1、监理工程师为防止混凝土板施工期间上述早期收缩裂缝的出现，应按具体 情况采取监理相应的对策措施。1.1.1缩小温度差，湿度差，抑制收缩（1） 作业时间避开中午气温高峰。起早落夜，例如在12： 00-16 00停止浇筑。在施工中尽量避免产生较大的温差效应。温差效应过大或突变，容易造成混 凝土面板强度形成的不同步。当气温高时，上部强度的形成比下部要慢。在这样 的情况下，面板强度的形成不同步，容易出现翘曲变形，一旦有不规则裂缝发生 就会使强度较低部位拉断开裂，形成不规则断板，所以在施工中要注意尽量避免 在温差大的天气或大风天气施工，或者当混凝土浇筑完毕后立即采用遮阳、洒水、 喷洒养护剂等措施，使混凝土
2、体的表面始终保持潮湿，确保昼夜温差不至太大， 以预防面板断裂。（2） 水箱加盖、水管掩埋。必要时还可对碎石适当洒水降温。（3） 作业紧凑。缩短在烈日或大风下的施工时间.必要时可设遮阳棚。（4） 及时养生。增加洒水湿润草袋次数，确实保证保湿养生.并且养生时间足够（养 生还能增加混凝土抗裂强度）o（5） 大风时挡风（大风时的蒸发量比高温还厉害）。（6） 注意对基层顶面的平整和洒水保持湿润。1.1.2保证混凝土的自身强度（1） 震捣密实，特别注意不使震捣过度，使砂浆上浮离析，不仅影响混凝土强 度，也使表层收缩增大。在施工中水泥混凝土必须振捣均匀密实。如果水泥混凝土振捣不均匀，将 造成水泥混凝土的密实
3、度不均匀o在密度小的区域内混凝土面板下部多成蜂窝和 空洞状，形成了承受应力的薄弱部位或区域，从而易使面板产生裂缝或断板。（2） 加强水泥质量的复验施工中严格把住材料关，是保证混凝土质量的前提。材料是构成混凝土路 面的主体，如果由于施工中管理不严，购进材料质量低劣，那么这样的材料组成 的混凝土路面面板的弯拉应力就达不到设计要求，很容易在施工期间产生不规则 断裂。（3） 控制好水灰比，严格按配台比投料、不准随意加水等。严格控制混合料组成配合比，使施工配合比与设计配合比相符合。在施工 中要经常检查骨料的级配和杂质，发现所购进的骨料级配与原试验级配不符时， 必须及时调整施工配合比。同时还要检查含泥量，
4、使其不能超标。而在施工中最 应注意的是水灰比的控制，如果水灰比忽大忽小，在摊铺时又不注意摊铺的均匀 性，就会造成水灰比的不同片块，在其交界结合部，由于凝固收缩率或受热膨胀 率不同，在结合部位形成裂缝和断板的情况；如果水灰比过大，混合料便偏稀， 在其凝固成型时，收缩率就大，一旦缩缝设置和施工仍按正常进行，就会造成缩 缝间距相对过长，从而易在较大的收缩应变作用下形成裂缝，如果进一步发展， 还可以形成贯通的混凝土路面断板，因此，在施工中要严格把住混合料的配比关， 特别是水灰比这一关。同时，可以通过试验，添加适当的外加剂，如减水剂可以 减少混凝土的用水量，改善混凝土的和易性，降低水分蒸发速度，减少混凝
5、土的 收缩值。目前，水泥混凝土公路工程均远离市区，大多采用现场拌和混凝土。因此在 保证设计强度要求的前提下，单位水泥用量不宜过大。对于现场拌和混凝土要采 用强制式的搅拌机，要用翻斗车和不漏浆的自卸车运送，坍落度控制在不大于2. 5cm。（4） 加强和提高养护质量。严格控制开放交通的时间，加强养生和养护。水泥混凝土路面浇筑完毕后必 须达到设计强度后方可开放交通，并对其及时进行养生、洒水，清扫，确保混凝 土路面湿润、整洁，防止因缺水养生而产生干缩裂缝。1.1.3及时锯缝，诱导裂缝在接缝处展开（1）及时及早锯切横缩缝，缝深必须严格达到设计要求深度，及早形成弱断面。 使先于缩裂发生前形成。需要时，还可
6、以考虑在横缩缝位置的混凝土板底部加设 诱导裂缝的木块，使弱断面效应更加显著。施工中及时正确地切缝是预防断板的有力措施。当水泥达到终凝后，水泥混 凝土即告凝固成型，这时水泥混凝土体收缩变形也在不断进行，并产生了较大的 拉应力，当混凝土路面面板与基层之间的摩擦力大于这个成型凝固产生的收缩拉 应力时，在混凝土面板承受拉应力最薄弱的位置就会被拉断而产生断板。而如果 能够及时准确地切缝，就能引导混凝土面板凝固收缩力在切缝处规则拉断面板， 从而避免在其他位置产生断板。根据双木公路实施的经验，切缝深度约为板厚的 1/4,同时切缝的时间也要及时，一定要在产生最大收缩应力之前切缝，才能有 效。在混凝土抗压强度达
7、到1.IMPa时，抹面后约3小时左右，就可以进行切缝， 它可以比较有效地引导裂缝在预定的切缝位置上断裂，故避免了不规则的断板。锯缝设备配置不足时.宜先隔34块板跳锯一条横缩缝，然后再补齐。不 得以时还可以考虑以压缝代替锯缝或设置接缝板。混凝土面板若在切缝处埋置接缝板，并在接缝板位置上再行切缝，这是预防 混凝土早期裂缝的有效措施。接缝板的高度是混凝土板厚的2/3,并应在基层顶 面放置，这样就在此处形成了最薄弱条件，当混凝土面板产生拉应力时，裂缝就 在此处产生，从而避免了混凝土面板的早期裂缝。1.1.4填缝料不密实或失效及传力杆偏移引起的裂缝填缝料问题是由于填缝料老化后没有及时更换新的填缝料，或者
8、是填缝料 本身的材质差，与混凝土的粘接力不强，使水沿接缝处渗入基层，使基层冲刷， 形成很多粉细料。在行车荷载的作用下，发生唧泥，同时相邻板块之间产生抽吸， 使细料向后方板移动、堆集，形成裂缝，长期疲劳作用下会造成前板低，后板高 的错台现象。施工过程中传力杆位置偏移，导致滑动端与固定端不能自由伸缩，或胀缝传 力杆未加套子留足孔隙，或胀缝被砂浆、丝织等杂物堵塞，导致接缝一侧板体被 挤碎、拉裂。为此,监理工程师要有针对性地对工序实施旁站，要求切缝宽度保持一致， 保证填料能较饱满地灌入缝中。1.2水泥体积安定性不合格引起的裂缝当水泥中含有过量的游离氧化钙、氧化镁或硫酸盐，则因游离氧化钙和氧化 镁的水化
9、速度较慢，如果在水泥结硬后再继续水化，会导致已水化的水泥石内部 产生拉应力，严重时可引起开裂（特别严重时会崩裂）。水泥安定性不合格引起的 混凝土板裂缝.犹如做安定性蒸煮试验时不台格水泥净浆试饼所产生的裂纹形 状。监理工程师要在施工前检验水泥的安定性，如在施工中发现上述裂缝，则应 立即通知施工单位停止使用并封存该批水泥，再送权威实验室做安定性试验（因 为涉及技术责任和对水泥厂索赔问题.一般实验室不能解决问题）O 1.3集料含泥团或为泥土涂包引起的裂缝这种裂缝多见于混凝土板表面的局部，呈“点”状并略有延展，影响范围（面 积）小。监理工程师要检验集料含混量，并且要特别督促旎工单位严格别出（筛除） 河
10、砂中夹杂的泥团，以及粗集料中涂包粘土的碎石（砾石）。考虑到碎石配制的混 凝土的极限拉伸值比卵石配制的混凝土提高30%左右，因此在有条件的地区，建 议采用碎石配制的混凝土。此外，还要控制混凝土骨料的粒径，采用最大粒径较 小的骨料配制的混凝土时，也可以提高混凝土的极限拉伸值。因此，规范中 限制骨料的最大粒径在一般公路中不超过40mm,在高等级公路中不超过35mm,甚 至限制在25mm以下。2检查井处裂缝新混凝土路面尚未通车就发现某些井框转角出现裂缝且上下贯通，有的在井 框同侧开裂横向贯通；有的在井框对角开裂斜向贯通。如图二。这种裂缝常由于检查井位置布设不当引起，为分析其原因，可粗略地假设混 凝土板
11、“均匀”地收缩时产生的抗拉力。如图3所示。图中R1为井框处混凝土板断面的抵抗收缩的抗拉力Rl=6 （b一bo ）h -即旗为容许抗拉强度，b。为井框边长，h为混凝土板厚，R2为横向缩断的抗拉 力。R2=6 b（3 / 4h）-即b为混凝土板宽，3 / 4h为扣除缩缝处锯缝深度（一般宜为i / 4h）后的有效厚度。 混凝土路面的井框处断面和横缩缝处断面均是“弱断面（其它部位断面抵抗收 缩的抗拉力，R3=6 bh,均大于R1或R2）。所以当由温度变化、湿度变化引起的 收缩应力或收缩力大，于“弱断面”的抗拉力时，即在“弱断面”处导致开裂。 井框处的断面弱，就在井框处开裂；反之，就可能在横缩处开裂。可
12、能在井框处 开裂的条件是：RKR2亦即66 （bbo ）h6 b（3/4h） -（bbo ） / b3 / 4 。设板宽b=4m,井框边长b。Nlm, h=0. 24m,横缩缝锯缝深l/4h时，代入式， 则R1WR2,按假设条件，就有可能在井框处产生裂缝。为此监理工程师在施工前要检核设计图纸，看检查井的设计位置是否适当， 施工放样是否准确，井框与路面衔接是否平顺，井周围的回填土回填是否密实等。一般水泥混凝土道路设检查井处，横缩缝宜骑井设置（横缩缝连接平分井框），使 窖井部位自然形成的弱断面与横缩缝合而为一。3路面通长裂缝此裂缝多发生在新旧路基或填方区的交界线上。裂缝的方向与长度随该交界 线的延
13、伸相一致且上下贯通。如图四旧路拓宽时新旧路基的沉降差异明显，在填方区路段则更为显著，由于这种 交界部两侧的沉降差以及刚度差（回弹模量的差异）常导致板下地基脱空而断裂。此外，还有基层碾压不实，未达到密实标准；基层材料 搅拌不均，导致基层不均匀沉降；沟槽下沉，带动路基部分下沉等原因。监理工程师在施工前须切实查清实际情况（差异的情况、范围、板块在界面 的布设等）以及设计图规定的专门设计和措施，例如地基处理和基（垫）层补强设 计、施工注意事项和要求等以减少和控制不均匀沉降，以及设置的钢筋网片控制 混凝土板的裂缝开展。同时，在施工期间要严格按规范检查，必须分层填筑、分 层碾压、分层测试，使每层的压实厚度
14、、压实度、平整度级路纵、横坡起拱均满 足设计和规范要求。4混凝土板边角裂缝此类裂缝发生在混凝土板的边、角处，上下贯通即断裂，缝长一般有数十厘 米或更长，如图5。常见的板边角裂缝原因有拱裂、挤裂、撬裂及地基被淘空而导致碎裂等。4 . 1拱裂、挤裂W常使用情况下，混凝土板的边、角应力大于板中。若板收缩时接缩张开, 硬物嵌入缝内，致使板受热膨胀受阻，接缝两侧的板向上拱起，接缝边缘处产生 较高的挤压应力而导致挤裂；或因板拱起脱空轮载将板角折断；或因板边角应力 过大，强度疲劳所致。监理工程师要检核设计图纸，看胀缝的构造设计和胀缝的设置情况是否合 适。例如冬季施工时的胀缝间距.在临近桥梁等构造物处视施工温
15、度至少设置2 条以上胀缝，在纵坡变化处、平曲线及构筑物结合部等应力应变集中处设置胀缝 等。在施工时监理师要检查接缝的缝槽质量，槽壁应干燥、洁净，填缝料质量应 合格，填筑饱满、粘结良好等等。填缝接缝常在临近完工时赶工，要提醒施工单 位不能陶醉于大功即将告成，马虎大意常致功亏一簧 4. 2撬裂在安设传力杆的横缝处，如施工时安装不当，特别是传力杆安装不平或传力 杆滑动端预留空隙的套筒没有装好（例如被砂浆堵塞等）当热胀挤压时板边易被 撬裂。在施工时监理师要注意检查，发现问题立即纠正。4. 3基层淘空边角碎裂混凝土板设计的计算假设前提之一是弹性地基连续支承，但基础材料如不耐 冲刷，就常被侵入的水流淘空而
16、使板的边角部位脱空而碎裂。为此，监理师要特别关注基层的设计与施工，特别是基础的耐冲刷性能。第二章双木公路改造工程实例1、工程概况双木公路改造工程位于四川省峨眉山市和夹江县境内，本线路沿河傍山，地 处山岭重丘区，坡陡弯急.该公路改造设计为公路山岭重丘四级水泥混凝土路面， 全长17. 8km,投资约1750万元。2、典型裂缝的产生双木公路今年7月施工R06+800段处时，正处于高温及烈日暴晒的情况下， 为防止太阳直接曝晒于板块表面，施工人员在用遮雨棚挡住一部分混凝土板外， 同时用一部分黑色编织布及塑料布进行遮盖，在中午阳光的直射下，塑料布下 混凝土在气温及水化热的双重作用下，温度上升很快，并且很快
17、达到65C左右。 施工人员在发现温度过高时，又在13： 30左右时将混凝土表面的塑料布及编织 布揭去。结果当天下午就发现了一块混凝土板出现横向裂缝。同时，没有及时 采取措施尽快根据混凝板的实际情况提前进行切缝，因此在7月25日上午例行检 查时，发现出现连续裂缝，共计裂缝板块16块，大多数为横向裂缝，并贯通整 块面板。GBJ97-87水泥混凝土路面施工及验收规范第4.8.4条（四）规定：气温 过高时应避开中午施工，可在夜间进行。并在第4.8.3条规定，“当混凝土拌合 物温度在30-35C时，混凝土板的施工应按夏季施工规定进行。”因此夏季施工 必须采取必要措施避开高温阶段。这之后，为了避免因施工时
18、间不当造成混凝土面板断裂由监理单位召集 施工单位主要技术负责人及各施工班组召开研讨会议，研究讨论合理的施工 时段。最终将夏季施工时段调整为：上午7： 00-11： 30,下午16： 00-20： 00,避开了每日的高温时段，这之后，裂缝出现概率大大减少。3、原因分析3. 1本段混凝土在中午浇筑后，为防止阳光暴晒，虽然一部分采用遮阴棚，一部 分采用了黑色塑料编织布覆盖，但在高温时揭走覆盖物而产生的表面迅速失水， 就造成了水泥混凝土的表面蒸发的不均匀。水泥混凝土表面的迅速失水以及失水 的速率不同，是该段产生干缩裂缝的一个重要因素。3.2水泥的水化过程是一个放热过程。在混凝土硬化过程中释放大量热能，
19、致使 温度上升，在通常温度范围内，混凝土温度上升1C,每m膨胀0.01mm。这种温 度变形对大面积板块极为不利。有资料表明，水泥水化过程中的放热速度是变化的，初始较慢，25min后增 温，大约在终凝后12h的水化热温度可达80-90Co使内部混凝土产生显著的体 积膨胀，而板面温度随着晚上气温降低，湿水养护而冷却收缩，致使混凝土路面 内部膨胀，外部收缩，产生很大的拉应力。当外部混凝土的受拉应力一旦超过混 凝土当时的极限抗拉程度时，板块就产生裂缝后横向断裂。此外，从最高温度降 温，由于受到已有基层或己硬化混凝土的约束力，在温度下降时，就不能自由收 缩，就要产生裂缝，这种裂缝大多是贯通路面的。当板温
20、均匀下降时，其温度差引起的应力可用下式计算：板中：o x=Era TP/ （1-p c）板边：a x= -Era TP式中：a 一混凝土的线膨胀系数，一般为1X10-5P 一因温度应力作用时间长，考虑徐变影响的应力松弛系数，一般取2/3；AT温度差；M c 混凝土各龄期的泊松比，设为0. 15;Er混凝土各龄期的弹性模量（MPa）。本段混凝土在施工完成后加塑料布覆盖，由于气温高再加上水化热的作用， 混凝土表面温度已达到65C,而施工人员在这种情况下把塑料布揭去人为造成 混凝土表面温差，查当时最高气温为35C,以65C来计算，其温差为 35-65=-30C,根据公式，查有关资料：在Er=2.5X
21、104Mpa； A T=-30C时，则板中的温度应力为：a x=2. 5X104X1X10-5X （-30） X2/3/（1-0. 15）=-5. 88MPa一般混凝土抗弯拉强度仅为抗压强度的1/8-1/7,即为4. 38-5.OMpa,本段 水泥混凝土设计抗弯拉强度为5. OMpa,可见气温骤降30C的温度应力在短时间 内超过混凝土的设计抗弯拉强度，板块的横向裂缝已不可避免。3.3由于高温季节施工，又是在覆盖升温的情况下，应加强观察提前进行切缝, 使混凝土内部的拉应力释放在切缝端。该水泥混凝土路面施工路宽为6m,为保证交通通行，只能半幅施工，受场 地限制，因此施工中没有采用真空吸水工艺，再加
22、上夏季施工外加剂中掺有缓凝 剂。正常是在下午开始施工，当板面成活后，在当时温度条件下一般都要在16-18 小时才可以切缝，而该段混凝土路面在施工过程中由于在上午施工，经过中午烈 日高温影响，再加上人为覆盖增温，因此混凝土板强度形成较快，切缝不及时。3.4施工人员经验不足，遇到问题处理不当在当时已用塑料布覆盖的情况下，如果不是揭去覆盖物而是既然己使用就暂 时不动，让混凝土在高温情况下继续保持湿润，那么塑料布就会保证混凝土表面 不至于迅速的大量的失去水分，同时也不会产生较大的温差，也许当时出现裂缝 的数量不会那么多。第三章预防水泥混凝土路面裂缝应重点考虑的方面1、关于路面结构设计道路工程设计按照通
23、常的方法是根据现有道路交通量来推算未来使用年 限的总交通量，并结合周边道路的发展趋势，综合考虑，用计算的方法来决定 道路各结构层的厚度，以满足交通发展需要。然而，水泥路面上出现的各种裂 缝，除了施工与材料因素外，与结构层的厚度与强度有很大的联系。我认为， 在设计混凝土板厚度与基层结构时，第一，应根据现有的规范，充分了解待设 计道路在所处城镇的发展地位，提高道路的设计标准，以适应未来日益发展的 运输通行和承载要求。如双木公路路面设计载荷为汽车20t,但该路段超载重 车来往频繁，尤以煤车、拉瓷砖车居多，载荷达30-40t,设计标准显然较低。 第二，设计人员应根据待设计道路所在地域的实际情况，采用不
24、同的结构，例 如在遇到填方路段时，可以采用土工织物来保护基层，增加强度。因为土工织 物具有较强强度与韧性，而且紧贴于地基表面，当地基可能产生剪切破坏时， 铺设的土工织物将阻止破坏面的出现，从而提高地基的承载力。如双木公路局 部临河、临山路段，必须设置挡土墙，且要与路基同步施工。第三，设计人员 在设计中应及时吸收国外先进的设计理念，广泛应用计算机技术，用有限元法 来分析水泥混凝土路面在各种荷载作用下的应力、应变关系，并掌握接缝构造 传递荷载的能力和特性，用科学的方法决定结构层的厚度与强度。2、关于施工质量控制2. 1对施工人员的要求：工程质量的形成受到所有参加工程项目施工的管理技术干部、操作人员
25、共 同作用，他们是形成工程质量的主要因素。因此要控制施工质量，就要培训、 优选施工人员，提高他们的素质。首先应提高施工人员的质量意识与预控意识, 按照全面质量管理的观点树立质量第一、预控为主的观念。其次提高施工人员 的技术素质，管理干部、技术人员应有较强的质量规划、目标管理、施工组织 和技术指导。2.2对施工管理的要求“管理也是生产力”，管理因素在质量控制中举足轻重。道路工程施工应 建立严密的质量保证体系和质量责任制，建设单位、监理公司、承包商应明确 各自的责任，各司其责，共同把好质量关。特别是监理工程师要按照项目法人 所委托的权限来监督质量，指导施工，检查承包商是否履行合同的职责，是否 按合
26、同规定的技术、质量、进度的要求组织施工。同类工程的质量通病是最主 要的质量控制目标。在实施全过程管理中要根据水泥混凝土路面的特点及质量 通病确定质量目标和攻关内容。再结合质量目标和攻关内容编写施工组织设 计。制定具体的质量保证计划和攻关措施。2.3对施工技术的要求：施工质量控制，与技术因素息息相关。技术因素除了人员的技术素质外， 还包括材料、设备、信息、检验与检测技术。为了工程质量，应重视新技术、 新工艺的先进性与适用性。相应建筑机构要吸收国外先进的技术，研究开发道 路专用水泥、碾压混凝土、钢纤维混凝土、混凝土外加剂等材料，来适应现代 化交通与道路工程发展的需要。3关于水泥混凝土路面的养护管理
27、、维修与交通管理养护工作的好坏也是决定水泥混凝土路面质量的主要因素之一。养护作业 公司应按道路养护技术规程对城市道路进行精心养护与维修。按照“未损 先防，小损即修、养好路面”为原则，在做好日常巡视检查纪录的基础上，编 写道路小修保养计划，并严格按计划执行。道路设施管理部门应定期对计划的 执行情况进行监督检查。道路设施管理部门应尽快建立道路信息系统，进行道 路路况交通流量的调查，建立路面数据库，并对路面使用性能进行评价，确定 路面的养护维修计划。养护单位应加强对水泥混凝土道路的巡查，当板块与伸 缩缩处出现裂缝、坑洞、错台等病害时，应及时修补。填缝料应选用与混凝土 粘接力强、回弹性能好、耐老化的材
28、料。只有这样才能把水泥混凝土道路管好、 养好，充分发挥投资效益。道路的交通管理部门与路政管理部门应加大对超载车辆的管理力度，因为 超载车辆对路面的损坏也是一个不可忽视的因素。据统计，超载重车通过一次, 相当于数倍甚至数十倍于标准车辆的通过次数，会大大缩短路面的寿命周期。 总之管好道路是保证质量、减少养护工作量的一项重要工作。结束语由于设计、施工、使用过程中存在的某些不足，也由于混凝土内在原因及 温度变形、湿度变化、地基不均匀沉降变形的影响，在水泥混凝土路面上难免发 生各种类型的裂缝。但只要严格执行施工操作规程和技术要求，在施工中切实抓 好基层强度、混凝土的配合比设计、施工工艺、切缝时间和深度、混凝土的养护 等各个环节，通过改善混凝土的质量和路面结构并采取有效的浇注后的防治措 施，水泥混凝土路面的裂缝现象是可以避免的。参考文献1公路水泥混凝土路面设计规范 JGJ D40-20022公路水泥混凝土路面施工技术规范JTG F30-2003 3公路路基施工技术规范JTJ 033-954水泥混凝土路面施工及验收规范GBJ97-875姜志青等.道路建筑材料人民交通出版社，20026 程良奎主编.公
