公路工程施工中混凝土裂縫成因及對策

許 偉

(山西省公路工程監理技術咨詢公司，山西太原 030006)

公路工程施工中混凝土裂縫成因及對策

許 偉

(山西省公路工程監理技術咨詢公司，山西太原 030006)

基于參考大量文獻資料，從材料、混凝土配比、施工等方面分析了公路施工中混凝土施工裂縫、收縮裂縫、溫度裂縫的成因，并對此提出了防治措施，以推動我國公路事業穩步發展。

公路施工，裂縫，成因，防治措施，混凝土

混凝土因自身抗壓強度高、耐火性好、不易老化，且可澆筑成各種外形，成為了公路施工最主要的建設材料之一。但是由于混凝土施工中易受到自身變形、約束等影響，硬化成型的混凝土易出現裂縫，破壞混凝土結構的穩定性和強度。近年來，我國各地多次發生公路因裂縫而影響質量，導致結構出現問題而造成塌陷的事故。公路工程施工中，混凝土裂縫一直是影響工程施工質量的致命性問題，如何使其得到有效防治則是最困擾施工技術人員的問題之一。

1 公路工程施工中常見的混凝土裂縫問題

1)施工裂縫。

施工裂縫是指混凝土構件在制作、脫模、運輸、堆放過程中，在各種內外部因素作用下出現縱向、橫向、斜向、水平、豎向等表面或貫穿裂縫。混凝土構件制作與保存過程中之所以產生施工裂縫問題，主要原因在于以下幾個方面：木板澆筑前未將其澆水濕透;木板吸水膨脹;隔離劑失效;振搗過大;運輸中受到沖撞等。混凝土構件施工中一旦受到以上因素的影響，就可能產生裂縫。

2)收縮裂縫。

混凝土工程施工中最為常見的裂縫就是收縮裂縫，主要是因水泥和水量所引起的。從理論分析，水泥和水的用量越多，混凝土收縮反應就越大，就越易出現收縮裂縫問題。當混凝土攪拌中使用不同品種的水泥，混凝土的收縮程度就會有所變化;當混凝土內部與外部的水分蒸發程度不同，就會導致混凝土結構出現變形。一般情況下，混凝土表面的水分流失比較快，變形程度比較大;內部水分流失比較慢，所以對混凝土變形的影響相對較小。由于混凝土表面變形高于內部，在此影響下，混凝土表面收縮變形中就會受到內部混凝土的約束而出現拉應力，最終在拉應力作用下產生裂縫。收縮裂縫一般以網狀、平行線狀的形式分布于混凝土表面，不僅降低了混凝土結構的抗滲性還影響了它的外形美觀。由于收縮裂縫的存在破壞了混凝土的抗滲性，降低了混凝土的承載力和耐久力，最終導致混凝土結構質量出現問題。

3)溫度裂縫。

公路工程施工中往往要采用大體積結構的混凝土，由于混凝土體積比較大，水泥水化熱產生的大量熱氣聚集在混凝土結構內部不易散發，加之混凝土表面散熱快，在兩種因素影響下，使混凝土結構內部與外部存在較大的溫差，產生一定的拉應力。當這種拉應力大于混凝土結構的抗拉強度極限，就會產生溫度裂縫。溫度裂縫大多在溫度較低、溫度變化比較大的情況下發生，裂縫走向沒有一定規律，縱橫交錯的分布于混凝土構件表面。

2 公路工程施工中混凝土裂縫問題的成因

公路施工是一個復雜的過程，涉及面廣、參與人員多、影響因素復雜，自然混凝土裂縫的成因也多種多樣。對于公路工程而言，不同的混凝土裂縫，其形成機理不盡相同，但是多與以下幾個方面有關：

1)材料因素。水泥、砂石等材料不符合工程施工要求是引起混凝土出現裂縫的最常見的材料質量問題。其中，水泥質量尤為重要。如果水泥強度達不到設計要求，或受潮等，施工中就可能出現裂縫問題，影響公路工程的施工質量。建設材料作為施工的基礎材料，只有保證了其質量不出現問題，才可能為混凝土工程施工質量優質奠定堅實基礎。

2)混凝土配比。所謂的混凝土配比就是指水泥、砂、石、水、添加劑及其他材料之間的配合比例。按照科學、合理的配合比例攪拌而成的混凝土才能滿足公路工程的設計要求，保證工程的施工質量。如果混凝土配比不當，就會出現水泥用量不當、含砂量不當等問題，直接影響混凝土結構的抗拉強度，使其出現不同程度的裂縫。

3)施工因素。造成混凝土出現裂縫的施工因素多種多樣，如模板構造不當、振搗不到位、攪拌不均勻及其時間不充分、澆筑不當、支撐剛度不足等。鑒于施工階段是混凝土結構強度形成的重要階段，施工中即使是一些微小的影響因素都會導致混凝土結構出現問題。

4)人員因素。施工人員作為一切施工計劃、技術方案的執行者，如果沒有堅實的專業知識和高超的操作技能，必然影響公路工程的施工質量。例如，不熟識混凝土攪拌中的一些注意事項，攪拌時間過長、水量過多等都會影響混凝土強度的形成，以致于施工出現裂縫。

3 公路施工中混凝土裂縫問題的防治措施

1)確保施工方案科學化、合理化。

在施工準備階段，技術人員要結合工程要求確定混凝土結構的允許裂縫寬度，以此為基礎展開設計活動，方可有效控制裂縫問題的產生。確定科學、合理的施工方案后，根據施工方案適當加強構造配筋，最好選擇直徑細而密的配筋方案，利于提高混凝土結構的抗裂性。

2)嚴格把關材料質量。

首先，采購人員嚴格按照工程規范購買與之相符的水泥品種及其他級配材料，確保混凝土強度等級符合設計要求;其次，對采購回來的建設材料進行質量檢測，以檢測其性能是否符合工程施工規范;再次，合理設計混凝土配比，控制好水泥用量和用水量，最大程度地降低水泥水化熱現象所帶來的負面影響，做好混凝土構件制作的基礎性工作;最后，保管好施工現場內的一切建設材料，防止水泥受潮、鋼筋損壞等。

3)加強施工工藝管控。

為了保證公路工程中混凝土結構的施工質量，最主要的措施就是加強施工工藝管理和控制，具體措施如下：

a．勻速澆筑混凝土，保持混凝土良好的流動性，使其具備充分的沉實度，確保硬化成型后的混凝土結構強度符合要求。同時，注意不要沉實過大，以免硬化后發生裂縫。b．混凝土攪拌和運輸時間不宜過長，否則易導致水分流失嚴重，降低坍落度。c．混凝土初凝時易出現干縮裂縫，要適當地進行灑水保養，避免水分蒸發過快出現裂縫。d．采用泵送混凝土施工時，應適當增加水泥用量和用水量以保持它的流動性。但是值得注意的是，不要過分地加大混凝土水灰比，否則混凝土硬化成型時易加大收縮反應，產生更多不規則的收縮裂縫。e．進行分層澆筑的時候一定要處理好接頭部位，避免新舊施工縫之間不易融合而出現裂縫。為此，澆筑新的混凝土之前，利用相關工具對舊的施工縫進行鑿毛、清洗等處理工作，加強新舊施工縫之間的粘結力，可避免粘結處出現裂縫。f．混凝土振搗一定要均勻、密實，提高密實度，可提高混凝土結構的抗裂性能。g．切記不可拆模過早，以保證混凝土結構有足夠的剛度和強度。h．混凝土構件運輸過程中不可長期顛簸，避免撞壞構件;按照正確的順序安裝混凝土配筋，按部就班。

4)提高施工人員的操作水平。

正式施工之前，施工單位要嚴格考核施工人員的技能和操作能力，并對沒有達到要求的人進行崗位培訓，讓其熟識公路工程混凝土施工中的施工工藝和技術，提高其技能水平。同時，與施工小組做好技術文件交底工作，嚴格落實技術要求，工作中不可疏忽，以保證混凝土結構的施工質量。

［1］李 浩．探討公路橋梁混凝土裂縫的處理措施［J］．科技信息，2009(31)：67-68．

［2］鄧 雷．論公路橋梁混凝土裂縫成因及有效預防措施［J］．科技致富向導，2011(5)：111-112．

［3］岳艷敏，李 斌，尚亞軍．公路工程混凝土裂縫的防治與處理［J］．技術與市場，2011(5)：92-93．

［4］張 晶．公路施工中混凝土裂縫問題探討［J］．黑龍江科技信息，2011(10)：71-73．

［5］劉法乾．公路工程施工中混凝土早期裂縫的預防和控制［J］．科技風，2011(12)：108-109．

The causes and countermeasures of concrete cracks in highway engineering construction

XU Wei

(Shanxi Highway Engineering Supervision Technology Consulting Company，Taiyuan 030006，China)

Based on reference of a large number of documents，this paper analyzed the causes of concrete construction cracks，shrinkage cracks，temperature cracks in highway construction from materials，concrete proportioning rate，construction and other aspects，and put forward prevention measures，so as to promote the highway steady development in China．

highway construction，crack，cause，prevention measure，concrete

TU755．7

A

10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2014.13.088

1009-6825(2014)13-0158-02

2014-02-27

許 偉(1981-)，男，工程師