公路工程建设中混凝土裂缝的问题分析和处理

摘要：随着我国经济的发展，私家车越来越多造成交通拥堵现象加剧，为缓解交通拥堵问题，我国不断增加公路工程建设，在日渐增多的公路工程建设中，混凝土结构的工程造价较低，施工建设方便，且其自身承载力较强，具有很高的可塑性和可装饰性的特点，所以在当今的路桥工程建设中，混凝土结构已经占据了十分重要的地位。但是，由于在施工单位利用混凝土进行公路工程施工过程中没有透彻地了解混凝土的特点，因此经常会在工程竣工后的一段时间发生混凝土裂缝或其他状况的现象。尽管施工单位在施工过程中运用了不少办法进行保护，但还是不可避免地出现了上述的裂缝现象，有的甚至带来了严重的后果。本文对公路工程建设中混凝土裂缝进行研究和探讨，提出一些措施和建议，希望在一定程度上能够对公路建设中混凝土的裂缝问题起到良好的作用。

关键词：公路工程；混凝土裂缝；处理；措施

中图分类号：TV331文献标识码： A

一、混凝土的裂缝

混凝土是一种由胶凝材料将集料胶结成整体的工程符合材料。它一般指以水泥为主要胶凝材料，与水、砂、石子，必要时掺入化学外加剂和矿物掺合料，按适当比例配合，经过均匀搅拌、密实成型及养护硬化而成的人造石材。混凝土具有可塑性好、价格低廉、高强耐久等优点，但由于外部环境的影响及混凝土自身的不足，加之在配料过程中工人对混凝土的使用方法不当，造成混凝土出现气泡，随着气泡数量的增加，混凝土的负荷也越大，进而缩短了公路的使用寿命，造成安全隐患。根据出现时间的差异，我们将混凝土分为两类:前期裂缝和后期裂缝。前期裂缝是指在二十四小时内出现的裂缝，后期裂缝是指在二十四小时之外的裂缝。由于裂缝出现的时间没有规律，为降低混凝土裂缝带来的人身财产威胁和经济损失，施工单位一般都会每隔25米就设置一道压入缝。

二、公路工程建设中混凝土裂缝产生的原因分析

(一)荷载过大导致混凝土裂缝

随着我国道路交通四通八达局面的形成，超载超重车辆日益增多，这无疑是对道路承重力的巨大挑战，同时这也是混凝土产生裂缝的直接诱因。

混凝土在静、动荷载情况下产生的裂缝被称为荷载裂缝，荷载裂缝又被分为直接应力裂缝与次应力裂缝。所谓直接应力裂缝指的是由外部荷载所带来的直接应力产生的裂缝。比如在公路的施工阶段，施工方不加限制地堆放各种施工材料与机器，甚至由于不了解公路的预制结构的结构受力特点而随意运输、安装；而次应力裂缝，指的是由外荷载而引起的次生应力产生的裂缝。具体来说，在设计外荷载作用下，由于理论与实际之间存在一定范围内的偏差，公路结构物的实际工作情况和常规计算存在出入，从而在公路结构的某些部位上会引起次应力导致结构开裂。

(二)热胀冷缩引起混凝土裂缝

作为公路建设的主要材料，混凝土具有热胀冷缩的特性，一旦其外部环境或内部温度发生温度上的变化，混凝土就会变形。如果混凝土变形受到限制之时，混凝土结构内部就会产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度之时就会产生温度裂缝。具体来说，在一些跨径较大的桥梁中，温度应力会达到甚至有可能超出其荷载应力。而与其他混凝土裂缝相比，温度裂缝的最大特点就是会随着温度的变化而扩张或者合拢，在这里，造成混凝土温度发生变化的主要原因有：年温差较大、降温突然、冬季施工措施不当以及蒸汽养护等。

(三)施工工艺质量差造成混凝土裂缝

由于混凝土极易发生变形，如果这些变形的混凝土达到一定规模，公路产生裂缝的概率就极高。究其变形原因，我们不难发现这和公路的施工工艺有着直接联系，尤其是在混凝土结构浇筑、构件制作以及运输吊装的过程当中，一旦其施工工艺与工程自身、周边环境不相适应，施工质量低劣，混凝土就会产生纵向的、横向的等各式裂缝，特别是细长薄壁结构更容易出现裂缝。

(四)地基变形引起的裂缝

我国幅员辽阔，道路、桥梁建设遍布全国各地，这也就造成不同地区公路建设的不同情况。不同地区的地形地质条件均不相同，公路建设的地基构造也不尽相同。有些公路地基的基础会发生不均匀沉降，究其原因就在于这几点：对工程的地形地质勘察精度不够准确、试验资料不可靠；地基冻胀问题；道路、桥梁基础建立在溶洞、滑坡体或活动断层等不良地质之上。也正是基于此，工程基础会发生竖向不均匀沉降以及水平方向的位移，会使混凝土结构中产生附加应力，一旦附加应力超出结构的抗拉能力，就会导致混凝土结构开裂。

三、公路工程建设中混凝土裂缝的处理措施

公路工程混凝土结构产生裂缝直接影响着公路的使用寿命与外观，更直接关系着行人、行车的安全，所以，修复混凝土裂缝不仅是公路施工方的义务，更是其责任。针对公路混凝土裂缝产生的原因，本文探讨了修复混凝土裂缝的几条措施：

(一)控制混凝土原材料

公路混凝土主要材料包括水泥、砂、碎石、水、外加剂等。从材料角度控制混凝土产生裂缝，同一分项工程混凝土原材料质量、产地、级配、母材强度、材质化学成分要基本保持一致。原材料的强度不同则会导致同一部位的混凝土之间有强度差异，这种强度差异会导致微观的结构性裂缝。混凝土每一档单质材料最好都要经过水洗，确保材料表面无泥土石粉等杂质，因为如果不进行水洗，这种杂质分布的不均匀性会导致同一搅拌批混凝土质量的不均匀。同一水泥用量的混凝土与碎石等材料的结合力不均、相同搅拌时间水泥混凝土中水泥分布不均，导致混凝土强度分布不均匀。不同产地碎石不得混用。不同产地碎石的物理化学性质会有所不同，这样就会产生碎石与水泥的结合质量不同，会产生细微裂缝。

(二)控制好温度

混凝土材料会因温度变化产生热胀冷缩，温度变化会导致混凝土变形受到的约束不同，局部应力不均会导致裂缝。要减少温度原因对混凝土裂缝的影响就要从混凝土的搅拌开始控制。砂、碎石、水等原材料储存条件要相同，碎石、砂要有防雨棚，这样可以保证每种材料在拌制前材料自身的温度基本一致，水温保持恒定。以确保混凝土出料温度一致，混凝土入模温度控制在10～32℃之间的尽量小的波动范围内。根据施工时的气温条件及水泥的水化热控制好混凝土内部温度与外界温度差。减少这种温度差导致的混凝土裂缝，大体积混凝土应设置内部散热措施。在混凝土强度未达到设计值前做好混凝土保温措施防止外界温度变化对混凝土表面温度的影响。温度变化控制在10℃/h。

(三)做好混凝土的振捣工作

混凝土浇注前要对模板进行除锈、清除表面斑块、用角磨机打磨光洁、涂脱模剂。模板之间要做好防漏浆措施。振捣要遵循快插慢拔、先中间后四周。不得紧贴模板振捣。混凝土振捣到不再下沉、不再有气泡上浮、表面无泛浆为宜。振捣不到位混凝土表面会因不密实易产生干缩裂缝，混凝土过振会导致碎石与水泥浆分层，在混凝土表面形成离析。拆模后表面混凝土碎石周围会出现龟裂。

(四)加强混凝土结构的养护

混凝土一般在强度达到2．5MPa时可以拆模，拆模后要及时保湿养护。现场施工混凝土应该先雾化喷施保湿，然后用塑料薄膜覆盖密封。或者先覆盖土工布然后洒水，再在外面包裹塑料薄膜防止水分散失过快，保湿保温。养护应注意控制好混凝土表面温度、昼夜温差。养护宜在混凝土强度达到100%后才能拆除养护设施。梁板、桥面铺装等结构层较薄的混凝土工程不利于保湿养生，水分散失更快，更容易因养护不当产生裂缝。

结语

总之，在公路工程施工中一定要加强对裂缝的控制。从裂缝问题产生的原因入手，寻找到控制裂缝的方法，从而减少公路工程建设中混凝土裂缝现象的出现，进一步提高我国公路建设质量。

参考文献

[1]李永生.现代高速公路混凝土施工裂缝的防治措施探索[J].才智,2011,02:38.

[2]张鹏炜.试论公路工程混凝土裂缝的防治与处理[J].黑龙江科技信息,2011,01:257.

[3]白永忠.公路桥梁施工中混凝土裂缝问题探讨[J].科技与企业,2013,08:198.