因及預(yù)防 第6 期215

較大,施工時(shí)間比較長(zhǎng),臨時(shí)便道路況較差,混凝土攪拌運(yùn)輸車(chē)來(lái) 往頻繁,若調(diào)度指揮不當(dāng),容易出現(xiàn)堵車(chē),使混凝土供料不及時(shí), 澆筑不連續(xù),出現(xiàn)冷接縫,形成薄弱面,產(chǎn)生較長(zhǎng)的接茬裂縫。(4),坍落度為

強(qiáng)度等級(jí)為C30 時(shí),水泥用量可調(diào)整到小于350kg/ m3。試選混 凝土配合比時(shí),盡可能采用較低的砂率,低用水量,低坍落度。(3)合理選用外加劑,不同外加劑品種對(duì)混凝土收縮影響區(qū) 別較大。應(yīng)首選減水劑,因減水劑可以降低混凝土拌合用水,降 低水灰比,提高混凝土抗?jié)B性能和抗拉強(qiáng)度,對(duì)減小混凝土收縮 十分有利;但過(guò)量摻入,混凝土泌水率加大從而增加沉降變形。引氣劑也可摻用,混凝土中適量引進(jìn)含氣量可以減小混凝土泌 水沉降,有利于防止混凝土收縮開(kāi)裂,有利于提高混凝土耐久性。早強(qiáng)劑和緩凝劑應(yīng)慎重使用。

(4)有條件的摻加粉煤灰。一般可按水泥用量的10 %～ 15 % 摻用,這樣可以提高拌和料的和易性,改善混凝土的工作性 能,降低水化熱,從而減少裂縫的發(fā)生。

(5)加強(qiáng)拌和站管理,嚴(yán)格控制材料進(jìn)場(chǎng)和計(jì)量。引導(dǎo)碎石 采砂場(chǎng)生產(chǎn)合格的級(jí)配砂石,進(jìn)場(chǎng)的砂石,要分級(jí)堆放,分級(jí) 合理安排施工機(jī)具,保持混凝土澆筑的連續(xù)性?；炷?的拌和運(yùn)輸要滿足連續(xù)澆筑施工需要,當(dāng)遠(yuǎn)距離澆筑混凝土?xí)r,(6)廠、使用。

2.3 混凝土施工方法和施工工藝的原因

(1)骨料進(jìn)場(chǎng)控制不嚴(yán)。碎石廠對(duì)碎石的分級(jí)生產(chǎn)控制不嚴(yán) 格,當(dāng)?shù)氐牟墒瘓?chǎng)、采砂場(chǎng),對(duì)中粗砂、卵石級(jí)配把關(guān)不嚴(yán),以及施 工單位進(jìn)場(chǎng)的石子混堆、混放,導(dǎo)致混凝土拌合物和易性時(shí)好時(shí) 壞,造成混凝土質(zhì)量波動(dòng),質(zhì)量差的混凝土容易產(chǎn)生裂縫。(2)配合比控制不嚴(yán),攪拌時(shí)間控制不好。由于拌合站管理 不到位,人工或機(jī)械投料不準(zhǔn)確,使混凝土塌落度忽大忽小,導(dǎo)致 混凝土和易性不良。攪拌時(shí)間過(guò)短,拌合物不均勻,攪拌時(shí)間過(guò) 長(zhǎng),拌合物產(chǎn)生分層離析現(xiàn)象,最終造成混凝土勻質(zhì)性差,容易產(chǎn) 生局部裂縫。

(3)混凝土澆筑供料速度不及時(shí),連續(xù)性差。按青藏鐵路環(huán) 境保護(hù)的要求,采用集中設(shè)置拌合站,減少對(duì)環(huán)境的破壞。由于 鐵路施工特點(diǎn),橋涵施工工點(diǎn)分散,橋涵一次澆筑的混凝土量比 30～90mm , 水膠比≤

440kg/ m30.38 , 膠凝材料為400～420kg/ m3 ,而部分 橋涵采用泵送法澆筑混凝土,坍落度為120～180mm , 水膠比≤

0.38 ,膠凝材料為420～。為了滿足強(qiáng)度和可泵性要

求,該混凝土膠凝材料用量增加,這就引起混凝土體積收縮增大, 故泵送施工比斗送施工的混凝土結(jié)構(gòu)物收縮裂縫多。(5)混凝土漏振與過(guò)振。漏振使局部混凝土的勻質(zhì)性差,容 易產(chǎn)生不規(guī)則局部裂縫;過(guò)振使混凝土中石子下沉,砂漿上浮,表 面泌水量加大,砂漿的收縮大約是混凝土的3 倍。因此,砂漿量 過(guò)于集中的層面極易形成較長(zhǎng)的貫穿裂縫。

(6)模板加工及拆模。橋涵施工主要采用大塊定型鋼模板, 大塊鋼模在混凝土澆筑振搗時(shí),氣泡不容易排出,當(dāng)氣泡聚集附 在鋼模表面,形成混凝土表層的薄弱面,在拆模時(shí)出現(xiàn)裂縫。拆 模時(shí)間過(guò)早,混凝土強(qiáng)度較低,外力作用或振動(dòng),也可能產(chǎn)生局部 裂縫。

(7)混凝土養(yǎng)護(hù)方法不當(dāng)?；炷琉B(yǎng)護(hù)方法對(duì)裂縫的產(chǎn)生至 關(guān)重要。如果養(yǎng)護(hù)不到位,在風(fēng)速快、氣候干燥的條件下,就會(huì)使 混凝土的水分流失、蒸發(fā)得不到補(bǔ)充,混凝土失水后表面產(chǎn)生拉 應(yīng)力,使混凝土開(kāi)裂,出現(xiàn)不規(guī)則的裂縫。

綜上所述,當(dāng)?shù)氐夭牡摹跋忍觳蛔恪焙蛺毫託夂驐l件的影響, 決定了高寒地區(qū)混凝土裂縫產(chǎn)生的必然性。施工方面缺乏經(jīng)驗(yàn)、考慮不周、疏于管理、措施不力,更進(jìn)一步增加和加深了混凝土裂 縫出現(xiàn)的機(jī)率和程度?；炷敛牧系淖钥s,混凝土本身的塑性收 縮和干縮,以及外界條件引起的冷縮和干縮疊加在一起,使得混 凝土在比較薄弱的斷面,出現(xiàn)拉應(yīng)力集中,超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度, 從而導(dǎo)致混凝土裂縫?；炷亮芽p的預(yù)防和緩解措施

(1)改善粗骨料級(jí)配,使其空隙率減至最小;適當(dāng)減小粗骨 料最大粒徑(一般≤40mm),降低粗細(xì)骨料的粒徑梯度。有條件 的盡量避免使用線膨脹系數(shù)較大的砂巖。骨料含堿量要嚴(yán)格控 制,混凝土骨料的砂漿棒膨脹率不得大于0.1 %, 巖石柱膨脹率 不得大于0.1 %。

(2)采用降低水泥用量的方法來(lái)控制混凝土的早期溫度,當(dāng) 要根據(jù)便道狀況,距離長(zhǎng)短、澆筑時(shí)間等情況,綜合分析,合理配 置攪拌運(yùn)輸車(chē),以滿足連續(xù)澆筑的需要。

(7)采用“分層澆筑,一次到頂”的澆筑工藝,分層厚度一般 不超過(guò)50cm。振搗采用振動(dòng)棒垂直振搗,振搗時(shí)不得采用振動(dòng) 棒趕送混凝土,不得漏振或過(guò)振。要合理選定拆模時(shí)間,避開(kāi)大 風(fēng)季節(jié)拆模。

(8)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)措施,確保混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差及降溫滿足溫 控要求,避免混凝土過(guò)早失水。橋涵應(yīng)采用“保濕、保溫”養(yǎng)護(hù),不 宜采用噴施養(yǎng)護(hù)劑或蒙裹塑料薄膜的方法,也不宜單純采用灑 水養(yǎng)護(hù)。4 結(jié)束語(yǔ)

(1)混凝土澆筑完工后,前期的預(yù)養(yǎng)溫度控制和預(yù)養(yǎng)時(shí)間的 保證,對(duì)混凝土后期的強(qiáng)度和裂縫影響較大,應(yīng)充分重視混凝土 前期的保溫保濕養(yǎng)護(hù)。由于青藏鐵路氣候干濕交替頻繁,干燥多 風(fēng)、晝夜溫差大,對(duì)混凝土的保溫保濕問(wèn)題要引起高度重視。橋 涵結(jié)構(gòu)物,要采取有效的保溫保濕措施,緩解因溫差過(guò)大造成的 混凝土內(nèi)部的溫度壓力差,避免混凝土表面失水過(guò)快而產(chǎn)生裂 縫,影響混凝土長(zhǎng)期耐久性。(2)高寒地區(qū)的地材資源和氣候條件,給混凝土施工帶來(lái)不 利,混凝土裂縫的出現(xiàn),使混凝土結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期耐久性受到影響。因此,預(yù)防和控制裂縫的發(fā)生,提高混凝土抗裂性能,需要設(shè)計(jì)、科研、施工等方面的重視和配合,要綜合利用各種技術(shù)措施,在工 程實(shí)踐中不斷總結(jié),不斷改進(jìn)材料性能,才能最終達(dá)到混凝土長(zhǎng) 期耐久性要求。

第二篇：公路瀝青路面裂縫成因分析的論文

摘要：隨著交通量的增加，軸載的增大和高等給公路上行車(chē)速度的提高，按照傳統(tǒng)瀝青規(guī)范修建的道路出現(xiàn)了嚴(yán)重的初期損壞現(xiàn)象，瀝青路面早期破壞常見(jiàn)的現(xiàn)象有：泛油、波浪、擁包、裂縫、坑槽、松散等。在此基礎(chǔ)上提出了防治措施及維修后的檢測(cè)措施。

關(guān)鍵詞：瀝青路面；早期損壞；防治措施

1路面早期破壞的原因

1.1路基方面

（1）設(shè)計(jì)與路段實(shí)際情況相差大，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不合理。瀝青面層結(jié)構(gòu)選用不當(dāng)，混合料類(lèi)型不合理，瀝青混合料配比設(shè)計(jì)不準(zhǔn)確。

（2）路面厚度設(shè)計(jì)不足導(dǎo)致路面強(qiáng)度明顯不能滿足行車(chē)要求，交通運(yùn)輸發(fā)展迅猛，路面回彈彎沉值逐漸增大，滿足不了交通量迅速增長(zhǎng)和汽車(chē)載重明顯增大的需求，瀝青路面過(guò)早產(chǎn)生疲勞破壞，路面網(wǎng)裂伴隨著縱向裂縫和形變產(chǎn)生。

（3）路線設(shè)計(jì)未對(duì)路面排水系統(tǒng)詳細(xì)考慮，如路塹段縱坡宜20.3%，路線縱坡宜小于等于2%，凹曲線底部宜設(shè)計(jì)在涵洞處，井在邊坡上設(shè)急流槽，超高段盡量避免設(shè)在路塹地段，原則上要求考慮加深邊溝。

1.2路基施工方面

（1）路基填土含水量偏大，在凍脹作用下使路面形成裂縫。

（2）路基碾壓不均勻，出現(xiàn)填土局部未壓實(shí)或兩側(cè)密實(shí)度不夠，使路基產(chǎn)生不同程度的沉陷，形成裂縫。

（3）舊路拓寬時(shí)，新舊路基銜接處理不符合技術(shù)規(guī)范要求，新路基壓實(shí)度不夠，造成路基不均勻沉陷或滑坡，形成裂縫。

（4）傍山公路半填半挖地段、橋臺(tái)與填方接頭處、路基施工未按規(guī)范要求，易造成自然沉降，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間行車(chē)作用易形成裂縫。

1.3養(yǎng)護(hù)管理方面

（1）養(yǎng)護(hù)不及時(shí)。瀝青路面在行車(chē)作用下出現(xiàn)小面積松散，個(gè)別坑槽后，未及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。初期及時(shí)養(yǎng)護(hù)更為重要。

（2）養(yǎng)護(hù)方法不當(dāng)，有些養(yǎng)護(hù)人員在瀝青混凝土路面上采取人工噴油，人工灑料方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

1.4基層施工方面

（1）目前，高等級(jí)公路路面結(jié)構(gòu)基本上是半剛性基礎(chǔ)層的結(jié)構(gòu)，采用這樣的結(jié)構(gòu)有很多毛病，半剛性基層容易開(kāi)裂，反射到表面，路面進(jìn)水后，又很難排出，容易造成路面界面條件和受力狀態(tài)的變化。

（2）基層、底基層、路面表面清除不干凈。在鋪筑上一結(jié)構(gòu)層前，若路面結(jié)構(gòu)層及路基表面的浮土、浮灰、浮砂清除不干凈，在雨水作用下，浮層油料變軟被行車(chē)擠壓造成的高壓水流沖刷成漿，進(jìn)而波及到瀝青面層表面。

（3）由于施工質(zhì)量不好，無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定基層沒(méi)有拌和到底，底部留有素土夾層，在行車(chē)反復(fù)作用下導(dǎo)致路面產(chǎn)生塊狀裂縫。

（4）基層松散及系數(shù)控制不嚴(yán)而導(dǎo)致的二次補(bǔ)加層。

（5）在基層施工過(guò)程中，灰土的上、下橫接縫因重疊或搭接過(guò)少而出現(xiàn)裂縫。

（6）部分基層壓實(shí)度不足，在最大干密度確定的情況下，基層的壓實(shí)度與混合料中粗、細(xì)集料的比例特別是粗粒料的含量密切相關(guān)。

1.5路面施工方面

（1）瀝青混合料的組成。礦料級(jí)配，瀝青含量，集料品種不符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求，對(duì)原材料檢驗(yàn)不嚴(yán)，對(duì)瀝青混合料的配合比控制不夠，特別是礦粉和瀝青用量不準(zhǔn)，使瀝青路面早期出現(xiàn)推擁，油包，松散，露骨，坑槽，裂縫等。

（2）當(dāng)瀝青面層的空隙率較大時(shí)，瀝青面層的通透性增大，外界水易侵入結(jié)構(gòu)內(nèi)部。

（3）施工當(dāng)中未按照施工工藝和程序進(jìn)行施工，部分路面混合料離析和不均勻容易造成局部滲水，使路面出現(xiàn)病害。

（4）施工中壓實(shí)不足，片面追求平整度，不能在溫度較高的時(shí)候及時(shí)壓實(shí)，不敢采用輪胎壓路機(jī)，這樣就造成了路面表層看起來(lái)很平整，通車(chē)不久就很快衰減。

（5）施工機(jī)械設(shè)備陳舊，不配套，使混合料的配合比計(jì)量、拌和均勻性、壓實(shí)度、平整度等受到很大影響。

（6）瀝青混合料加熱溫度過(guò)高，瀝青和礦料拌和時(shí)，瀝青便被礦料的高溫灼焦、使瀝青老化、路面強(qiáng)度不足，產(chǎn)生松散、坑槽等病害。

2周?chē)h(huán)境影響

（1）老化和環(huán)境因素。在嚴(yán)冬，瀝青材料最易破碎，其強(qiáng)度將難以承受由溫縮引起的拉伸應(yīng)力，可能由于路面的溫縮和翹曲在路表出現(xiàn)微裂縫。

（2）瀝青路面裂縫擴(kuò)展的影響因素。瀝青路面開(kāi)裂主要由交通和環(huán)境因素引起，與行車(chē)荷載有關(guān)的瀝青路面開(kāi)裂的典型例子就是龜裂。這種類(lèi)型裂縫是由于溫度下降或干縮變形時(shí)瀝青路面結(jié)構(gòu)層收縮引起的。

（3）交通荷載誘發(fā)裂縫。根據(jù)經(jīng)典的疲勞強(qiáng)度理論，交通荷載引起的瀝青路面裂縫產(chǎn)生于受約束層底部，然后向上擴(kuò)展到路表。這種裂縫應(yīng)出現(xiàn)在車(chē)輪輪跡處，應(yīng)為橫向裂縫。

（4）環(huán)境因素誘發(fā)裂縫。事實(shí)上，由環(huán)境因素誘發(fā)的裂縫通常呈現(xiàn)為橫向裂縫，這是因?yàn)闇囟认陆祷蚋蓾褡兓湛s變化的應(yīng)力一般在縱向最大。在特殊條件下，如高摩擦力和溫度或含水是急劇下降，就可能產(chǎn)生橫向裂縫，在這種情況下也可能產(chǎn)生典型的塊裂。

（5）荷載與環(huán)境因素對(duì)瀝青路面開(kāi)裂的綜合影響。與交通荷載和環(huán)境因素相關(guān)的應(yīng)力不是彼此孤立的，而且在許多氣候條件下，瀝青路面裂縫在白天主要受交通影響，而夜晚主要受環(huán)境因素影響。

3新建瀝青路面裂縫的預(yù)防

（1）材料的選擇。根據(jù)道路所在地區(qū)的氣候條件和混合料類(lèi)型選擇結(jié)合料，對(duì)于水泥處治基層，如果條件允許，最好使用溫度膨脹系數(shù)低的骨料。對(duì)于瀝青結(jié)合料，使用某些聚合物或添加劑可以提高其抗裂能力。瀝青混合料中的集料應(yīng)選用表面粗糙，石質(zhì)堅(jiān)硬，耐磨性強(qiáng)，嵌擠作用好，與瀝青粘附性的材料，盡可能使用人工砂代替圓形顆料的天然沙。

（2）路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。顯然，所設(shè)計(jì)的道路必須能適應(yīng)客觀存在的交通荷載水平和溫度條件。若道路隨載力不足，將加速路面疲勞開(kāi)裂過(guò)程。

在設(shè)計(jì)中應(yīng)特別注意路面排水與防水措施：

（1）瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)。瀝青混合料級(jí)配也是一項(xiàng)重要因素，在合理選擇混合料級(jí)配時(shí)，應(yīng)兼顧其高溫穩(wěn)定性，疲勞性能和低溫抗裂性，以及耐久性等各方面的要求。對(duì)受拉疲勞開(kāi)裂的研究表明，瀝青用量從4.2%增加到6.2%，可以使用25m板長(zhǎng)為基層的密級(jí)配瀝青碎石路面的抗疲勞壽命由10年延長(zhǎng)到45年。

（2）設(shè)計(jì)應(yīng)力吸收層。設(shè)計(jì)應(yīng)力吸收層，對(duì)減緩反射裂縫的產(chǎn)生與擴(kuò)展有明顯的效果，可使裂縫處相對(duì)位移產(chǎn)生的應(yīng)力傳到面層時(shí)大為減少，可明顯減弱裂縫尖端應(yīng)力的奇異性，降低應(yīng)力強(qiáng)度因子，而吸收層的彈模越低，防裂效果越好。就目前常用的材料而言，土工織物與瀝青橡膠薄膜的彈模較低，變形率越大，且不存在低溫脆化問(wèn)題，效果最佳。

（3）施工質(zhì)量。鋪筑路面材料時(shí)，應(yīng)該遵循正確的施工原則。

4半剛性基層反射裂縫的預(yù)防

（1）結(jié)構(gòu)層頂部切槽。這種方法是結(jié)構(gòu)層碾壓后在其頂部預(yù)切槽口，深度約為層厚的1/3~1/4。

（2）瀝青乳液接縫。這種預(yù)開(kāi)裂技術(shù)是在結(jié)構(gòu)層碾壓前切割一條縫直至層底，并在縫壁內(nèi)注和速破瀝青乳液。

（3）嵌入硬質(zhì)波浪形夾片。這種技術(shù)形成所謂的“活性接縫”。

（4）嵌入柔性塑料帶。這種技術(shù)是在剛處理的攤鋪材料中埋入柔性塑料帶，以形成裂縫，其厚度大約為結(jié)構(gòu)層厚度的1/3。保證了裂縫處有效的傳遞荷載能力。

（5）結(jié)構(gòu)層底部預(yù)開(kāi)裂。與（1）類(lèi)似，通過(guò)在結(jié)構(gòu)層底放置三角開(kāi)采木板或木塊，減少水硬性結(jié)合性結(jié)構(gòu)層橫斷面，使首先在該處產(chǎn)生裂縫。

5復(fù)合式瀝青路面裂縫的預(yù)防

復(fù)合式路面是用瀝青混凝土鋪筑在舊水泥路面上，反向裂縫的預(yù)防如前所述，采取的措施還包括：

（1）鋪筑20cm全厚式瀝青混凝土。

（2）在水泥混凝土和瀝青混凝土之間鋪設(shè)應(yīng)力吸收層。

（3）采用裂縫固定技術(shù)后，再鋪筑三層體系的防裂瀝青混凝土面層。

（4）在原水泥混凝土路面加鋪一層3cm厚的鋼纖維混凝土，再鋪瀝青混凝土。

（5）鋸開(kāi)水泥混凝土面板。

（6）用1~2mm厚，0~10cm寬的彈性瀝青層覆蓋裂縫。

（7）用水泥砂漿或環(huán)氧樹(shù)脂填充來(lái)限制混凝土板的移動(dòng)和填充水泥混凝土板下脫空。

（8）用瀝青或改性瀝青注入裂縫或接縫來(lái)阻止水滲入到下部結(jié)構(gòu)。

（9）在水泥處治基層接縫處上的瀝青加鋪層內(nèi)預(yù)切縫并灌填縫料。

第三篇：泵送混凝土溫度裂縫的成因和防治

泵送混凝土溫度裂縫的成因和防治

泵送混凝土不僅能改善混凝土的施工性能，對(duì)薄壁密筋結(jié)構(gòu)少振搗或不振搗施工，而且的實(shí)踐能減少收縮、防止裂縫、提高抗?jié)B性、改善耐久性。但是某些工程表明，泵送混凝土強(qiáng)度不足、凝結(jié)異常時(shí)有發(fā)生，特別是裂縫普遍存在，在一定程度上影響結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性和耐久性，應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視。本文重點(diǎn)分析溫度裂縫產(chǎn)生原因，找出防止裂縫的措施。

1．溫度裂縫產(chǎn)生的原因和特征

溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中。混凝土澆筑后，在硬化過(guò)程中，水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱，導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，就形成內(nèi)外的較大溫差，較大的溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時(shí)，混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫，這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期。

溫度裂縫的走向通常無(wú)一定規(guī)律，大面積結(jié)構(gòu)裂縫通?？v橫交錯(cuò)；梁板類(lèi)長(zhǎng)度尺寸較大的結(jié)構(gòu)，裂縫多平行于短邊。裂縫寬度大小不一，受溫度變化影響較為明顯，冬季較寬，夏季較窄。1．2影響因素和防治措施

混凝土內(nèi)部的溫度與混凝土厚度及水泥品種、用量有關(guān)?；炷猎胶瘢嘤昧吭酱?，水化熱越高的水泥，其內(nèi)部溫度越高，形成溫度應(yīng)力越大，產(chǎn)生裂縫的可能性越大。

對(duì)于大體積混凝土，其形成的溫度應(yīng)力與其結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān)，在一定尺寸范圍內(nèi)，混凝土結(jié)構(gòu)尺寸越大，溫度應(yīng)力也越大，因而引起裂縫的危險(xiǎn)性也越大，這就是大體積混凝土易產(chǎn)生溫度裂縫的主要原因。因此防止大體積混凝土出現(xiàn)裂縫最根本的措施就是控制混凝土內(nèi)部和表面的溫度差。1．2．1混凝土原材料和配合比的選用 a．水泥品種選擇和水泥用量控制

大體積鋼筋混凝土引起裂縫的主要原因是水泥水化熱的大量積聚，使混凝土出現(xiàn)早期升溫和后期降溫，產(chǎn)生內(nèi)部和表面的溫差。減少溫差的措施是選用中熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥，在摻加泵送劑或粉煤灰時(shí)，也可選用礦渣硅酸鹽水泥。再有，可充分利用混凝土后期強(qiáng)度，以減少水泥用量。因此，在取得設(shè)計(jì)單位的同意后，可用56天或90天抗壓強(qiáng)度代替28天抗壓強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度。b．摻加摻合料

國(guó)內(nèi)外大量試驗(yàn)研究和工程實(shí)踐表明，混凝土中摻入一定數(shù)量?jī)?yōu)質(zhì)的粉煤灰后，不但能代替部分水泥，而且由于粉煤灰顆粒呈球狀具有滾珠效應(yīng)，起到潤(rùn)滑作用，可改善混凝土拌合物的流動(dòng)性、粘聚性和保水性，從而改善了可泵性。

特別重要的效果是摻加原狀或磨細(xì)粉煤灰之后，可以降低混凝土中水泥水化熱，減少絕熱條件下的溫度升高。1．2．2施工工藝改進(jìn) a．?dāng)嚢韫に?/p>

采用二次投料的凈漿裹石或砂漿裹石工藝，可以有效地防止水分聚集在水泥砂漿和石子的界面上，使硬化后界面過(guò)渡層結(jié)構(gòu)致密、粘結(jié)力增大，從而提高混凝土強(qiáng)度10％或節(jié)約水泥5％，并進(jìn)一步減少水化熱和裂縫。b．振動(dòng)工藝

對(duì)已澆筑的混凝土，在終凝前進(jìn)行二次振動(dòng)，可排除混凝土因泌水，在石子、水平鋼筋下部形成的空隙和水分，提高粘結(jié)力和抗拉強(qiáng)度，并減少內(nèi)部裂縫與氣孔，提高抗裂性。c．養(yǎng)護(hù)工藝

為了嚴(yán)格控制大體積混凝土的內(nèi)外溫差，確?；炷临|(zhì)量，減少裂縫，養(yǎng)護(hù)是一個(gè)十分重要和關(guān)鍵的工序，必須切實(shí)做好。

混凝土養(yǎng)護(hù)主要是保持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸葪l件。保溫能減少混凝土表面的熱擴(kuò)散，降低混凝土表層的溫差，防止表面裂縫。

2、有關(guān)裂縫的處理措施

裂縫的出現(xiàn)不但會(huì)影響結(jié)構(gòu)的整體性和剛度，還會(huì)引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力。因此根據(jù)裂縫的性質(zhì)和具體情況，我們要區(qū)別對(duì)待、及時(shí)處理，以保證建筑物的安全使用。混凝土裂縫的修補(bǔ)措施主要有以下一些方法：表面修補(bǔ)法，嵌縫法，結(jié)構(gòu)加固法。2．1表面修補(bǔ)法

表面修補(bǔ)法是一種簡(jiǎn)單、常見(jiàn)的修補(bǔ)方法，它主要適用于穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)承載能力沒(méi)有影響的表面裂縫以及深進(jìn)裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料，在防護(hù)的同時(shí)為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開(kāi)裂，通?？梢圆捎迷诹芽p的表面粘貼玻璃纖維布等措施。2．2嵌縫法

嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法，它通常是沿裂縫鑿槽，在槽中嵌填塑性或剛性止水材料，以達(dá)到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等；常用的剛性防水材料為聚合物水泥砂漿。2．3結(jié)構(gòu)加固法

當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時(shí)，就要考慮采用加固法對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法：加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積，在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點(diǎn)加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。

裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象，它的出現(xiàn)不僅會(huì)降低建筑物的抗?jié)B能力，影響建筑物的使用功能，而且會(huì)引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力，因此要對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行認(rèn)真研究、區(qū)別對(duì)待，采用合理的方法進(jìn)行處理，并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來(lái)預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定。

（作者：浙江中成建工集團(tuán)有限公司 樊炳海 裘冬明）