公路工程施工中混凝土裂縫成因與解決方法

王小強 李林翰

摘 要：現代公路工程開發建設階段，為保證混凝土項目建設的質量與安全，施工人員則需要對混凝土裂縫問題成因進行解析，并采取針對性解決措施，對混凝土裂縫進行有效防治。本文就公路工程施工中，混凝土裂縫成因與解決方法進行分析探討。

關鍵詞：公路工程 混凝土裂縫 解決對策

Abstract：In the development and construction stage of modern highway engineering， to ensure the quality and safety of concrete project construction， construction personnel need to analyze the causes of concrete cracks and take targeted measures to effectively prevent concrete cracks. This article analyzes and discusses the causes and solutions of concrete cracks in highway engineering construction.

Key words：highway engineering， concrete cracks， countermeasures

1 引言

隨著社會經濟的蓬勃發展，人們生活水平的提升，使車輛數量在不斷的上升，對道路帶來一定的壓力，所以需要加大公路工程項目的建設數量，進而減輕道路壓力。混凝土裂縫問題的出現，直接影響到后續工程的建設質量。為打造精品公路工程，在實際混凝土施工建設時，施工人員需要采取合理科學的混凝土施工技術控制對策，有效規避混凝土裂縫，達到公路工程建設的質量標準。

2 公路工程施工中混凝土產生裂縫的危害

我國公路工程在建設的過程中，混凝土是首要的原材料，所以應該對混凝土極易出發生的問題加以重視，如混凝土裂縫，倘若出現這種現象就會為人們的日常出行帶來嚴重的交通隱患，從而降低公路工程的整體安全性。人們在公路上正常行駛中如果混凝土發生裂縫，越來越多的車輛會給公路路面造成的一定的負荷，倘若受到天氣因素的影響，當降雨時積水會逐漸滲透到公路工程的裂縫中，進而將裂縫范圍予以擴大，使得公路工程出現坍塌的情況。不僅如此，公路工程的損壞會在一定程度上損失經濟，對公路工程建重新修建時需要耗費大量的人力與物力，還會影響人們日常出行的安全性。另外，由于混凝土本身的結構較為特殊，極易與空氣中的二氧化碳結合出現化學反應，從而加快公路工程混凝土的裂縫出現，使得公路工程整體質量明顯降低。

3 公路工程施工中混凝土裂縫問題及成因

3.1 施工材料引起裂縫

在公路工程建設階段，為保證混凝土項目施工建設質量與安全，施工人員則需要加強對施工材料質量的控制。在實際建造階段，若施工材料的質量沒有得到有效控制，則無法保證混凝土項目的整體建設質量。在材料質量缺陷的影響，將導致混凝土裂縫問題的出現。

3.2 溫度變化引起裂縫

混凝土具有熱脹冷縮的物理特性，在混凝土內部結構、外部環境出現較大的溫度變化時，將導致混凝土出現變形。若變形問題沒有得到及時處理，則可能會導致混凝土出現裂縫。因為，在溫度變化導致的混凝土變形過程中，混凝土內部結構產生的拉應力，一旦超過混凝土抗拉強度，則會出現溫度裂縫。通過對混凝土溫度裂縫的成因進行歸納可知，主要集中于以下幾個方面。

其一，在冬季開展公路工程開發建設時，由于外界的施工溫度較低，而混凝土內部含有一定的水分，則容易出現冰凍問題，進而使得混凝土內部體積膨脹，即混凝土內部結構出現膨脹應力[1]。與此同時，在混凝土內部凝膠孔中，冷水出現了微觀的遷移、重新分布變化，進而導致混凝土內部出現了滲透壓，使得混凝土內部的膨脹應力不斷增加，最終超過混凝的內部結構抗拉強度，導致混凝土出現裂縫。

其二，鑒于公路工程施工建設過程中，需要進行大體積混凝土施工，而大體積混凝土施工過程中，水泥水化階段會產生大量的熱量，若該熱量無法及時散發，則會使得混凝土的內部溫度過高，且遠高于混凝土表面的溫度，使得混凝土出現較大的溫度差，導致混凝土結構出現拉應力。在拉應力超過混凝土的抗拉極限時，則會導致混凝土溫度裂縫的出現。

3.3 混凝土收縮引起裂縫

現代公路工程進行混凝土項目建設時，混凝土收縮裂縫問題的出現，對工程整體質量造成很大影響。通過對收縮裂縫的成因解析可知，主要與水泥、水分的多少存在一定關系。在施工過程中，若混凝土中的水泥與水分占比較高，則會導致混凝土出現嚴重的收縮，進而引發相關的裂縫問題。實際工程建設過程中，由于混凝土施工項目的不同，則需要采取不同型號的水泥材料，進而使得混凝土存在不同的收縮變化。與此同時，混凝土內部結構的水分存在不同的蒸發速率，若沒有對水分進行合理控制，同樣會引發混凝土裂縫問題。

如混凝土凝固過程中，外部水分蒸發較快，而內部水分蒸發較慢，則會導致混凝土出現收縮裂縫。在混凝土結構變形過程中，一旦外部變形產生的應力，超出了內部結構的承載能力，將會導致收縮裂縫的出現[2]。通過對混凝土收縮裂縫的外觀進行觀察可知，主要呈現為平行線狀、網狀，將嚴重影響到混凝土的抗滲能力，導致混凝土的承載力與耐久性下降，無法有效保證公路工程的整體建設質量與安全。

3.4 人員操作不當引發裂縫

混凝土項目施工建設階段，施工作業人員操作不當，則會導致混凝土出現裂縫。如分層澆筑時，沒有對技術要求進行嚴格執行，憑借著工作經驗控制澆筑時間與厚度，使得混凝土的整體施工質量無法得到保證，給后續混凝土質量埋下隱患，導致混凝土裂縫問題的發生。

3.5 養護不到位引起裂縫

混凝土可以吸收大量水分，屬于吸水性較強的建筑材料，在混凝土達到一定濕度后才可以固化。為此，在混凝土固化過程中，則需要開展合適的養護工作，保證混凝土獲取一定的水分，將混凝土內外部的溫度差進行合理控制。在溫度、水分、濕度等要素得到有效控制后，則可以保證混凝土的固化質量。在實際公路工程建設過程中，由于混凝土養護工作開展不到位，使得混凝土固化質量，無法達到驗收標準，嚴重影響到公路工程的整體運行安全性。

3.6 水泥下沉引起沉陷裂縫

沉陷裂縫同樣也是公路工程中混凝土出現裂縫的常見現象，混凝土發生沉陷裂縫的原因可以從兩個方面分析：第一，對混凝土進行澆筑后，骨料和水泥等出現下沉，受到鋼筋、預埋件阻礙等情況的影響，會造成混凝土出現剪應力與拉應力，進而形成裂縫;第二，對混凝土澆筑并骨料與水泥自然下沉后會發生泌水情況，在水泥沉降的過程中就會導致混凝土出現裂縫，然而這些裂縫普遍是在混凝土澆筑后1-3個小時內出現，屬于早期裂縫的一種，當沉陷停止后應該立即對其進行處理，對其進行加壓磨平，促使混凝土裂縫閉合。與此同時，由于沉陷裂縫時因為地基土過于松軟、浸水以及回填密實程度不足所導致的，如果模板的剛度未達到標準或者其支撐的間距比較大時，也會使混凝土結構發生裂縫，特別是在冬天，模板通常會凍土上支撐，一旦凍土化凍之后也會發生混凝土沉降不均勻的現象。

4 公路工程施工中混凝土裂縫問題解決對策

4.1 加強原材料質量控制

為有效提升公路工程混凝土施工質量，施工人員則必須加強原材料質量的控制，為后續混凝土的整體施工建設鋪墊基石。在原材料質量控制時，應當基于質量采購工作要求，對每一種施工材料的質量進行嚴格管理控制，有效提升混凝土的施工質量。為杜絕劣質材料進入施工現場，則需要基于信息技術，對原材料的質量進行全過程質量監控，為后續項目的施工建設鋪墊基石。

4.2 混凝土施工溫度控制

在進行解決混凝土溫度裂縫問題時，施工人員必須對混凝土的溫度進行有效控制。通過對溫度裂縫進行分析可知，該類裂縫主要是由于混凝土出現溫度差。在對混凝土溫度進行控制時，應當將混凝土的溫度控制在標準范圍內。在混凝土攪拌、運輸、澆筑、振搗等工藝開展過程中，都會使得混凝土內部材料產生較多的摩擦，進而使得混凝土的溫度過高。為很好解決該問題，應當通過專業的冷卻水管道，實現對混凝土降溫處理。

如大體積混凝土施工建設時，為保證公路工程的整體建設質量與安全，則合理安裝冷卻水管道，對其進行合理固定，避免在混凝土澆筑過程中變形損壞，影響到后續混凝土施工的質量與安全。在混凝土進行澆筑后，冷卻水管則會通過冷卻水，完成對混凝土的降溫處理。為實現對混凝土溫度的科學控制，則需要設置合適位置的測溫點，保證對混凝土內部溫度的有效監測，確保混凝土內外溫度差控制在25℃以內，則可有效規避溫度裂縫的出現。為保證冷卻水管系統運行的有效性，需保證出水口與進水口，均設置在混凝土的上層，以發揮出混凝土冷卻水管的運行價值。為避免混凝土表面溫度降低較快，則可以利用毛氈進行覆蓋，有效減少混凝土表面的溫度流失、水分流失，保證混凝土凝固的質量與安全。

4.3 添加外加劑規避裂縫

為很好地規避混凝土收縮裂縫，在實際混凝土施工過程中，則可以合理使用外加劑，有效提升混凝土施工質量與效率。在公路工程進行大體積混凝土施工時，若外加劑添加不合適，將對混凝土的整體施工質量造成直接影響，不利于公路工程的整體建設運行。為此，在規避混凝土收縮裂縫時，應當科學合理使用外加劑，充分發揮出外加劑的應用價值，提高公路工程的整體建設質量與安全。

在公路工程大體積混凝土進行施工建設時，為有效提升大體積混凝土施工的質量與安全，則可以在混凝土施工階段，合理添加一定量的堿水防裂外加劑[3]。因為水灰比的變化，對混凝土的收縮會產生直接影響，而通過堿水防裂外加劑的合理應用，不僅可以有效控制水灰比，則能夠對用水量進行有效控制。通過堿水防裂添加劑的應用前后混凝土變化進行對比分析可知，混凝土施工的用水量減少了25%，而混凝土施工的水泥用量，則減少了15%，其他材料利用骨料進行合理補充，有效控制了施工材料成本，提高了公路工程整體建設的有效性與可行性。

在外加劑的科學合理應用下，可對混凝土的泌水效應、流動性進行有效控制，對混凝土收縮裂縫進行有效規避。因為，在外加劑的合理應用下，可以有效提升混凝土中，水泥漿液與骨料之間的黏度、抗拉強度，使得混凝土的性能得到有效改善，保證混凝土具有較好的和易性。工作人員進行混凝土施工時，能夠快速高效完成抹平工作，進而使得混凝土表面形成一層微膜，該層微膜的形成，可有效減少水分的流失，避免混凝土由于水分流失不均勻，而出現收縮裂縫，影響到公路工程建設質量[4]。

4.4 規范混凝土施工標準

在混凝土施工建設過程中，為避免混凝土裂縫問題的出現，工作人員必須對其施工技術與工藝進行嚴格控制，以保證混凝土整體建設的質量與安全。為實現預期工作目標，則需要不斷規范混凝土的施工標準與技術要求，保證每一位工作人員，都可以嚴格制定技術要求與施工組織方案，如混凝土的分層澆筑、混凝土的振搗作業、混凝土的抹平作業、混凝土的養護處理等，工作人員不可根據經驗進行處理，應當根據公路工程建設要求，嚴格執行施工技術方案，以保證公路工程的整體建設質量與安全，發揮出公路工程運行的社會效益與價值。

4.5 加大對添加劑的使用

公路工程施工建設中一些有經驗的混凝土澆筑工作人員會在以往的實踐過程中，挖掘出預防、控制混凝土裂縫的全新策略，就是加大對添加劑的使用程度。通過對減水防裂劑的合理使用是防止混凝土出現裂縫的有效對策，減水防裂劑的使用能夠在一定程度上減少混凝土的用水量，還能是混凝土的收縮功能有所提高，改善水泥漿的粘稠度，避免公路工程中混凝土出現沉縮變形的情況。不僅如此，減水防裂劑還可以實現混凝土抗拉強度的增加，使混凝土本身的抗裂性能得到顯著的增強。有些添加劑可以對混凝土的密實度加以改善，提高混凝土的抗碳化性。貫穿性混凝土裂縫時公路工程施工建設過程中最為嚴重的一種裂縫問題，要想將其進行有效的改善，就應該做好預防和控制工作，提升混凝土的性能，尤其是抗裂水平，確保混凝土的整體質量，進而為公路工程的整體質量提供保障。

4.6 加強混凝土養護工作

養護工作與混凝土澆筑工作同等重要，若養護工作不到位，將使得混凝土裂縫問題出現頻率增加。在公路工程竣工階段，必須契合工程建設的技術要求，編制科學嚴謹的混凝土養護工作方案與技術要求，確保后續混凝土養護工作開展的有效性與可靠性。在實際混凝土養護階段，則需要根據實際公路的運行情況，以及相關的季節變化，進而采取針對性的養護技術方案。如夏季公路工程竣工后，養護工作開扎實，應當突出對混凝土濕度的控制，避免混凝土由于水分的缺失，進而出現裂縫。通過及時噴水保濕處理、混凝土表面覆膜處理，實現對混凝土濕度的科學控制[5]。

5 借助物理加固法

除了以上幾種對公路工程混凝土裂縫處理的方式外，為了能夠有效完善公路工程的整體管理與維修維護的水平，可以借助物理加固法對公路工程施工中混凝土裂縫進行處理。對于公路施工建設中混凝土裂縫對公路整體質量造成的影響，應該合理使用物理加固法，能夠在一定程度上使公路施工中對混凝土裂縫解決對策發展趨向變得更為多樣化。物理加固不僅可以對混凝土裂縫達到良好的處理效果，還能穩固混凝土的結構性能，就比如說當公路工程中混凝土裂縫對其性能造成嚴重的不穩定時，使用物理加固法穩定混凝土本身的性能，并在結構的穩定點出增設鋼板、支點等提高結構整體穩定性;之后確保混凝土結構穩定的前提下，處理混凝土裂縫，通過混凝土噴射的方式加固裂縫，不僅可以保證公路工程混凝土在結構性能方面的穩定程度，還能高效處理混凝土裂縫。

6 結束語

綜上，筆者以公路工程建設為例，簡單闡述了混凝土裂縫成因，以及混凝土質量控制對策，有效規避混凝土裂縫，保證混凝土質量與安全。鑒于混凝土項目建設的特殊性，在公路工程建設階段，必須對混凝土裂縫問題起到一定重視，采取科學針對性的控制對策，有效提升混凝土施工質量。

參考文獻：

[1]陳靜，劉飛飛.公路工程施工過程中混凝土路面裂縫的成因及質量控制方法淺析[J].四川水泥，2019（09）：34.

[2]齊從軍.公路工程施工中混凝土裂縫成因與解決措施探討[J].人民交通，2019（06）：78.

[3]張武鵬.公路工程施工過程中混凝土路面裂縫的成因及質量控制方法體會[J].智能城市，2018，4（10）：142-143.

[4]苗玉泉.公路工程施工中混凝土裂縫成因與解決措施探討[J].工程建設與設計，2018（06）：99-100.

[5]張曉東.公路工程施工中混凝土裂縫成因及解決措施[C].中國武漢決策信息研究開發中心、決策與信息雜志社、北京大學經濟管理學院.軟科學論壇——工程管理與技術應用研討會論文集.中國武漢決策信息研究開發中心、決策與信息雜志社、北京大學經濟管理學院：《科技與企業》編輯部，2015：167.

[6]苗玉泉.公路工程施工中混凝土裂縫成因與解決措施探討[J].工程建設與設計，2018（06）：99-100.

作者簡介

王小強：（1985.08—），男，漢族，甘肅省天水市人，學歷：大學本科，職稱：中級工程師。研究方向：公路工程、混凝土施工技術。

李林翰：（1991.04—），男，漢族，吉林省德惠市人，學歷：大學本科，職稱：中級工程師。研究方向：公路工程、混凝土施工技術。