公路工程施工中混凝土裂縫成因與解決措施探討

海 洋

(張家川回族自治縣交通運輸局，甘肅 天水 741500)

在我國經濟水平快速發展的背景下，公路建設的范圍越來越廣，工程的種類也越來越多。然而公路建設并非一帆風順，其中有很多阻礙實際工作的因素，造成工程的質量堪憂。其中，混凝土裂縫問題非常明顯。對于技術人員而言，混凝土裂縫問題必須得到解決。施工人員應當綜合考慮施工現場的實際情況，找出導致裂縫的各種因素，通過消除不良因素，減少公路裂縫的出現頻率，從而延長公路的使用年限。通過這些問題的解決，既能保證公路的安全性，還能使公路的使用時間更長，大幅節省了建設成本。就國家層面而言，這是基礎設施建設的一個突破，也有利于提升國家經費的使用效率。

1 混凝土裂縫的不良影響

在公路工程建設過程中，混凝土裂縫并不罕見，然而，正是這樣平常的建設問題，可能導致公路出現破裂等嚴重的安全問題。如圖1，一旦公路的混凝土出現裂縫，下雨時，雨水會隨著裂縫滲入公路路基深處，這會改變路基的結構，使原本的公路施工設計失效。此外，如果裂縫沒有得到及時處理，由于公路表面來往的車輛過多，車輛本身以及所載貨物產生的重量會嚴重壓迫混凝土裂縫，就很可能導致裂縫范圍擴大，深度也可能會加深。嚴重時，裂縫有可能貫穿整個地基，造成坍塌等潛在安全問題。這嚴重威脅著公路使用者的使用安全，也可能帶來巨大的經濟損失[1]。除此之外，裂縫可能會使某些氣體深入混凝土內部，產生化學反應后，公路功能可能遭受破壞。這種情況十分細微，很難察覺，同時也會給維修造成很大麻煩。

圖1 公路混凝土裂縫

2 混凝土裂縫的產生原因

通過上述內容我們不難看出，混凝土裂縫問題的發生對于公路工程的整體質量將會造成不利影響。為此，相關管理人員及施工人員必須要加強對公路工程施工中混凝土裂縫成因的全面分析，結合不同原因采取針對性的防治措施，這樣才能提高混凝土裂縫問題的解決效率。具體來說，公路工程施工中混凝土裂縫成因主要包括以下六個方面。

2.1 荷載設計不合理

混凝土作為一種價格低、耐磨損的建筑材料，在我國公路工程建設當中具有較高的使用率，承載能力大的優勢更是受到了許多建筑企業的青睞。然而，混凝土荷載也具有一定的標準，如果超出正常標準，很容易因壓力過大而造成混凝土開裂，從而降低公路工程的整體質量。從公路工程建設的實際情況來看，許多施工單位對于混凝土荷載設計還存在一些不合理的地方，比如，單純的將計算軟件計算出來的結果作為配筋依據，并未進行實際測量，導致混凝土荷載與方案設計不符，從而降低了力學設計的合理性與科學性，最終增加了混凝土裂縫的發生風險。

2.2 施工操作不當及材料影響

要追究混凝土裂縫產生的原因，首先應當考慮操作主體。作為工程建設的主體，施工人員勢必要承擔部分責任。一般而言，施工人員上崗前應當接受相關技術培訓，然而實際操作中可能會存在許多問題，經調查，主要有以下兩方面原因。第一，混凝土攪拌用量不規范。混凝土攪拌效果對其成分、密度具有很大影響，一旦沒有達到標準，就可能引發相關問題。第二，混凝土沒有鋪設均勻。由于路面各個部分所需要的混凝土厚度有所區別，一旦厚度沒有達到標準，將可能出現混凝土厚度不足以支撐本區域所承受強度的情況，如果壓力過大，混凝土層無法承受，自然會出現裂縫的情況[2]。由于混凝土主要是由水泥構成，水泥在很大程度上影響了混凝土的強度，因此水泥的強度一定要達標。然而，由于強度弱的水泥成本較低，往往會成為部分施工單位的第一選擇。他們過度關注成本，忽略了水泥的重要作用，造成混凝土質量不達標。此外，在過分追求經濟效益的過程中，一些企業也會選擇不符合質量標準的砂石作為施工原料，在原材料質量均得不到有效保障的情況下，混凝土裂縫問題的發生幾率明顯上升。

2.3 原材料的配比不當

在公路工程施工過程中，如果出現了混凝土裂縫問題，除了要考慮施工工藝是否合理以外，還需要對原材料的配比情況進行調查和分析。這是因為混凝土主要是由骨料、水灰以及其他混料混合而成，在實際配比的過程中，每種原材料的比重都有一定的標準。對于施工人員來說，只有通過科學的配比方案進行混凝土合成，才能促進混凝土強度的提升，從而更好地滿足施工需要。假如在這個過程中出現了配比方案不科學、不合理的情況，就很有可能會導致混凝土的性能發生改變，最終增加了混凝土裂縫的發生風險。當然，在這種情況下，不但會降低公路工程的整體質量，同時也會導致工程成本的進一步增加，這對實現工程效益和經濟效益的最大化都是極為不利的。

2.4 路基不牢固

路基，顧名思義，是公路建設的基礎，對施工效果具有重大影響。一旦路基打得不夠牢固，施工過程中就可能會發生各種各樣的安全問題，導致工程的安全性無法達標[3]。就路基建設的重要意義而言，路基可以提升公路承載力，使公路的承重能力符合實際需要。如果路基出現問題，工程的質量也會使人擔憂。因此，施工人員更應當重視路基的建設情況，提高對路基建設的要求，保證基本承重能力。然而在實際建設過程中，部分工程沒有達標，導致路基產生問題，甚至出現沉降現象，這也是導致混凝土裂縫的一大原因。

2.5 溫變現象的出現

由于混凝土是熱的不良導體，因此，在澆筑過程中很容易受到氣溫變化的影響。據實踐調查顯示，混凝土材料會隨著氣溫的變化而產生變化，如果內在溫度與外界溫度形成了較大的溫差，混凝土很容易出現形變，在這種情況下，混凝土的抗裂強度將會逐漸降低，而這便給混凝土裂縫的發生提供“有利的條件”。一般情況下，溫變現象越嚴重，混凝土裂縫的寬度會逐漸增大，因此，施工人員必須要加強對混凝土裂縫情況的仔細觀察和深入研究，在施工時應當多加考慮混凝土的物理性質，通過改善施工技術來避免此種情況的發生，從而強化混凝土的整體性能。

2.6 公路養護不當

如果公路沒有得到及時養護，加之外界濕度不夠，不能進行固化，就有可能產生裂縫。由于溫度對混凝土產生影響，受溫度影響，濕度也會發生相應變化。在溫度與濕度共同作用之下，公路養護的工作變得更為復雜。既要操控溫度，還要操控濕度，操作復雜，就很可能產生各種紕漏。因此，公路養護不當的情況十分常見，負面影響也十分嚴重。因此，施工人員不能只注重工程的建設，還應當對公路進行及時的養護工作，防止其功能遭到破壞。

3 混凝土裂縫問題的解決措施

在對混凝土裂縫成因進行分析之后，我們必須要采取針對性的解決措施，結合實際情況做好合理判斷，不斷優化混凝土施工工藝，這樣才能將混凝土裂縫問題有效解決，從而為強化公路工程的整體質量提供可靠的保障。

3.1 優化力學設計方案

科學合理的工程設計方案是確保公路工程建設順利實施的基本保障，同時也是降低質量問題發生率的必要條件。對于施工單位來說，要想最大限度的降低混凝土裂縫問題的發生率，首先就要對力學設計方案進行完善與優化，這樣才能將混凝土的顯著優勢體現出來。為此，施工單位有必要加強與專業設計機構的合作，聘請專業的設計人員擬定設計方案，以此強化設計工作的專業性和科學性。與此同時，在設計方案之前，相關設計人員需要做好施工現場的勘察工作，全面掌握施工現場的基本情況，比如，地形地貌特征、地基鋪設線路的方向等等，并結合混凝土表面張力、內部應力等不同方面的受力情況，制定合理的力學設計方案，這樣才能強化設計方案與混凝土荷載的適應性與一致性，從而減少混凝土裂縫問題的發生。

3.2 加強對混凝土原材料及其配比的控制

在對混凝土裂縫問題調查和分析的過程中不難發現，混凝土原材料的質量問題是導致其裂縫情況發生的主要原因。因此，為了更好地解決混凝土裂縫問題，施工單位必須要從源頭入手，不斷加強對混凝土原材料的質量管理，確保原材料能夠符合工程施工的質量標準，從而降低混凝土裂縫的發生幾率。一方面，施工單位應加強材料采購管理，選擇與正規的材料供應商合作，通過質量抽樣檢查等手段確保施工材料的整體質量，從而降低質量問題的發生概率。另一方面，當施工材料進入施工現場之前，相關管理人員需要進行二次檢測，在確保材料質量滿足設計方案要求之后，才能將其引入施工現場。此外，相關管理人員還需要加強對施工材料的現場管理，避免施工材料受潮、丟失，這樣才能確保混凝土原材料的整體質量，從而減少混凝土裂縫問題的發生。另外，在預防混凝土裂縫的過程中，強化混凝土原材料配比的合理性也同樣重要。這就要求相關人員必須要結合實際情況制定合理的混凝土配比方案，優先選擇吸收率大的骨料量，通過增加減水劑或者是攪拌石灰的方式來強化混凝土的抗裂強度，從而將混凝土裂縫問題的發生風險降至最低，進一步提高公路工程的整體質量。

3.3 加強對混凝土施工工藝的監督

受條件限制，我國施工過程中還在采用人工攪拌的方式處理混凝土，而攪拌方式會對混凝土造成很大影響。由于混凝土質量對公路質量具有傳導效應，在對混凝土進行攪拌時，應當采用科學的攪拌方法。除攪拌方式之外，施工人員還應該不斷優化澆筑工藝，采用多次澆筑方式，并在澆筑過程中進行二次模壓處理，以此強化混凝土的彈性。為了更好地實現上述目標，監管人員必須要加強對施工過程的管理和監督，爭取在降低混凝土裂縫問題發生率的同時，也能規范施工流程，從而獲得理想的施工效果[4]。

3.4 合理選擇公路路線

研究過混凝土本身的因素后，也應適當考慮外部因素對混凝土造成的不良影響。根據實際情況，不合理的公路施工路線是導致混凝土出現裂縫的重要原因。因此，為了減少這種情況的發生，應當通過實地調查的手段，考慮各地不同的需求與情況，保證公路的合理使用狀況。當公路建設的條件不好時，應當盡量建設較短的公路路段，避免建設過程中發生安全事故。

3.5 控制施工環境溫度和濕度

由于公路建設受溫度變化影響很大，一旦溫度沒有得到很好的控制，就可能導致混凝土裂縫問題。因此，施工現場的溫度問題應該受到施工人員的控制。根據工地實際情況采取相關措施，減少溫度控制不當帶來的負面效果。除了溫度之外，工地的濕度也需要得到關注。如果太陽光照射時間過長，混凝土的濕度就會很快降低，無法達到固化條件。因此，除去管控溫度之外，施工人員還應當格外關心混凝土濕度狀況，通過給混凝土補充水分的方式，保證混凝土的狀況符合施工要求。

3.6 加強混凝土養護管理

結合上述提到的混凝土施工過程中的問題可以得知，要保證混凝土工程的安全性，應當加強對混凝土的養護與管理，保證混凝土工程的正常狀態。如圖2，實際操作時，應當通過更為細化的監控與管理，減少熱脹冷縮效應對混凝土結構的破壞。同時，減少溫度對于混凝土狀況的影響，使得混凝土可以正常進行水化作用，保證其強度不受影響。一般來說，在常溫狀況下，混凝土只需要補水。在極端的溫度狀況下，要通過覆蓋的方式減少外部天氣狀況對于混凝土濕度的影響。

圖2 混凝土養護

4 結 語

結合上述幾點，公路作為我國基礎設施建設的重要部分，對于提高人民生活水平具有重要作用。為了發揮公路對于社會經濟的帶動作用，幫助落后地區的人民尋找外出工作機會，為商品貨物的流通提供渠道，相關從業人員更應當加快公路建設，提高公路的建設水平，減少人民的后顧之憂。因此，混凝土裂縫此類問題必須得到妥善解決，這樣才能保證公路使用的安全性，防止造成重大安全事故與財產損失。由于混凝土裂縫受多種因素共同誘發，我們應當從各方面采取有效措施，從上述幾個方面入手，減少不良因素對于公路建設的負面影響，通過不斷努力，減少混凝土裂縫出現的次數，從而為保障人們的安全出行創造有利的條件。