浅谈公路工程施工中混凝土裂缝的预防和控制

【摘要】公路混凝土裂缝的问题普遍存在，针对引起裂缝的超负荷与温度变化的原因，可以从技术和工序质量把关，在公路工程的施工过程中预防与控制裂缝的产生。

【关键字】公路工程施工，混凝土裂缝，原因，预防

【 abstract 】 highway concrete crack problems are common, in view of the cause of cracks and the reason for the variation of temperature overload, from technology and processes can control quality, in highway construction of prevention and control the cracks occurring.

【 key words 】 the highway engineering construction, concrete crack, cause, prevention

中图分类号：[TQ178]文献标识码：A文章编号：

混凝土裂缝是公路工程中普遍存在的一个难以克服的难题，其后果是常常导致材料的使用寿命缩短、钢筋容易生锈被腐蚀、破坏混凝土结构等，所以混凝土裂缝的预防在公路工程的施工中要引起高度重视。

1公路混凝土裂缝出现的原因

1.1超负荷产生裂缝。主要是交通工具的超负荷承载量超出了精确科学计算出来的公路应力范围，这时裂缝就产生了。但是，常规下，即在合理设计以及保证施工质量的情况下，公路单纯是因为超负荷的重量而出现混凝土裂缝的概率并不大。

1.2非超负荷原因引发混凝土裂缝。公路混凝土产生裂缝的原因更主要是温度没有控制好。这类型的裂缝产生过程可以归纳为以下几部分：第一，因为温度控制等原因影响，引起结构发生形变；第二，变形达到一定程度产生应力，混凝土结构就随着应力的大小而受到一定的影响，如果应力超过了权值，这时裂缝就产生了。但是，在其他情况下，比如韧性较好的情况下，就能遮掩材料质量不够硬的缺陷，表现出较高的抗裂性能；第三，在荷载相同的情况下，混凝土裂缝的发生其实历经一个时间比较长的过程，从混凝土硬化时水泥放出热量而导致的内部升温到后期气温的降低，都会引起混凝土的拉应力，如果拉应力超过了混凝土的抗裂能力，那么就产生了裂缝。

具体举例说明，在丹拉公路的施工过程中，K11+285通道墙身和k13+137桥梁墩柱出现了局部裂缝，后来经勘察是混凝土硬化期间没有做好温度控制问题而引起了过大的拉应力，当然还有其他一些原因，像后期保养、混凝土泥水混合比例等都成为了混凝土裂缝产生的原因。

2混凝土裂缝的类型

相应地，在公路工程中比较普遍的混凝土的类型有以下两种：温度型混凝土裂缝和非温度型混凝土裂缝。

前一类型，水泥产生的巨大热量——假如水泥每立方的水泥用量达到350kg到550kg，其释放的热量就高大17500KJ到27500KJ之间，这时候混凝土的温度为70。C——造成内外部温度不一致，从而产生过大的拉应力，拉应力直接导致裂缝的产生。

后一类型，这种情况比较复杂，第一，根据原材料的品质不一样，容易发生收缩类型的裂缝，一般发生在平面的不为，主要表现为网状或者平行线状，裂缝较为细而浅，宽度大概为0.05mm到0.2mm这个幅度，这种类型的裂缝过多，就会使公路的承载力受到严重影响，乃至其安全也受到严重印象。第二，外部环境引起的裂缝，一般在混凝土浇筑后1小时到3小时之内、水泥的自然下沉的过程中发生。第三，混凝土浇筑时与空气接触过长，或者浇筑后，有害物质的入侵，使混凝土开裂，多发生在施工的后期。

3如何在公路的施工过程预防混凝土裂缝？

3.1严守把关原材料以保证使用优质混凝土

首先要注意的第一点就是，绝对同时混合使用不能不同厂家生产的水泥，即使是同一厂家生产的水泥，也要严格按照要求使用同一类型、同一标号乃至同一批次的产品。

第二，保证所使用原材水泥的质量在中高档上，即选用强度足够、安定性佳、游离氧化钙合格的水泥，禁止使用生产不合格水泥的生产厂家，在这一点上，要做好严格审查工作。

第三，尽量使用产生热量相对不高、泥沙含量合格最好是更少的水泥，假如砂、石等含泥量过高一定要冲洗以使其符合合格标准才能选用，禁止选用大量含有有机物质的原材料。

最后，因为混凝土的质量其实在于原材料的比例调和，因此各种原材料的比例调和的误差对于混凝土的质量具有非常重要的作用，其中水泥与水的比例误差不能超过1%；在砂、石等与水的比例中，控制用水量，其误差应在1%以内——这个还可以使用一定量的外掺剂以改善质量，但其用量不能超过2%。其中，为了配料更趋向精确程度——这个误差应当不超过3%——因此在条件允许的情况下，采用现代先进的机械设备取代人工按车大概计量来配料。

3.2公路工程施工过程中的技术把关

第一，回填土、松软土、结构低级土质不均匀等是第二类型裂缝非温度型裂缝产生的主要因素，因此关于回填土、松软土以及结构地基的土质的技术施工要求比较高，在公路工程施工过程中在这一层面上的混凝土裂缝预防可以这样加强，即夯实和加固地基的回填土以及松软土；用强度和刚度较高的模板牢固地使其支撑，并尽可能是地基均匀地受力。

第二，混凝土水泥和水的配合比例注意按照计算规定来配合，其用水量千万不能超出设计要求的用水量标准，并且混凝土的搅拌也要高度控制均匀。此外，混凝土的质量不仅重在水泥与谁的比例配合以及搅拌均匀，混凝土的保养其实也极大地影响着混凝土的质量，因此要严格做好混凝土的保养工作，混凝土成功浇筑完毕后，可以在上面覆盖一层厚厚的草或者麻片来达到保养的效果。并且要每隔一定的时间就进行洒水降温保养。其中，混凝土的早期保养需要特别强调与重视，可以通过适当地延长混凝土保养的时间的办法来保证混凝土的质量。特别注意冬天的混凝土保养，这时候可以使混凝土保温覆盖延长一定的时间，最好可以涂上养护剂，以保证最佳的保养效果。

第三，提高混凝土的搅拌技术和加工工艺，在混凝土的浇筑过程中，降低混凝土的浇筑温度，同时一定要保持地基的干燥，至少要保证其不会浸泡在水中。关于保持低温的措施，特别是高温季节，这一点很重要，可以采取遮阳棚等类似避免日光的措施来防治温度的过高上升。但是，仍然要对混凝土的温度监控仍然不能忽视，要加强监控，一旦温度上升到较高的程度，要离去采取冷却的措施来保护。

第五，因为水泥释放热量的原因，容易引起混凝土内外温度不一样而引起膨胀，从而产生巨大的拉应力，其结果是导致了裂缝的产生。因此，针对这种情况，在公路工程的施工过程，可以事先在混凝土的内部结构设置科学的收缩缝隙，以减少膨胀的阻力和约束力。当然，还有另外两种办法，一种就是在混凝土的水灰比例中降低石灰的使用以降低谁都热量的释放，但这种情况要保证原材料具有非常高的品质，因此实际实施起来困难得多。另一种就是在老旧的混凝土上以及基岩上铺刷5mm左右的砂垫层，或者使用另外一种涂刷材料沥青来替代也可以，当然，这一程序主要是在混凝土浇筑之前适宜使用。

最后，拆除模板的时间最好可以延后一定的时间，而且一定要严格按照模板拆除的先后顺序拆除模板。

3.3公路工程中施工过程中每一道工序的质量把关

首先是混凝土的水灰配料比例工序。根据上文混凝土裂缝产生的原因以及类型部分，可知水灰比例要严格控制，并且保证达到一定的标准要求，至少不能出现以上所提到的质量误差。

其次是混凝土的搅拌工序。要求较高的技术水平，要改善搅拌工艺，提高混凝土的均匀度。假使温度超出一定范围，可以先降温在配料搅拌。需要注意的是，正如上文提到的地基不能浸泡在水中，因此如果采用的是洒水降温的办法，一定要随时测量含水量，调整搅拌加进去的水量，以免提高了水灰的水含量比例。

再次是混凝土的浇筑工序。从混凝土搅拌到成型，中间的距离不应该太远，注意控制搅拌到成型的时间，否则混凝土凝聚得太早会导致细微的裂缝，而如果运输路程太远，耗费时间过长，混凝土凝结不起来，或者降低了其凝结性，从而导致混凝土的承载咧大大降低，最终的结果是严重影抗裂性，容易出现裂缝。

最后是混凝土的保养工序。按照技术部分所提到的质量要求和技巧执行即可。

结论：公路混凝土裂缝的问题普遍存在，针对引起裂缝的超负荷与温度变化的原因，可以从技术和工序质量把关，在公路工程的施工过程中预防与控制裂缝的产生。

【参考文献】

1 张春海：《公路工程科技论文集》，北京：人民交通出版社2007.

2 惠云玲：《工程结构安全真挚技术与工程实例》，中国建材工业出版社2009.

3 《海南公路工程半年刊1999创刊2003/1总第9期》

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。