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摘要：水泥混凝土路面成本低，寿命长，在城市道路、通乡道路和重交通量特殊路段设计较为广泛，但易产生裂缝断板，在实施过程中科学的分析水泥混凝土路面出现裂缝的原因，最大限度的减少路面病害的发生率，对已经出现和形成的病害，查明原因，对症下药；同时还从道路养护、制止超载等因素着手进行管理，通过综合治理，保障道路的正常运营。
关键词：水泥混凝土路面；裂缝；分析
Abstract: the cement concrete pavement of low cost, long service life, in urban road, the road and heavy traffic in special sections design are relatively widely, but easy generation can crack, in the process of implementing scientific analysis of cement concrete road surface crack reasons, the maximum limit reduced the incidence of road surface diseases that have appeared and form the disease, find out the reason, suit the remedy to the case; Also from the road maintenance, stop overload embarked on factors such as management, through the comprehensive treatment, and ensure the normal operation of the road.
Keywords: cement concrete pavement; Crack; analysis
中图分类号：TN823+.24文献标识码：A文章编号：
水泥混凝土路面成本低，寿命长，在我省城市道路、通乡道路和重交通量特殊路段设计较为广泛，但是其车辆行驶噪音大，易产生裂缝断板，修复周期长等因素一直是刚性路面通病治理的难点。
甘肃省地震灾后恢复重建工程县道X484线起点位于陇南文县东裕口，终点位于甘川交界的青龙桥，全长31.961公里，全線按水泥砼路面设计，路面结构层为44cm，其中水泥稳定碎石基层20cm，水泥混凝土面板厚24cm。由于地理条件限制，无法对施工路段进行全封闭，对混凝土路面施工和养生造成了一定的影响。
一、水泥混凝土路面断板外在原因
通过对200米水泥混凝土路面试验段各项检测数据和以往施工经验分析，板面造成裂缝断板的因素有：
1、切缝不及时，水泥的水化反应引起裂缝
切缝不及时，早中晚切缝时间把握不准。由于水泥水化反应在混凝土内部放出一定热量，不能人为减少混凝土内应力，如果混凝土的收缩应力大于本身抗拉强度，就会在混凝土板强度弱的地方出现不规则断裂。
2、混凝土的材料质量差
骨料级配不合理，搅拌时间达不到要求，造成混合料离析，混凝土摊铺后，在振捣中粗骨料下沉，水份被挤出，骨料之间存在空隙，使混凝土密实度达不到要求，振捣不密实；沉淀不均匀，表面形成泌水现象而开裂。所用水泥质量不稳定或已过期或不同品种水泥混用。细长及扁平的颗粒含量太高；细集料和粗集料中含泥量过高，降低了混凝土的粘结度。
3、基层表面不平整，干燥
基层表面不平整造成路面厚度不一致，增加了基层与面层之间的摩阻力，导致路面薄弱处难以承受拉应力而开裂；基层材料过于干燥吸收底部混凝土水分，从而降低混凝土抗弯拉强度，导致开裂。
4、混凝土路面施工时工艺控制不严
混凝土浇筑间断时未作施工缝处理、切缝不及时、真空吸水时不到位、传力杆安装不当、在不利季节施工等都是造成混凝土面板开裂断板的主导因素。
5、路基施工质量引起的断板
（1）旧路油皮解除后，未对破损基层进行挖除，再次反射至新基层。
（2）路基填筑使用了不适宜的材料。如液限指数大于50%，塑限指数大于25%的材料；有机质含量大于3%的材料；压实含水量和最佳含水量之差大于2%的材料；含有树根、杂草和易腐朽物质等材料等。使压实度达不到要求以致影响路面直到路面混凝土板破坏。
（3）软基处理不彻底。在施工时，由于采取软基处理方案或施工工艺不合理、施工时未认真按要求处理给地基的稳定造成了隐患，形成地基的不均匀沉降或滑移，最终影响路面混凝土板。
（4）填挖交界处未按规范要求施工。在填挖交界处，应把原地面挖成台阶，台阶宽度应不小于1m，用小型机具进行夯实，并向内侧倾斜2%，且台阶上不能有积水，然后再分层填筑压实，这样才能保证地基的稳定和达到规定的密实度。在施工时，遇到以上情况，未将施工地段挖成台阶后分层填筑压实，影响了填筑的质量，形成隐患给混凝土路面板造成破坏。
（5）路基及基层排水不良，长期被水浸泡，引起路基失稳或强度不足，会使路面产生不规则断裂；缝隙水或积水等渗入路基、基层和底基层。冬季冻胀使路面产生纵向开裂；春融时产生唧泥，在荷载作用下使路面产生断裂。
6、超重车辆的影响
过早开放交通。由于交通运输业的迅速发展，大吨位的车辆迅猛增加，加之超轴载装货现象严重，使车轴轴载比原设计轴载增加几倍，由于超限部分对路面的破坏程度成几何级数增长，所以超限车辆的增加是水泥砼面板使用期开裂的重要原因之一。同时在混凝土强度未达到设计强度时就通车，当车辆荷载大于极限抗压强度时，混凝土板就会断裂。
二、施工期对混凝土断板的预防
混凝土的施工质量是引起断板的重要因素，由于施工时混凝土中水泥剂量不足，配合比不好，或者水泥剂量太大，拌合不均匀，振揭不密实等都会直接导致混凝土板体内部强度不一致，使混凝土存在薄弱面，这些薄弱面处就是产生裂缝直至断板的根源，以下为详细的预防措施。
1、确保混凝土的施工质量
要保证混凝土质量需把握好五个环节：⑴基层标高符合设计要求，压实度满足规范要求，沉降均匀。⑵混凝土材料满足设计要求，砂、碎石、水泥、水都要检验合格。水泥要求有出厂检验合格证，满足设计时的标号。砂子要控制含泥量。拌合时一定要注意各种材料的配合比，必须机械拌合。⑶施工组织设计时考虑好设置拌合站的供应距离，一般不宜超过10km。距离长的最好用搅拌车。⑷注意振捣，特别是人工摊铺的路段振捣要求较严，要严格按照规范要求，振捣器在每一位置振捣的持续时间，应以混凝土泛出水泥浆为准，并不宜过振，用平板振捣器振捣时，不宜少于15s，用插入式振捣器振捣时，不宜少于20s。⑸施工养生期内要保持路面处在潮湿状态，特别是夏季的白天，气温很高，应注意浇水，这样就可以减少开裂，最重要的是搞好施工缝、缩缝、胀缝的处治，防止路表水渗入路基而导致断板。在强度形成时尽快切缝，最迟不超过5天，否则就会引起断板。
2、严格把控养生条件中的重要因素
养生条件中的两个很重要的因素是温度和水分。温度对混凝土凝结硬化的速度影响很大。当温度过高养生水分不足时，容易引起混凝土早期开裂，导致断板的产生。在混凝土凝结初期，由于强度还很低，这时如果养生不当，混凝土内部产生收缩，会使混凝土开裂产生断板，这是施工养生期产生断板的根本原因。如果这期间(一般是在施工3～5天内)及时切缝，那么裂缝就会在切缝处断开，切缝深度为板厚的1/4～1/3，从而清除不规则裂缝。因此，从施工经验上看，掌握好切缝的最佳时间是控制混凝土断板的关键。
3、严格控制原材料和配合比
（1）选择合格的原材料。严禁使用质量稳定性差的水泥；不同种类，不同厂家，不同批产的水泥严禁混合使用，尽量采用水化热少，收缩性小的硅酸盐水泥；集料强度须达到标准要求，含泥量超标须更换或用水冲洗达标后使用，有机质超标的集料严禁使用。
（2）作好水泥砼配合比设计。按试验水泥砼配合比设计准确配料，水泥用量精确称量并将误差控制在1%以内；及时测试集料含水量，掌握适宜的用水量，保持水灰比准确，确保集料级配准确。
4、加强路基和基层施工质量
（1）地基质量的控制。地基填筑时，不同类别的土应分层填筑，避免因土类别差异造成沉降不一致，影响路面板结构性能；对于填挖交界，半填半挖结合处应作特殊设计施工；对软弱土路基、湿陷性黄土、采空区、滑坡等路段，作特殊设计处理。
（2）基层顶面高程、平整度的控制。控制好基层顶面高程，确保水泥砼路面板厚度符合设计标准；严格控制基层平整度，保证砼面板厚度均匀一致；对标高不足的基层，禁止采用加铺松散基层材料补足标高的作法。
（3）加强对基层的养生，确保基层具有足够的强度。
三、水泥混凝土路面断板处理方法
断板的处理方法，根据其损坏等级不同分别对待。根据裂缝种类（宽度、清洁程度）、产生的时间、通车的要求不同采用直接灌入法、钻孔灌入法、注射灌入法等不同的处理方法。
1、轻微断裂处理方法裂缝无剥落或轻微剥落，未封缝的宽度不大于3mm的断板，根据缝宽的不同采用不同的粘结剂灌缝修补，粘结剂有聚胺脂、聚硫环氧树脂等延伸好、耐老化的高分子树脂材料。
2、中等断裂处理方法
板面局部断裂损坏，进行小范围修复时，先画线放样，按画线范围开凿成深约5～7cm的长方形凹槽，刷洗干净后，用快凝细石混凝土填补。
3、较窄浅裂缝的处理方法
对于裂缝有轻微剥落的，但裂缝较宽，应按裂缝两侧至少20cm的宽度放样，按画线范围开凿成深至板厚的一半的凹槽，凹槽应与中线垂直，刷洗干净凹槽，在凹槽底部裂缝两侧用冲击钻沿与中心线平行方向，间距30～40cm，打眼贯通至板厚达基层表面，然后再清干净凹槽和孔眼，在孔眼安设∏形Ø22螺纹钢筋，钢筋安设完成后，用高强水泥砂浆填塞孔眼至密实，最后用与原路面相同强度等级的快凝混凝土浇筑至与路面平齐。
4、较宽裂缝的处理方法
较为彻底的方法是将凹槽凿至贯通板厚，在凹槽边缘两侧中央打眼，深10cm，直径4cm，水平间距30～40cm。每个眼应先将其周围润湿，插入一根直径18～20mm、长约20cm的钢筋，然后用快凝水泥砂浆填塞捣实，等砂浆干硬后浇筑混凝土与路面平齐，同时在凹槽边缘基层内现浇25cm厚的水泥混凝土块，防止凹槽处出现不均匀沉降。
5、嚴重断裂处理方法
路面板块严重断裂多是由于基层强度不足或渗软化、地基不均匀沉降等情况导致，处理方法一般采用将整块板凿除，在处理好基层以及地基后，重新浇筑新的快凝混凝土板。一般采用快凝混凝土材料，这样处理缩短养护期不会长时间影响交通。对于水泥混凝土路面大部分出现开裂、断板、沉陷、错台等病害时，除采用上诉方法修补外，对一些主要道路同时采用在旧水泥混凝土路面上罩改性沥青混凝土面层处理方法。
四、结束语
路面断板的原因较多，施工过程中因技术管理不到位和后期使用养护管理不善是主要因素。加强施工过程中技术管理，严格按施工规范进行施工操作，消除因施工管理不善造成的隐患，使用过程中及时排除地表积水加强养护管理，可大大减少砼路面板断裂病害的发生，因而可大大降低养护工作强度，节省大量养护投资，对延长水泥砼路面使用寿命，提高行车的舒适性具有重大意义。
参考文献：
[1] JTG D40--2002公路水泥混凝土路面设计规范
[2] JTG F30--2003公路水泥混凝土路面施工技术规范
[3] JTG F60--2004公路工程质量检验评定标准 第一册（土建工程）
[4] JTJ 073.1--2001公路水泥混凝土路面养护技术规范
关键词：水泥混凝土路面；裂缝；分析
Abstract: the cement concrete pavement of low cost, long service life, in urban road, the road and heavy traffic in special sections design are relatively widely, but easy generation can crack, in the process of implementing scientific analysis of cement concrete road surface crack reasons, the maximum limit reduced the incidence of road surface diseases that have appeared and form the disease, find out the reason, suit the remedy to the case; Also from the road maintenance, stop overload embarked on factors such as management, through the comprehensive treatment, and ensure the normal operation of the road.
Keywords: cement concrete pavement; Crack; analysis
中图分类号：TN823+.24文献标识码：A文章编号：
水泥混凝土路面成本低，寿命长，在我省城市道路、通乡道路和重交通量特殊路段设计较为广泛，但是其车辆行驶噪音大，易产生裂缝断板，修复周期长等因素一直是刚性路面通病治理的难点。
甘肃省地震灾后恢复重建工程县道X484线起点位于陇南文县东裕口，终点位于甘川交界的青龙桥，全长31.961公里，全線按水泥砼路面设计，路面结构层为44cm，其中水泥稳定碎石基层20cm，水泥混凝土面板厚24cm。由于地理条件限制，无法对施工路段进行全封闭，对混凝土路面施工和养生造成了一定的影响。
一、水泥混凝土路面断板外在原因
通过对200米水泥混凝土路面试验段各项检测数据和以往施工经验分析，板面造成裂缝断板的因素有：
1、切缝不及时，水泥的水化反应引起裂缝
切缝不及时，早中晚切缝时间把握不准。由于水泥水化反应在混凝土内部放出一定热量，不能人为减少混凝土内应力，如果混凝土的收缩应力大于本身抗拉强度，就会在混凝土板强度弱的地方出现不规则断裂。
2、混凝土的材料质量差
骨料级配不合理，搅拌时间达不到要求，造成混合料离析，混凝土摊铺后，在振捣中粗骨料下沉，水份被挤出，骨料之间存在空隙，使混凝土密实度达不到要求，振捣不密实；沉淀不均匀，表面形成泌水现象而开裂。所用水泥质量不稳定或已过期或不同品种水泥混用。细长及扁平的颗粒含量太高；细集料和粗集料中含泥量过高，降低了混凝土的粘结度。
3、基层表面不平整，干燥
基层表面不平整造成路面厚度不一致，增加了基层与面层之间的摩阻力，导致路面薄弱处难以承受拉应力而开裂；基层材料过于干燥吸收底部混凝土水分，从而降低混凝土抗弯拉强度，导致开裂。
4、混凝土路面施工时工艺控制不严
混凝土浇筑间断时未作施工缝处理、切缝不及时、真空吸水时不到位、传力杆安装不当、在不利季节施工等都是造成混凝土面板开裂断板的主导因素。
5、路基施工质量引起的断板
（1）旧路油皮解除后，未对破损基层进行挖除，再次反射至新基层。
（2）路基填筑使用了不适宜的材料。如液限指数大于50%，塑限指数大于25%的材料；有机质含量大于3%的材料；压实含水量和最佳含水量之差大于2%的材料；含有树根、杂草和易腐朽物质等材料等。使压实度达不到要求以致影响路面直到路面混凝土板破坏。
（3）软基处理不彻底。在施工时，由于采取软基处理方案或施工工艺不合理、施工时未认真按要求处理给地基的稳定造成了隐患，形成地基的不均匀沉降或滑移，最终影响路面混凝土板。
（4）填挖交界处未按规范要求施工。在填挖交界处，应把原地面挖成台阶，台阶宽度应不小于1m，用小型机具进行夯实，并向内侧倾斜2%，且台阶上不能有积水，然后再分层填筑压实，这样才能保证地基的稳定和达到规定的密实度。在施工时，遇到以上情况，未将施工地段挖成台阶后分层填筑压实，影响了填筑的质量，形成隐患给混凝土路面板造成破坏。
（5）路基及基层排水不良，长期被水浸泡，引起路基失稳或强度不足，会使路面产生不规则断裂；缝隙水或积水等渗入路基、基层和底基层。冬季冻胀使路面产生纵向开裂；春融时产生唧泥，在荷载作用下使路面产生断裂。
6、超重车辆的影响
过早开放交通。由于交通运输业的迅速发展，大吨位的车辆迅猛增加，加之超轴载装货现象严重，使车轴轴载比原设计轴载增加几倍，由于超限部分对路面的破坏程度成几何级数增长，所以超限车辆的增加是水泥砼面板使用期开裂的重要原因之一。同时在混凝土强度未达到设计强度时就通车，当车辆荷载大于极限抗压强度时，混凝土板就会断裂。
二、施工期对混凝土断板的预防
混凝土的施工质量是引起断板的重要因素，由于施工时混凝土中水泥剂量不足，配合比不好，或者水泥剂量太大，拌合不均匀，振揭不密实等都会直接导致混凝土板体内部强度不一致，使混凝土存在薄弱面，这些薄弱面处就是产生裂缝直至断板的根源，以下为详细的预防措施。
1、确保混凝土的施工质量
要保证混凝土质量需把握好五个环节：⑴基层标高符合设计要求，压实度满足规范要求，沉降均匀。⑵混凝土材料满足设计要求，砂、碎石、水泥、水都要检验合格。水泥要求有出厂检验合格证，满足设计时的标号。砂子要控制含泥量。拌合时一定要注意各种材料的配合比，必须机械拌合。⑶施工组织设计时考虑好设置拌合站的供应距离，一般不宜超过10km。距离长的最好用搅拌车。⑷注意振捣，特别是人工摊铺的路段振捣要求较严，要严格按照规范要求，振捣器在每一位置振捣的持续时间，应以混凝土泛出水泥浆为准，并不宜过振，用平板振捣器振捣时，不宜少于15s，用插入式振捣器振捣时，不宜少于20s。⑸施工养生期内要保持路面处在潮湿状态，特别是夏季的白天，气温很高，应注意浇水，这样就可以减少开裂，最重要的是搞好施工缝、缩缝、胀缝的处治，防止路表水渗入路基而导致断板。在强度形成时尽快切缝，最迟不超过5天，否则就会引起断板。
2、严格把控养生条件中的重要因素
养生条件中的两个很重要的因素是温度和水分。温度对混凝土凝结硬化的速度影响很大。当温度过高养生水分不足时，容易引起混凝土早期开裂，导致断板的产生。在混凝土凝结初期，由于强度还很低，这时如果养生不当，混凝土内部产生收缩，会使混凝土开裂产生断板，这是施工养生期产生断板的根本原因。如果这期间(一般是在施工3～5天内)及时切缝，那么裂缝就会在切缝处断开，切缝深度为板厚的1/4～1/3，从而清除不规则裂缝。因此，从施工经验上看，掌握好切缝的最佳时间是控制混凝土断板的关键。
3、严格控制原材料和配合比
（1）选择合格的原材料。严禁使用质量稳定性差的水泥；不同种类，不同厂家，不同批产的水泥严禁混合使用，尽量采用水化热少，收缩性小的硅酸盐水泥；集料强度须达到标准要求，含泥量超标须更换或用水冲洗达标后使用，有机质超标的集料严禁使用。
（2）作好水泥砼配合比设计。按试验水泥砼配合比设计准确配料，水泥用量精确称量并将误差控制在1%以内；及时测试集料含水量，掌握适宜的用水量，保持水灰比准确，确保集料级配准确。
4、加强路基和基层施工质量
（1）地基质量的控制。地基填筑时，不同类别的土应分层填筑，避免因土类别差异造成沉降不一致，影响路面板结构性能；对于填挖交界，半填半挖结合处应作特殊设计施工；对软弱土路基、湿陷性黄土、采空区、滑坡等路段，作特殊设计处理。
（2）基层顶面高程、平整度的控制。控制好基层顶面高程，确保水泥砼路面板厚度符合设计标准；严格控制基层平整度，保证砼面板厚度均匀一致；对标高不足的基层，禁止采用加铺松散基层材料补足标高的作法。
（3）加强对基层的养生，确保基层具有足够的强度。
三、水泥混凝土路面断板处理方法
断板的处理方法，根据其损坏等级不同分别对待。根据裂缝种类（宽度、清洁程度）、产生的时间、通车的要求不同采用直接灌入法、钻孔灌入法、注射灌入法等不同的处理方法。
1、轻微断裂处理方法裂缝无剥落或轻微剥落，未封缝的宽度不大于3mm的断板，根据缝宽的不同采用不同的粘结剂灌缝修补，粘结剂有聚胺脂、聚硫环氧树脂等延伸好、耐老化的高分子树脂材料。
2、中等断裂处理方法
板面局部断裂损坏，进行小范围修复时，先画线放样，按画线范围开凿成深约5～7cm的长方形凹槽，刷洗干净后，用快凝细石混凝土填补。
3、较窄浅裂缝的处理方法
对于裂缝有轻微剥落的，但裂缝较宽，应按裂缝两侧至少20cm的宽度放样，按画线范围开凿成深至板厚的一半的凹槽，凹槽应与中线垂直，刷洗干净凹槽，在凹槽底部裂缝两侧用冲击钻沿与中心线平行方向，间距30～40cm，打眼贯通至板厚达基层表面，然后再清干净凹槽和孔眼，在孔眼安设∏形Ø22螺纹钢筋，钢筋安设完成后，用高强水泥砂浆填塞孔眼至密实，最后用与原路面相同强度等级的快凝混凝土浇筑至与路面平齐。
4、较宽裂缝的处理方法
较为彻底的方法是将凹槽凿至贯通板厚，在凹槽边缘两侧中央打眼，深10cm，直径4cm，水平间距30～40cm。每个眼应先将其周围润湿，插入一根直径18～20mm、长约20cm的钢筋，然后用快凝水泥砂浆填塞捣实，等砂浆干硬后浇筑混凝土与路面平齐，同时在凹槽边缘基层内现浇25cm厚的水泥混凝土块，防止凹槽处出现不均匀沉降。
5、嚴重断裂处理方法
路面板块严重断裂多是由于基层强度不足或渗软化、地基不均匀沉降等情况导致，处理方法一般采用将整块板凿除，在处理好基层以及地基后，重新浇筑新的快凝混凝土板。一般采用快凝混凝土材料，这样处理缩短养护期不会长时间影响交通。对于水泥混凝土路面大部分出现开裂、断板、沉陷、错台等病害时，除采用上诉方法修补外，对一些主要道路同时采用在旧水泥混凝土路面上罩改性沥青混凝土面层处理方法。
四、结束语
路面断板的原因较多，施工过程中因技术管理不到位和后期使用养护管理不善是主要因素。加强施工过程中技术管理，严格按施工规范进行施工操作，消除因施工管理不善造成的隐患，使用过程中及时排除地表积水加强养护管理，可大大减少砼路面板断裂病害的发生，因而可大大降低养护工作强度，节省大量养护投资，对延长水泥砼路面使用寿命，提高行车的舒适性具有重大意义。
参考文献：
[1] JTG D40--2002公路水泥混凝土路面设计规范
[2] JTG F30--2003公路水泥混凝土路面施工技术规范
[3] JTG F60--2004公路工程质量检验评定标准 第一册（土建工程）
[4] JTJ 073.1--2001公路水泥混凝土路面养护技术规范