路面砼裂缝的原因

第一篇：路面砼裂缝的原因

沥青路面出现裂缝的原因

路面结构是一个整体，它依附在土基之上，由沥青面层、基层、垫层几部分组成，任何一个结构层次存在缺陷或者各层间联结不当都可能使路面出现裂缝。垫层虽然作为一个独立层，但所用材料一般分为两类，一类是由松散粒料，如砂、砾石、炉渣等组成的透水性垫层，为减少分析层次，在下面按结构层分析原因时把这类垫层同土基一同分析;另一类是用水泥或石灰稳定土等修筑的稳定类垫层，在下面按结构层分析原因时把这类垫层同基层一同分析。

1 土基原因

土基是路面的基础，承受路面结构传递下来的全部动载和静载，要求具有足够的强度和整体稳定性。当土基存在质量缺陷，如设计工作区深度偏小、软土地区土基处理不当、换填或淤泥处理不彻底、填筑密实度不足、填料的液限偏高、填料差异造成不均匀沉降等都会导致结构破坏，致使路面发生开裂。

2基层原因

基层分刚性基层、半刚性基层和柔性基层。基于我国国情，只谈半刚性基层产生裂缝的原因。

半刚性基层结构缺陷主要是干燥收缩。新铺的半刚性基层，随着混合料中水分的减少，要产生干缩变形，形变积累产生裂缝。对基层干燥收缩影响较大的因素很多，集料级配不好、细料过多、水泥用量大、水泥标号高、集料含水量大、施工温度高都会增大基层干燥收缩。

3面层原因

集料规格、质量、级配以及沥青的路用性能对抵抗沥青面层裂缝的发生起着很关键作用。由面层自身因素引发裂缝的情形为：沥青材料低温稳定性能差使面层在低温情况下出现开裂;集料含土或天然砂比例高，碾压时出现“呲牙”，甚至推移;沥青加温时间长及温度过高造成沥青老化、摊铺温度低、油料离析等使油料间粘结力下降，碾压和使用后出现开裂。

4层间结合原因

我国公路沥青路面结构设计理论为双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性连续体系理论。即假设在车辆荷载作用下，各结构层是一个联系紧密共同受力的整体。结构没有破坏时最大弯拉应力出现在基层底面，破坏顺序由下而上。然而由于种种原因，各层间联结没有实现连续的理论状态。如下基层表面有浮土杂物、路拌基层出现素夹层、基层和面层之间粘结油不匀等因素都会影响体系的连续性。基层间连续不好会导致承载力不够引发裂缝。外观特征是先发生纵向裂缝再逐步发展成纵向网裂、龟裂，直至破坏。基层与面层之间连接不好，会导致面层推移开裂。

5结构组合原因

由于行车荷载和自然因素对路面的影响，路面的使用功能随深度的增加而逐渐减弱。为了适应这一特点，路面结构通常是分层铺筑的。按照使用要求、受力状况、土基支承条件和自然因素影响程度的不同，进行不同结构组合。即由上而下强度递减、差距均衡的强度组合;功能互补的功能组合;厚度适当、满足要求的厚度组合。每种组合不好都可能使结构功能弱化甚至破裂。对于厚度方面，本人以为我国高等级公路沥青路面基层总厚度不足。由于种种原因，运输市场管理缺乏严厉手段，超限车辆不能根除，结构设计时要给予考虑。基层结构本身来说，由于受外界环境特别是水的影响，半刚性基层随时间推移自身强度逐渐衰减，受荷载频繁作用抗疲劳变形能力下降。又由于半刚性基层破坏的不可恢复性，决定了这种结构要采取相当大的安全系数，同时，基于长寿路面的理念和交通长远发展的要求，对高等级公路基层厚度确定主张保守做法。现在高速公路采用的60-80cm结构总厚度太冒险。

温度变化 半刚性基层、沥青面层乃至土基都会随温度变化在结构内部产生温度应力，当应力聚集足够大时，结构出现开裂。

1基层温度变化

半刚性基层大都在高温季节施工，随着昼夜温差和季节温差的变化，结构将产生收缩，收缩应力大于结构承受能力时发生裂缝。裂缝的发生破坏了结构的整体性，材料在水平方向发生位移，随着车载的作用，横向位移加大，竖向也产生位移。基层材料的位移变化必然在面层结构引发应力，超过自身强度时，结构被拉裂。当基层和面层连接很好时，即出现由基层引起的同位置反射裂缝，当基层和面层连接不好时，在不一定和基层同位置的薄弱部位出现反射裂缝。由于材料温度系数和抗变形能力不同，基层裂缝不一定对应反射到面层。

2面层温度变化

主要是季节低温使面层产生的应力超过结构抵抗能力引发裂缝和温差变化造成结构疲劳累积，使终极应力超限引发结构裂缝。

超限荷载

路面本身功能就是为行车服务，理论上讲正常行驶的车辆不会造成路面结构的破坏。只有当超过设计的最大轴载和有限时间通过累积轴次超量时，结构才发生开裂破坏。

1超重荷载

在超限重荷载作用下，按连续理论设计的结构，理论上最下面结构层底部首先开裂。依次向上发展，直至面层开裂破坏。按光滑或半光滑理论设计的结构，理论上承载能力相对低的结构层底部首先开裂，按承载能力从低到高依次破坏，直至面层开裂破坏。超重荷载造成路面开裂和破坏是瞬时的、快速的、严重的、危险的。

2超量次荷载

没有理想的弹性材料，路面结构每承受一次荷载作用都会产生残余变形，短时间大流量的荷载势必加速路面结构残余变形的累积，变形达到极限时，结构随之出现开裂甚至破坏。 施工方式或工艺缺陷

施工方式和工艺选择对路面结构质量有很大影响，对直接引发路面裂缝的因素有以下情况。

(1)路拌基层施工方法造成层间素夹层; (2)基层分幅施工，间隔时间长造成联接部位薄弱; (3)边施工边通车使各结构层间及分幅连接部位薄弱; (4)压实功能不匹配造成面层过压; 构造因素

构造裂缝一是说桥涵构造物两侧裂缝。由于压实不够或处理措施不当，在桥涵两端出现开裂，开裂严重时，出现跳车或其他病害。二是指施工工作缝。构造因素引发的裂缝虽然难以避免，但在施工过程中要尽量采取有效措施减轻危害。

总之，造成沥青路面裂缝因素很多，除上述几项引发沥青路面裂缝因素外，还有如日照老化、冻胀春融、漏油污染、机械损坏等等，不再赘述。

第二篇：沥青路面裂缝产生的原因及处治措施

陈根宝

(扬州市汇通公路养护工程有限公司 仪征 211400) 摘 要：裂缝是沥青路面主要病害之一，对裂缝如不及早处治，将影响公路使用性能，缩短公路的使用寿命，因此，分析其成因，提出防治措施，保持道路的使用功能，是非常有必要的。 关键词：路面裂缝 原因分析 处治措施

一、常见沥青路面裂缝类型

裂缝是沥青路面主要的病害之一，其裂缝的形式有纵向裂缝、横向裂缝、龟裂与块裂几种。初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能常无明显影响，但随着表面雨水或雪水的侵入，在行车荷载作用下，使处于裂缝状态下的路面病害日趋严重，特别是裂缝附近土基的含水量加大，甚至饱和，在大量行车荷载作用下，产生沉陷、翻浆等路面病害，严重影响沥青路面的使用性能，因此为了，必须加强沥青路面的预防养护及沥青路面早期裂缝的防治。

二、裂缝产生原因

沥青路面开裂缝的原因是多种多样的，影响裂缝轻重程度的主要因素有：沥青和沥青混合料的性质，基层材料的性质，气候条件、交通量和车辆类型及施工因素等。但就导致沥青路面产生裂缝的主要原因而论，可以分为：

(一)非荷载性裂缝产生的原因

沥青面层上的非荷载型裂缝主要是温度裂缝，也有因施工不当、材料选取不当等引起的裂缝。非荷载裂缝主要形式是横向裂缝，也有纵向裂缝和网状裂缝。其产生原因有：

1、冬季气温大幅度下降，沥青路面层中产生的收缩拉应力或拉应力一旦超过沥青混合料的抗拉强度或极限拉应变，沥青面层就会开裂，这种裂缝一般是横向的、贯通的、平均间距在5m-6m。

2、沥青品种和等级也是影响沥青路面开裂的最重要的因素，在长期的实践经验中，选用高粘度、低稠度的沥青，其温度敏感性较低，可延迟温度裂缝的产生。

3、路基填土含水量偏大，在冻胀作用下使路面形成裂缝。

4、路基碾压不均匀，出现填土局部未压实或两侧密度不够，使路基产生不同程度的沉陷，形成裂缝。

5、旧路拓宽时，新旧路基衔接处理不符合技术规范要求，新路基压实度不够，造成路基不均匀沉陷或滑坡，形成裂缝。

6、路基半填半挖地段，桥台与填土路基接头处，路基施工未按规范要求施工，易造成自然沉降，经长时间行车作用易形成裂缝。

7、基层施工过程中，上下层间横向接缝重叠或搭接尺寸太小而出现面层裂缝。

8、在旧水泥路面上加铺沥青面层，由于原水泥路面接缝的反射作用，导致的沥青面层的反射裂缝。

(二)荷载裂缝产生的原因

道路反射裂缝是沥青路面普遍存在的一种病害现象，由道路基层的裂缝所引起。基层裂缝的原因很多，除了因行车荷载反复作用而基层无侧限强度不足导致的荷载裂缝外，还有干缩和温缩两种，这种基层反射与交通车流的荷载共同引起的裂缝以横向或网状居多。

(三)路面整体强度不足，沥青面层老化，往往形成闭合图形的龟裂、网裂。

三、裂缝的处治措施

沥青路面一旦产生裂缝，应尽早对其进行封闭，其处治时间宜为每年的3-4月份，即春季处治最佳，因为经过一个冬季的“冷缩”过程，裂缝的缝宽在初春时应为最大值，此时对裂缝进行处治有利于在气温升高时裂缝逐步变小，还可以在梅雨季节防止和减少雨水下渗至基层。对裂缝的处理，应根据裂缝类型和严重程度采取不同的措施。在裂缝的处治上主要采取如下措施：

(一)表面封闭法

对于裂缝出现的初期，裂缝宽度在2MM以下的轻微裂缝，能在高温季节大部分会闭合，可不需要进行处理，但要观察裂缝发展趋势，如果裂缝呈发展趋势可用以下方法处治：

1、对平整度要求不高的沥青路面可在高温季节采用喷洒沥青撒料压入方法维修或微表处处理，在低温季节宜采用乳化沥青稀浆封层。

2、对平整度要求高的沥青路面，可沿裂缝涂刷少量稠度较低的沥青，在低温潮湿季节宜采用阳离子乳化沥青。

(二)开槽灌缝法

开槽灌缝是目前沥青路面裂缝处治的最常见的方法，对于裂缝宽度在2MM以上的纵向或横向裂缝且基层强度较好可采取以下维修方法：

用专用开槽机沿裂缝方向进行开槽，开槽宽度为1CM-1.3CM，深度为1CM-3CM，然后用风力灭火机将缝内的碎石和灰尘以及裂缝两边的杂物清理

干净，在专用密封胶加热到160℃-170℃左右时，用灌缝机上带有专用刮平器的喷头将密封胶均匀地灌入槽内，并在裂缝两侧形成一定宽度(3CM左右)的密封胶封层，如果局部密封胶塌陷还要再次补灌，直到平整饱满为止。待密封胶冷却后，即可开放交通。

(三)铣刨加铺法

对于非基层强度不足原因引起的路面龟裂和网裂，采用铣刨机铣刨病害部位的面层，采用与原面层材料相同的沥青混凝土铺筑即可。

对于因基层强度不足或翻浆的严重龟裂、块裂，采用铣刨机铣刨病害部位的面层和基层，然后用同原基层材料回填，按规范压实、养生，如果底基层强度不足出现“弹簧”还需要对底基层进行处理，如有可能在基层顶面加铺一层玻纤格栅以提高整体强度，最后摊铺与原面层材料相同的沥青混凝土面层。

结束语

当前的沥青路面裂缝是不可避免的。因此，在施工过程中，应加强对路基、基层以及面层施工等各环节的质量管理，把影响面层裂缝的各种因素都减少到最小，这样才能达到标本兼治的良好效果。

第三篇：水泥混凝土路面表面裂缝产生的原因及处理措施

水泥混凝土路面是一种刚度大、扩散荷摘载能力强、稳定性强的路面结构。但由于在施工中水泥混凝土的原材料及配合比的控制未达到设计标准，施工工艺不规范。使得水泥混凝土路面道板出现了早期损坏，导致路面出现裂缝与断板，这就降低了路面使用性能，不能确保水泥混凝土路面的正常使用年限，不能发挥道路建设的投资效益。因此，需要对路面出现的裂缝与断板进行认真观测、分析、确定裂缝原因，制定切实可行的修补方案。

一、裂缝分类与产生的原因

水泥混凝土道面的裂缝，可分为表面裂缝和贯穿板全厚度的裂缝(简称贯穿裂缝)。

(一)、表面裂缝 水泥混凝土道面表面裂缝主要是由混凝土混合料的早期过快失水干缩和碳化收缩引起的。 混凝土混合料是一种多相不均匀材料。由于构成混合料的各种固体颗粒大小、密度不同，混合料不可避免地会发生分层离析。

1、泌水裂缝

在路面水泥混凝土道面施工中混合料发生分层离析大

1 多是由于粗骨料在混合料中下沉，水分向上迁移，从而形成表层泌水。泌水的结果，使水泥混凝土道面表面含水量增加，经蒸发后混凝土表面形成凹面，此时混合料颗粒间产生较强的表面张力。当混凝土表面尚未充分硬化，不能抵御这一张力时，混凝土表面则发生裂缝。在混凝土浇筑后数小时，混凝土表面将出现大面积细微的龟裂。

2、碳化裂缝 当混凝土的水泥用量较低、水灰比较大时，空气中的二氧化碳易渗透到混凝土中，混凝土的碳化反应在空气相对湿度为30%-50%时最为激烈，此时混凝土的碳化收缩将引起混凝土表面龟裂。 根治这类病害的方法是：在混凝土路面的混合料铺筑、振捣后，立即采用真空吸水工艺，此方法可以将混凝土中富裕的水分和空气一并吸出。这样既提高了混凝土强度又可控制混凝土表面的网裂病害。

(二)、贯穿裂缝 水泥混凝土路面贯穿裂缝为贯穿板全厚度的横向裂缝、纵向裂缝、交叉裂缝和板交裂缝。

1、横向裂缝 垂直与行车方向的不规则裂缝称为横向裂缝，导致水泥混凝土路面出现横向裂缝的原因较多，其主要原因有以下三方面。

2 (1)、干缩裂缝：

在水泥混凝土中，水是以化学结合水、层间水、物理吸附水及毛细水等状态存在。当这些水再混凝土硬化过程中失去时，水泥浆体就会发生收缩，当收缩受到限制时而发生收缩应力时，才会引起混凝土的干燥收缩裂缝。

水泥浆干缩的内部内部限制：主要来源于混凝土中的骨料对水泥浆的限制。在普通混凝土中，水泥浆的收缩率被限制了90%(或称水泥浆被占有了90%)。因此，混凝土内部存在着引起干缩裂缝的应力状态。 水泥混凝土干缩的外部限制：主要是路面板块间 或路面整体的限制，处于限制状态下的混凝土结构，只有当混凝土本身的抗拉应变与混凝土硬化干燥过程中的自由收缩应变不相适应时，混凝土才会发生裂缝。 配合比：在混凝土中的水泥用量、集料粒径、细骨料含量等因素对混凝土的干缩都存在应响，但最重要的影响因素是混凝土的单位用水量。混凝土的单位用水量愈小，收缩 就愈小。单在实际施工中，过小的单位用水量，往往满足不了混凝土路面施工的要求。因而在实际施工中，混凝土的现场拌和，是以塌落度控制水灰比、单位用水量。 干缩裂缝引发的路面横向裂缝，出现在混凝土水化硬化的早期。有资料表明：水泥混凝土收缩量的14%-34%发生在水泥混凝土的14天龄期内。

3 (2)、冷缩裂缝(温度裂缝)： 水泥混凝土具有热胀冷缩的性能，混凝土板块的热胀冷缩都是在相邻部分或整体限制条件下发生的，故热胀属于变性压缩，而冷缩则属于拉伸变形，很容易引起开裂。 水泥的水化反映是一个放热的过程。在混凝土硬化过程中，释放大量热能，使温度上升，通常混凝土温度上升1摄氏度，每米膨胀0.01m。 水泥水化反应的放热速度初始较缓慢，25分钟后增温，在水泥终凝12小时后，水话温度可达80-90摄氏度，使混凝土内部产生显著的体积膨胀，板面的温度则是随着空气气温而变化的。当外界气温降低时，板面冷却收缩。此时混凝土路面内部膨胀，外部收缩，因而产生很大的拉应力。当混凝土的极限抗拉强度小于此拉应力时，板块将出现裂缝或断板。

施工期在高温季节内，当日平均温度约为35-40摄氏度，由于高温暴晒，未能采取越过高温时间段的施工措施，使得面层表面失水过快，而混凝土内部和底部大量水分却不能及时排出，由于水分的作用使混凝土上、下表面出现温差，在温度应力的作用下，使得混凝土表面出现横向不规则裂缝或断板。 上述因素是混凝土路面出现裂缝或断板的主要原因。防治这类病害的方法很多，比较简单的方法是：在混凝土路面

4 的收水抹面后及时覆盖朔料布，根据施工期气温情况确定覆盖时间。此方法可以解决混凝土早期养护用水，并使此时的混凝土内、外部温差较小。这就避免了混凝土早期断板的病害。

(3)、切缝不及时的原因

水泥混凝土路面缩缝 (横缝)切割时间应视施工期温度而定，当气温在30摄氏度时，切缝时间应在混凝土浇筑的12-15小时后进行。采用真空吸水工艺时，切缝时间可在混凝土浇筑5-7小时后进行。当施工气温在20-25摄氏度时，切缝时间应在混凝土浇筑15-21小时后进行。采用真空吸水工艺时，可在混凝土浇筑8-11小时后进行。切缝深度应为混凝土路面厚度的1/4(厘米)。

由于切缝不及时 ，切缝深度不足，导致混凝土表面出现横向裂缝或断板。 (4)、养生不及时 混凝土路面在硬化的初期内，需要大量水进行保湿养生。由于养生水不足或养生不及时，使混凝土表面暴晒失水，这是混凝土路面极容易产生横向裂缝或断板。 (5)、板块分格应合理 混凝土路面的板块分格应严格按设计的要求施工。设计规范规定：混凝土路面板块的长宽比不得大于1.3，板块面积不得大于25m2。

5 由于板块分格不合理，不能满足设计要求，混凝土路面将会出现横向不规则裂缝。

2、纵向裂缝

沿路前进方向出现的裂缝称为纵向裂缝。水泥混凝土路面的动力荷载传递顺序为面层、基层、路基。由于路基的填料土质、湿度不均匀，膨胀土、粘土压实度不足等多种原因，导致路基强度不均匀。当道路的基层和面层铺筑后，尽管道面传到路基顶面的荷载应力很小，只要路基稍有不均匀沉降的现象出现，在板块自重和行车压力作用下将产生纵向裂缝。开始裂缝很小，一般小于0.05mm,但随着雨水侵入使基层软化、液化，而产生唧泥、淘空，使裂缝加大。 纵向裂缝的防治原则是：在新筑路基或旧路加宽改造时，要严格按着新筑路基或旧路拓宽改造的施工程序实施，确保路基的稳定性，并在混凝土路面浇筑之前严格检查基层顶面回弹模量是否符合规范要求。使之控制纵向裂缝的产生。

3、交叉裂缝 水泥混凝土在拌和、运输、振捣、凝结、硬化的过程中始终存在着水泥的水化反应。水化反应可分为：初始期、休止期、凝结期及硬化期四个阶段。水泥水化反应在混凝土发生升温和降温过程中产生体积的胀缩变形，在内部骨料及外部边界条件约束下使混凝土的自由胀缩变形受阻，而产生拉

6 压应力。由于安定性不足的水泥中残存着一些过烧的Cao和Mgo,它们的水化速度较慢，往往是在水泥硬化后再水化，引起水泥浆体积膨胀、开裂甚至溃散，在浇筑后的混凝土路面上出现大面积龟裂。因此，在水泥混凝土路面施工中要严格控制水泥的质量，严格按混凝土的设计配合比操作，保证混凝土强度。

4、板角断裂

与混凝土板角两边接缝相接的贯穿板厚的裂缝称为板角断裂。板角是混凝土路面的薄弱部位，由于板角很难振捣密实，板角强度相对较小。相邻板角之间无传力杆，传荷能力较差。当车轮荷载作用在板角时很容易出现板角断裂。， 预防板角断裂的措施：采用水稳性好的基层;横、纵缝填缝前要清理干净，填料要饱满;施工中板角、板边要振捣密实。

二、裂缝与断板的修补措施

1、一般裂缝 此裂缝的处理可采用环氧树脂修补圬工工艺方法进行。详见“环氧树脂修补圬工工艺”。

2、断板裂缝 这类裂缝处理可视裂缝走向，确定切割宽度，切缝应与混凝土路面分格的横缝平行，切割深度为12厘米，将切割区内的原混凝土凿除并清洗干净，并将底部的裂缝凿成“V”

7 型槽，用环氧树脂胶拌和水泥砂浆灌实。然将槽底部用1：1水泥砂浆铺平，并放臵方孔为5mm的钢丝网，再浇注抗折强度不小于4.5Mpa的细石混凝土进行振捣压实，经收水抹面后覆盖养生。细石混凝土中应掺配膨胀剂，其比例为水泥重量的15%。 混凝土路面的裂缝或断板按上述措施修补后，应建立观测点，观测修补后的道路使用情况。 附：混凝土路面修补工艺及参考表。

环氧树脂修补砼工艺

一、配合比工艺

1、先将水泥、中(粗)砂与水按其设计配合比进行配制。

2、将环氧树脂与稀释剂搅拌均匀。当环境温度低于20度时，可用温水溶法，(即将拌和物装入器皿内臵入水中加温)使树脂溶化，加热温度不超过40度。

3、将硬化剂加入已稀释的树脂溶液中，迅速搅拌。如使用间苯二胺(或乙二胺)作硬化剂时，应用温水溶法预先将硬化剂加热溶化，但温度不得超过65度。

4、将加好硬化剂的树脂倒入拌和好的粗细填料中，将含有环氧树脂的砂浆混合物，边和拌边压入裂缝中。

5、加入硬化剂后的树脂料，一般不宜加热。如气温过低影响操作或拌和时，间苯二胺(或乙二胺)有产生结晶析

8 出现象时，可用温水溶法稍微加热，但不得局部加热或加热过高，以防拌和物早期凝固。

6、含有环氧树脂的拌和物，应在浅槽内拌和，便于及时散除化学热。 环氧树脂拌和物的配合比为：水泥：砂：环氧树脂：间苯二胺(乙二胺)：水=1：3：0.25：0.02：0.45。本配合比为重量比。拌和物应在30分钟内用完。

二、方法选用

1、裂纹宽小于0.15mm,一般不作修补，必须进行封闭时，可涂二层树脂涂料;

2、裂纹宽0.15-0.3mm时，沿裂纹凿一条外口宽20mm，深约3mm的“V”形槽，然后涂一层厚约0.2mm的树脂涂料，再用树脂砂浆修补平整;

3、裂纹宽大于0.3mm时，沿裂纹凿一条外口宽20mm，内口宽约6mm，深约7mm的梯形槽，修补方法同2;

4、圬工(混凝土路面)表皮剥落或大块混凝土脱落时，凿除松散砂浆或混凝土，涂一层厚约0.2mm树脂涂料，用树脂砂浆修补平整。

二00五年八月九日

第四篇：警苑小区砼结构裂缝原因分析研究及整改措施

混凝土裂缝原因很多如：温差或收缩、线膨胀系数、弹性模量、板厚或墙高、地基对结构的约束程度、结构长度、材质组成和物理力学性质，以及施工工艺和环境影响等。大约80%的建筑工程裂缝是由上述因素引起。警苑小区混凝土施工必须引起高度重视，允许裂缝出现，决不允许存在。一但出现分析原因及时整改。混凝土施工最常见几种原因，总结如下供大家参考。

一、材料不合格引起的裂缝

水泥不合格或水泥种类使用不当引起的裂缝原因分析： (1) 使用安定性不合格的水泥，在水泥水化后凝结硬化过程中，在有害物质作用下，产生了剧烈的不均匀的体积变化，在构件内部会产生破坏应力，导致混凝土强度下降、开裂; (2) 不同品种、不同标号的水泥，其性能完全不同，水化后初凝和终凝的时间不同，收缩率也不同，造成开裂;

(3) 施工人员不完全了解水泥的性质或不清楚工程的性质，滥用水泥，又没有采取相应的技术措施，因而造成破坏事故或产生裂缝。

防治措施： (1) 砼强度等级低于设计要求，裂缝宽度大于0.3 mm时，需返工处理; (2) 经检查，构件的混凝土强度等级已达到设计要求，且裂缝宽度小于0.3mm时，可采用裂缝胶灌注等方法对裂缝进行封闭处理。

砂石泥量超标，外加剂选用不当致构件裂缝原因分析： (1) 采用劣质产品，掺入后没有起到应有的作用，直接影响构件的质量，造成混凝土的强度下降，出现裂缝;

(2) 骨料的含泥量控制不严，骨料表面附着的黏土、灰尘和有机杂质，影响了水泥的黏结，使泥浆浮在构件表层，当混凝土构件硬化后便产生网状干缩裂缝; (3) 配比不准确，造成外加剂的掺量过大，使混凝土拌和物不能硬化，造成混凝土构件破坏。 防治措施：

(1) 经检测构件混凝土强度等级低于设计要求时，必须会通有关部门研究相应的加固处理方案，例如粘贴碳纤维片材、粘钢等方式进行加固方法;

(2) 造成构件的裂缝时，应先检测构件混凝土的强度。如能满足设计要求，可根据裂缝实际的宽度、长度、位置等，可采用裂缝胶灌注修补等方法对裂缝进行封闭处理，恢复原有功能和防止钢筋锈蚀。

二、模板系统造成混凝土构件裂缝

模板支架不规范产生的裂缝原因分析： (1) 模板支设前，没有根据工程结构形式和上部荷载的大小，计算确定支架的用材规格和间距大小，盲目估计确定，造成施工时承载力、刚度不足的变形，致使新浇混凝土裂缝，严重的还会发生坍塌事故; (2) 施工管理不当。支立底层模板之前没有先夯实基土和铺设垫层，则基土达不到持力层的标准;或土质干硬，在混凝土浇筑过程中，基土被浇水、渗水淋湿后软化，在上部荷载的压力下支架沉降变形，造成砼构件产生裂缝。

防治措施： (1) 检查变形构件的实际情况，如梁、板局部弯曲变形最大值小于20mm时，可不做处理，仅需在抹灰时纠正外观即可; (2) 检查构件上部裂缝的宽度，及时采用灌浆抹压密实，并加强湿养护。

模板支架立在楼板上造成的裂缝原因分析： (1) 多层房屋施工时，上层模板的立柱支在下层新浇筑的钢筋混凝土楼板上，造成楼板变形和裂缝。裂缝的宽度在楼板的底宽、上窄;裂缝是跨中多、四边少; (2) 若下层新浇筑钢筋砼楼板的底模和支撑已拆除，在上层模板、支架和浇筑混凝土的施工荷载大于楼板的弯曲抗压强度时，会产生变形和裂缝; (3) 有的工程施工速度较快，下层新浇混凝土楼板的混凝土强度还未达到设计值，因上下层模板的支撑立柱没有对准，在上部集中荷载的作用下，使楼板局部产生变形和裂缝。 防治措施：

(1) 检查楼板裂缝处，立即加设支撑进行加固，以防止楼板继续变形和裂缝的扩大;

(2) 检查裂缝宽度，当裂缝宽度小于0.2mm，弯曲变形小于跨度长的1/1000时，可采用灌浆封闭，恢复原有功能和防止钢筋锈蚀;

(3) 当裂缝宽度大于0.3mm时，须加强观测，请相关人员研究加固方案。

早拆底模与支架造成的构件裂缝原因分析：

(1) 提前拆除承重梁、板底模，造成构件承载力不足而变形和裂缝; (2) 提前拆除悬挑梁、悬挑板底模，造成砼构件倾覆、断裂和裂缝; (3) 若悬挑构件锚固端上部尚没有抗倾覆的砖砌体或荷载时，拆除底模与支架时，会造成悬挑构件倾覆事故; (4) 冬季施工气温较低时，若使用的水泥品种不当，如采用矿渣硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥配制混凝土，则该混凝土强度增长缓慢;但工地仍按照常规时间拆除底模与支架，造成构件强度不足而产生变形、裂缝。严重时，还会产生断裂或坍塌事故。 防治措施：

(1) 检查裂缝宽度，当裂缝宽度小于0.2mm，弯曲变形小于跨度长的1/1000时，采用灌浆封闭;

(2) 当裂缝宽度大于0.3mm时，须加强观测，及时请相关人员研究加固处理方案。

三、钢筋施工不规范造成的构件裂缝

悬挑构件的钢筋放错和下沉产生的裂缝原因分析

(1) 悬挑构件在嵌固支座处是受负弯距(上部受拉，下部受压)，与简支梁结构的受力情况刚好相反。悬挑结构的受力钢筋应在上部，如果错将受力主筋倒放，必将造成事故;

(2) 操作不规范，如悬挑梁和板的混凝土浇筑时，不搭设操作平台板，而是踩踏在钢筋面上，常把挑梁上部的主筋踩踏下沉，从而造成裂缝或断裂;

(3) 施工单位对悬挑结构重视不够，弄错主筋直径或放反主筋，或受力下沉位移值大，削弱了悬挑结构的承载能力，或混凝土强度等级低于设计要求，过早拆模，致使悬挑构件沿嵌固端根部裂缝和断折。 防治措施

检查已经裂缝的悬挑梁中的钢筋直径、级别、数量，若直径、数量、位置与设计不符时，必须及时返工，更换合格的钢筋。

现浇楼板的负弯距配筋不规范产生的裂缝原因分析

(1) 现浇楼板的负弯距钢筋或附加构造筋漏放、踩踏、下沉等，导致板沿负弯距区应力较大处产生裂缝;

(2) 悬挑板的转角附加筋漏放或少放，造成板角处的斜裂缝;

(3) 施工前交底不清，对板的负弯距配筋或附加构造筋设置不重视，没有采取有效的技术措施以确保钢筋的架空位置。

防治措施

(1) 对已经浇筑好的混凝土楼板，如有裂缝，缝宽大于0.3 mm时，须会同相关人员查明原因，可以先使用封缝胶对裂缝进行处理，之后使用碳纤维布进行加固等措施;

(2) 若负弯距配筋少放或下沉，则可采取粘钢、粘接碳纤维板等加固补强措施。

四、混凝土裂缝本身原因：

混凝土的塑性干缩裂缝干缩裂缝：当浇筑的混凝土尚处于塑性状态时，由于炎热多风使水分蒸发过快，泌水率小于表面蒸发率，引起构件表面失水过多而开裂。 裂缝纵横交错，没有规律性，多沿板短向分布。裂缝随着时间的延长向混凝土内部发展;裂缝断断续续，似连非连，有时呈龟板状，这种裂缝一般粗而短，裂缝到钢筋为止。 原因分析

(1) 使用收缩率较大的水泥;或水泥用量多，用水量大，现场私自加水或因外加剂影响，如氯化钙等常会加大混凝土的干缩值;

(2) 体、表比值小的构件，混凝土中的水分容易蒸发，构件容易干缩;

(3) 对新浇筑混凝土的遮盖、挡风和湿养护不及时。当风速从无风到六级大风，混凝土中的水分蒸发量增大3倍，空气中的湿度由90%下降到50%，水分蒸发速度增加5倍;环境气温由10℃升高到20℃，水分蒸发量增大1倍;

(4) 高温、干燥、大风等使混凝土失水过快，失水速度大于混凝土泌水速度。塑性混凝土在表面收缩和内部约束作用下，薄弱的硬结表面就会产生拉应力，造成长度不等的裂缝。 防治措施

用钢丝板刷或平面砂轮机磨除水泥结膜和进行毛化处理，扫除冲洗干净，晾干。用聚合物砂浆”修复找平即可。 大体积混凝土的温差裂缝

大体积混凝土：结构断面最小尺寸在800mm以上，同时水化热引起的混凝土内最高温度与环境气温之差预计超过25℃的混凝土构件。

大体积混凝土构件，在硬化期间，水泥的水化热较高，加上构件厚度大，内部温度不易散发，构件外表随自然气温下降，内外温差大于25℃时，则外表产生冷缩应力，当应力大于当时混凝土的抗拉强度时，常产生破坏性较大的贯穿构件的裂缝或深浅不等的裂缝。 原因分析

(1) 混凝土流动性大、坍落度大，用水量大、水泥用量多、砂率大，因而水泥的水化热大。浇筑速度快，使大体积混凝土内外温差大，表面散热快，收缩大，因而产生裂缝;

(2) 大体积混凝土中水泥使用不当，当水泥中的硅酸三钙(Ca3Si)的含量高达5.5%时，则每千克水泥的发热量是377kJ，比同标号矿渣水泥的发热量大42 kJ，则构件中的温度差比要求大11%左右，更容易产生温差裂缝;

(3) 为了满足混凝土设计强度的要求，常常在配合比中加大水泥用量，提高水泥标号，两者都会引起高水化热。在施工环境温度下降时，又没有采取有效的技术措施，因而产生裂缝。 防治措施 (1) 大体积混凝土温度的控制指标不宜大于下列数值：

① 大体积混凝土的浇筑入模温度控制在28℃以内。夏季高温施工时，应采取降温措施，控制混凝土温度不超过28℃;② 大体积混凝土的浇筑入模后最大温升值为35℃。必要时可采用人工导热法在混凝土中埋入冷却水管，用循环水降低混凝土内部温度;③ 砼浇筑构件内外温差应控制在25℃以内。 (2) 在浇筑大体积混凝土时必须采取下列技术措施：

① 选用水化热低的水泥，如矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等。也可考虑在普通硅酸盐水泥中掺入粉煤灰等掺和料，以降低水泥水化热;② 选择合理的砂、石级配，严格控制含泥量应不大于1.0% ;③ 在混凝土中掺入一定的外加剂，尽量减少水泥用量，经设计单位同意，可利用混凝土60 d的后期强度作为混凝土的强度评定。 (3) 裂缝处理措施：

① 经观测裂缝已经稳定，先将裂缝清理干净，用压力水冲洗并晾干;② 采用灌浆封闭处理，将开裂的混凝土组合成整体，恢复原有的功能。

第五篇：运用因果分析图法分析水泥混凝土路面产生裂缝的原因及预防措施

运用因果分析图法分析水泥混凝土路面

产生裂缝的原因及预防措施

连云港市建设监理有限公司

王怀栋

水泥混凝土路面裂缝是当前道路工程的质量通病，它直接影响着道路的耐久性和使用功能，危害性极大。因此对路面裂缝产生的原因进行分析并提出合理的预防措施，是每位监理工程师的重要职责。因果分析图法是利用因果分析图来系统整理分析某个质量问题与其产生原因之间关系的有效工具。运用该方法对水泥混凝土路面产生裂缝的原因进行科学地分析，采取具体措施加以预防，对保证道路工程质量能起到良好的效果。 1路面裂缝的现象

水泥混凝土路面裂缝的形态具有多样性，主要有横向裂缝、纵向裂缝、龟裂、角隅裂缝、化学反应引起的裂缝、检查井周围的裂缝等几种情况，现象如下：(1)横向裂缝：沿着与道路中心线大致垂直的方向产生裂缝，在行车荷载与温度的作用下，裂缝会逐渐扩展并最终贯穿板厚。(2)纵向裂缝：沿着与道路中心线平行或重合的方向产生裂缝，在运营一段时间后，裂缝往往会变成贯穿裂缝。(3)龟裂：在路面表层出现网状、深度一般在5~10mm之间、浅而细的发丝裂缝，呈小的六角形花纹。(4)角隅裂缝：在混凝土路面板角处，沿着与角隅等分线大致垂直的方向产生裂缝，在胀缝处更易发生。(5)化学反应引起的裂缝：由碱-骨料反应或钢筋锈蚀引起，呈现杂乱的“地图”状裂缝和顺筋开裂，在裂缝处有白色沉淀胶体和锈斑出现。(6)检查井周围裂缝：在检查井或收水井周边转角处呈现放射线裂缝，或在检查井周边呈现纵横向裂缝。这些路面工程的裂缝，是当前建筑施工的一个薄弱环节，其预防措施效果不明显。下面针对这一问题，从人员、材料、机械、方法和环境五个方面分析其原因，并提出预防措施。 2路面产生裂缝的原因分析

2.1人员的素质 1)生产工人技术素质低下。目前不少的工人来自农村，没有操作经验和受过系统的岗前培训，没有掌握操作要领，违反操作规程。2)一些类别较低的施工队伍承接工程，技术管理、质量管理薄弱，很多项目专职质检员不到位，对工人违反操作规程的行为纠正不及时，且力度不足。3)很多项目在夜间加班施工，工人疲劳，造成施工工艺粗糙。

2.2工程材料 2.2.1原材料的质量问题。1)水泥品种的选择直接影响工程质量。水泥强度低、抗冻性差、抗干缩能力差、安定性不合格、游离Cao超标等直接造成混凝土路面早期裂缝断板。2)粗集料级配不合理，级配波动较大。粗集料最大粒径控制不严，大粒径集料的混凝土抗弯拉强度相对偏小。粗集料的强度、坚固性不符合设计要求，针片状含量偏大，软弱颗粒含量偏高，从而影响混凝土强度。3)细集料级配不符合要求，细集料含泥量超标降低了混合料的粘结度，降低了混凝土的质量，引起裂缝断板。2.2.2混凝土本身品质的问题。1)水灰比偏大或偏小。水灰比偏大，使混凝土内部密实度降低，强度也随之降低。同时，水灰比偏大，混凝土干缩徐变增大，易造成干缩裂缝。水灰比偏小，和易性差，影响施工操作，也难以振捣密实，使混凝土强度降低。2)计量不准确。施工中配料计量不准确将影响砂石料的级配，混凝土的密实度就难以保证。混凝土中水泥剂量不足或水泥剂量太大，拌和不均匀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。2.2.3钢筋质量问题。边缘、角隅、传力杆及检查井四周加固钢筋的设置与数量不符合设计要求，造成路面抗弯拉强度不足而出现裂缝。钢筋的锈蚀会产生体积膨胀，导致混凝土开裂。2.2.4检查井四周回填土质量问题。检查井四周回填土不密实，其沉降使板体产生附加应力而出现裂缝。

2.3机械设备

机具设备对工程质量也有重要的影响。施工机具设备的类型是否符合工程施工特点，性能是否先进稳定，操作是否安全方便等，都会影响混凝土路面的施工质量。如混凝土运输设备落后，使混合料产生离析、泌水、漏浆等现象;混凝土振捣设备不配套，出现漏振或过度振捣现象;面层抹光机性能不稳定，抹光效果差;切缝机性能不符合要求造成切缝深度过浅等，都会导致混凝土路面出现裂缝。

2.4方法

1)基层施工的质量问题引起的裂缝断板。基层整体强度不符合设计要求，在行车荷载与水温的作用下，产生塑性变形导致各种形式的裂缝和断板。基层标高控制不好，顶面高程高于设计高程，导致混凝土路面厚度不足，或表面平整度差，导致面层厚度不均匀，增大了面层与基层间的摩阻力,当摩阻力大于混凝土板抗拉应力时就会产生裂缝断板。另外，基层裂缝没有处理修复，也使面层产生反射裂缝。2)混凝土施工时，基层干燥，混凝土中的水分很快被基层吸收，会引起较大的收缩而产生裂缝。3)施工时，混凝土欠振、漏振，使板体强度不均匀，过度震荡或抹平，使水泥和细骨料过多上浮至表面易产生收缩裂缝。4)切缝不及时引起裂缝断板。切缝时间没有准确控制，或作业面广，切缝不及时，在混凝土板薄弱部位收缩开裂，出现不规则断裂。切缝深度过浅，由于横断面没有明显削弱，应力没有释放，因而在临近缩缝处产生新的收缩缝。5)混凝土浇筑完成后，养护不及时、不充分造成混凝土板内水分大量丢失，产生干缩裂缝，或过早开放交通，强度达不到设计要求，导致混凝土路面开裂破坏。 2.5环境条件

1)高温天气施工，水泥水化作用加快，内部水化热不及时散开而产生温度裂缝，同时，因水分蒸发加快，而使混凝土迅速干燥而收缩，易产生裂缝。2)雨季施工，刚浇筑完成的混凝土板体受雨淋湿，增大了收缩开裂的可能性。3)大风天气施工，由于水分蒸发快，混凝土表面产生塑性收缩裂缝。 3因果分析图法的原理及绘制步骤

因果分析图法，也称为质量要因分析法，其基本原理是对每一个质量特性或问题，采用图示的方法，逐层深入排查可能原因，然后确定其中最主要原因，进行有的放矢地处理和管理，以达到控制事故发生的目的。它是工程质量控制的统计分析方法之一，是控制工程质量的一种有效的工具。因果分析图绘制的具体步骤如下：(1)明确质量问题--结果。作图时首先由左至右画出一条水平主干线，箭头指向一个矩形框，框内注明研究的问题，即结果。(2)根据影响质量问题的各种因素，分析确定影响质量特性大的方面原因。(3)将每种大原因进一步分解为中原因、小原因，直至分解的原因可以采取具体措施加以解决为止。(4)检查图中的所列原因是否齐全，对初步分析结果广泛征求意见，做必要的补充和修改。(5)选择出影响大的关键因素，做一标记，以便重点采取措施加以控制。

用因果分析图来归纳上述水泥混凝土路面裂缝质量问题的因果关系，见图1。

4预防路面裂缝的措施

在水泥混凝土路面施工中，针对路面裂缝、断板的质量缺陷的成因，提出采取有效的防治措施。在管理上要采取“防范于未然”的事前控制;施工中对每个环节要采取有效的控制手段和监控措施，着重抓好事中控制;加强对成品的把关检查以及事后控制工作，从而从根本上解决水泥混凝土路面裂缝断板的问题。 4.1事前控制

1)挑选素质好的混凝土工,加强岗前培训和技术交底工作。 2)监理在审核混凝土施工方案时，应重点对防治混凝土路面裂缝的技术措施进行合理性和有效性审核。

3)严把原材料的质量关。水泥使用前，必须进行化验，确保水泥各项指标满足规范要求，同时应尽量采用低水化热、抗冻性好、收缩量小的硅酸盐道路水泥或普通硅酸盐水泥。对已备好的粗细集料，应抽样检测其含泥量、有害物质含量、坚固性、级配等，对粗集料还应抽检其强度、软弱及针片状颗粒含量和磨耗等是否满足规范要求。水泥混凝土路面用钢材的规格、品种、数量应符合设计要求，钢筋表面不得有裂缝、断伤、刻痕等缺陷，对进场的钢筋应进行力学性能检测。 4)控制好基层的质量。在水泥混凝土路面铺筑前，应对其基层施工质量进行检测，基层质量的好坏将直接影响混凝土路面的使用性能和使用寿命。因此，监理人员应对基层的各项指标进行检查验收。基层的压实度、平整度、厚度、纵断高程、横坡度以及强度等必须符合质量检验评定标准的要求，尤其须进行基层弯沉测定，以便验算基层整体模量能否满足设计要求。基层检测时，当发现有不符合要求或出现损坏的部位，应进行整修，采用相同的材料修补压实，需要加宽的部分，新旧部分的强度应一致。标高高出设计要求或规范要求的部位，应进行凿除，以确保混凝土面层的厚度、宽度达到设计要求。 5)严格控制施工机械的配置。在混凝土施工前，要审查混凝土搅拌、运输、摊铺与振捣等设备是否配套，数量是否足够，能否保证施工质量等。 4.2事中控制

1)在混凝土施工过程中，要严格执行施工工艺，按施工工序认真检查验收，还要经常分析总结过程中存在的问题，研究制定改正措施，不断提高工人技术素质，加强施工管理，坚决贯彻上道工序不合格不准进入下道工序施工的工序交验制。

2)严格按配合比要求进行混凝土控制。在满足施工和易性保证混凝土密实平整的前提下，尽量减少水灰比，采用较低的单位用水量。这样会提高混凝土的强度，尤其是早期强度，降低收缩裂缝。尽量采取真空吸水工艺，降低水灰比，并能提高混凝土的密实度。混凝土配合比计量要准确，并应根据天气情况及粗细集料含水率调整配合比。 3)混凝土施工前，应对基层均匀洒水，将基层和模板湿透，避免吸收混凝土中的水分。施工时，加强振捣工作，不漏振，不过振，保证混凝土面层强度均匀。

4)避开高温、大风天气施工。如果施工，可根据早、中、晚调整用水量，防止混凝土干缩裂缝。并应尽量避开夜间施工，严禁雨天施工。

5)检查钢筋的安装质量。钢筋网、角隅钢筋、传力杆、加固筋等安装应牢固，位置准确。钢筋安装后应进行检查验收。

6)合理布置检查井的位置，对检查井四周要进行加固处理，回填土进行密实度检测，使井及周边不易沉降，减少附加应力。 7)严格控制混凝土的切缝时间和切缝深度。当混凝土达到设计强度的25%～30%时，应采用切缝机进行切割。气温高，混凝土强度增长快，切割时间要提早。温差大，切割时间也要提早。切缝的最佳时机一般按250～300℃h来掌握。切缝深度应为板厚的1/4-1/3。 4.3事后控制

1)水泥混凝土路面为刚性路面，纵横向缝应及时进行填充，填料应与板的粘结力强，适应混凝土板的收缩，如氯丁橡胶、沥青玛蹄脂等。

2)水泥混凝土面层成活后，应及时养护。可选用保湿法和塑料薄膜覆盖等方法养护。气温较高时，养护期不宜少于14d;低温时，养护期不宜少于21d。在面层混凝土弯拉强度达到设计强度，且填缝完成前，不得开放交通。

3)对已完工的水泥混凝土面层进行检查验收。水泥混凝土的抗压强度、抗折强度、厚度、平整度、相邻板高差、纵断高程、横坡度、板长度、板宽度、总宽度、井框与路面高差、顺直度、板边垂直度、板边蜂窝麻面面积等项目应满足设计要求和施工规范规定。对检查验收中发现的质量缺陷，应要求施工单位进行认真的返修整改，并跟踪复查，直至解决问题为止。