探究公路工程建設(shè)中混凝土的裂縫成因及應(yīng)對策略

文/艾曉明,延安公路管理局寶塔公路管理段

探究公路工程建設(shè)中混凝土的裂縫成因及應(yīng)對策略

文/艾曉明,延安公路管理局寶塔公路管理段

公路工程建設(shè)作為國家一項基礎(chǔ)性項目建設(shè)，其工程質(zhì)量好壞對國民經(jīng)濟有著不可忽視的影響。當前的公路工程中水泥混凝土因各種原因所造成的混凝土裂縫問題十分常見，一直被工程界所關(guān)注，并給工程建設(shè)帶來了難以估量的經(jīng)濟損失。對此，為提升公路水泥混凝土建設(shè)的質(zhì)量，就必須深入探求混凝土產(chǎn)生裂縫的成因，并積極采取相應(yīng)的辦法予以解決和完善。

公路工程；混凝土裂縫；成因分析；應(yīng)對策略

1 公路工程混凝土施工出現(xiàn)裂縫的原因

1.1 荷載影響出現(xiàn)裂縫

在現(xiàn)代化的公路施工建設(shè)中，因為荷載方面的問題，往往使公路的橋梁混凝土出現(xiàn)裂縫。其中包含了動力荷載、靜力荷載、次應(yīng)力等多方面，如果使公路耐受力達到一定限度，又或者頻繁受到超荷載的影響，經(jīng)過長時間這種情況，就會出現(xiàn)裂縫。引起荷載的種類有兩種。一是直接應(yīng)力裂縫，二是次應(yīng)力裂縫。直接應(yīng)力裂縫出現(xiàn)是因為在公路施工的工程中，隨意的對公路的橋梁進行設(shè)計，導(dǎo)致施工秩序的改變，從而讓施工橋梁的結(jié)構(gòu)受力發(fā)生了一些變化，最終直接導(dǎo)致了直接應(yīng)力出現(xiàn)裂縫問題。或者是在公路施工中，將超重的材料或者設(shè)備集中放在橋梁之上，就有可能導(dǎo)致裂縫問題的出現(xiàn)。次應(yīng)力裂縫的產(chǎn)生是在設(shè)計荷載作用下，由于結(jié)構(gòu)物的實際工作狀態(tài)同常規(guī)計算有出入，從而在有些部位引起次應(yīng)力導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂，橋梁結(jié)構(gòu)中經(jīng)常需要開槽、開洞等，受力構(gòu)件挖孔后，會產(chǎn)生巨大的應(yīng)力集中。導(dǎo)致這種情況出現(xiàn)的原因是，公路的承受能力達到最大限度，遭受到了巨大的應(yīng)力作用，從而導(dǎo)致了裂縫的出現(xiàn)。

1.2 干縮影響出現(xiàn)裂縫

混凝土不是單獨的一種材料，而是由多種材料組合而成的，在將混凝土進行配置時，其中的一種材料如果出現(xiàn)了問題，或者多種材料出現(xiàn)了問題，就會導(dǎo)致最終的施工結(jié)果出現(xiàn)問題。例如混凝土材料出現(xiàn)雜質(zhì)過多、集料強度過低、配合比不合理等問題，都會導(dǎo)致混凝土的強度降低。如果不想要這種情況的發(fā)生，那么就必須要重視各種材料的質(zhì)量，只有加大對材料質(zhì)量的管理，合理設(shè)計混凝土配合比才能早日解決問題。還有可能因為混凝土干縮的情況引發(fā)裂縫的出現(xiàn)。這方面情況的出現(xiàn)，是因為混凝土暴露在空氣中的時間比較長，由于暴露時間較長，混凝土的表面積就可能出現(xiàn)失水過多，但是內(nèi)部并無明顯變化的問題，這時，就會導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。從一般情況上來說， 在剛剛施工完畢的幾星期之內(nèi)，最容易使干縮裂縫的情況出現(xiàn)，所以同樣的不能忽視養(yǎng)生工作，應(yīng)該同樣的得到重視并進行合理養(yǎng)生，才能防治裂縫問題的發(fā)生。

1.3 路基承載力低產(chǎn)生裂縫

路基是路面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，是公路工程的主要組成部分，只有保證路基具有足夠的整體穩(wěn)定性、強度和剛度才能確保路面結(jié)構(gòu)層不出現(xiàn)沉降裂縫。如果路基承載力過低沒有及時加固， 當路基受到車輛荷載及內(nèi)、外部強大的壓力時就會產(chǎn)生變形，影響混凝土路面，會出現(xiàn)沉降裂縫。因此，對路基的承載力提出了很高的要求，不僅要具備承受巨大重力的能力，還要有足夠的強度和剛度。影響路基質(zhì)量的主要原因有地基強度、填料密實度、不均勻沉降、人為因素、施工工藝、大氣溫度、降水等幾個因素。一旦路面壓力過大或應(yīng)力比較集中，在路基一些不穩(wěn)定處混凝土路面就會產(chǎn)生沉降裂縫。

2 公路工程混凝土施工裂縫應(yīng)對策略

2.1 對材料進行控制

要想防治裂縫情況的發(fā)生，首先要對混凝土的材料進行控制。由于混凝土中的水泥在發(fā)生水化反應(yīng)時，會釋放出大量的水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，而混凝土是熱的不良導(dǎo)體，內(nèi)部溫度升高產(chǎn)生膨脹，而外部則因熱量散失而收縮，在混凝土表面引起拉引力，從而導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。水泥等級越高、細度越細、對混凝土開裂影響很大。所以在材料運用方面，要最大程度上，選擇水化熱反應(yīng)慢、強度低的水泥材料，只有通過這樣的方法進行施工，才能使產(chǎn)生的熱量大幅度降低，從而降低了不出現(xiàn)裂縫問題。在選擇水化熱程度低的水泥材料時，還要注重材料的質(zhì)量，保質(zhì)期、生產(chǎn)合格證以及材料的安定性，這些都必須要符合規(guī)定。只有保證了混凝土材料各方面的質(zhì)量問題，才能使裂縫問題得到有效的預(yù)防控制。

2.2 對荷載進行控制

如果在公路的橋梁施工中，超荷載導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)，就要及時的采取有效的措施來進行處理。首先在設(shè)計上，應(yīng)注意避免結(jié)構(gòu)突變，當不能回避時應(yīng)做局部處理，如轉(zhuǎn)角處做圓角，突變處做成漸變過渡，同時加強構(gòu)造配筋，轉(zhuǎn)角處增配斜向鋼筋，對于較大孔洞有條件是可在設(shè)置胡編角鋼。如果對荷載裂縫處理的不及時，就有可能導(dǎo)致整個橋梁的施工出現(xiàn)問題，也會使橋梁的耐久性大程度削弱。所以就要在施工的工程中，避免公路結(jié)構(gòu)問題的突變。在公路工程施工中，有一些問題可能是定然要發(fā)生的，就算發(fā)生了施工中無法避免的事情，也要采取相應(yīng)的保障措施，這樣才能進行更好的控制。例如在橋梁的轉(zhuǎn)角處進行施工的時候，進行處理從而能起到緩解和過渡的作用，減少應(yīng)力的集中。與此同時，必須要不斷的完善與更新薄弱的部分。經(jīng)過完善和加工才能使荷載裂縫問題得到有效的防止和改變。

2.3 路基承載力的控制

在路基建設(shè)時必須要加強原材料的把關(guān)，在路基填筑過程中加強壓實度檢測，縱向、橫向接縫要按照臺階法進行搭接壓實，嚴格控制最佳含水量，加強機械組合與施工工藝管理，做好臨時排水設(shè)施，彎沉檢測評定要合格。在路基工程驗收過程中要堅持高標準、高規(guī)格、高要求的原則，按照《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》進行驗收，對施工檢測不達標的地段應(yīng)當采取局部處理或進行補強措施，確保路基在穩(wěn)定性、均勻性和強度上達到規(guī)定標準。

3 結(jié)束語

綜上所述，公路作為我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分， 其重要性可以說是不言而喻的。所以，在公路工程施工過程中，設(shè)計、監(jiān)理、施工、檢測人員等應(yīng)當立足于工程實際，有針對性、多角度的加強混凝土管理，對混凝土耐久性的研究要不斷深入，隨著科學(xué)的不斷發(fā)展和公路技術(shù)水平的不斷提高，相信混凝土裂縫問題將會逐漸得以解決。從根本上降低混凝土出現(xiàn)裂縫的概率，從而進一步提高公路工程建設(shè)混凝土的質(zhì)量水平。

[1]楊坤.公路工程建設(shè)中混凝土的裂縫成因及措施[J].江西 建材，2015（10）：142.

[2]向小苗，銀翠，陳永亮.公路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因 及防治措施分析[J].交通建設(shè)與管理，2014（6）：9-10