公路工程施工中混凝土常見裂縫產生原因及處置措施

陳 鋒

中國路橋集團西安實業發展有限公司 陜西 西安 710000

1 裂縫產生種類

混凝土因其自身的可塑性、易密性、可操作性、強度高、耐久性好、就地取材、造價低等特點是當今建筑中用的最多的材料，但其硬化后所產生的質量缺陷如：龜裂、裂縫、起皮、空洞、麻面等問題嚴重影響其使用性能尤其是裂縫及為嚴重，它的出現表明著混凝土內外存在著明顯的差異缺陷[1]，存在著多少不確定不利因素，那地方薄弱那就有可能產生裂縫，現對目前常見裂縫產生形式及原因分析如下：

1.1 水平橫向裂縫

這類裂縫經常以一段一段地形式出現，一般出現后都與地基基礎或持力層反射裂縫有關一般都是下面出了問題后：沉降、塌陷、巖體變化、斷帶失穩后才出現整個面的斷裂，一般斷面比較徹底通常是斷面完全斷裂，斷面明顯。

1.2 豎向裂縫

此裂縫一般不經常出現，當出現時一般表明該構件受力結構有可能已遭到破壞或正在破壞，當T梁出現此情況時表明梁體已嚴重受損可能有安全隱患，當路面出現此情況時說明該路段已嚴重塌陷，持力層已喪失其承載作用，基礎可能有嚴重問題。

1.3 45℃角斜向裂縫

當路面出現此情況時說明該路面底層鋼筋布設有問題，鋼筋間距太小或鋼筋保護層離混凝土面間距太小，收縮與張力使混凝土表面出現斜向裂縫，當T梁腹板出現此情況時說明腹板鋼筋布設位置及混凝土厚度不夠。

1.4 龜裂

此情況較為復雜一般為，混凝土表面失水過快、養護期跟不上、局部料沉、上面有泌水產生，集料吸水率大、混凝土不密實有泌水情況、現場為增加混凝土流動肆意加水導致混凝土離析后，集料下沉表面硬化不密實。

1.5 不規則裂縫

此情況較為復雜但一般有下規律：不規則裂縫一旦出現一般是大面一定范圍內，通常原因比較多但混凝土自身占得因素較多，混凝土太稀、基層澆筑前未灑水、基層較臟未處理、夏季施工未采取措施、混凝土成型后未及時灑水、混凝土成型后暴曬、雨天施工未采取措施嚴重淋雨、砂子細度模數偏細、混凝土水化熱太大未及時處理、大體積混凝土澆筑等等。

1.6 預留位置附近裂縫

這個位置的裂縫出現一般不多，因為應力已經從預留斷縫釋放，此位置倘若出現裂縫說明預留位置有明顯的薄弱處，如有隱形接茬、不密實、鋼筋位置不正確等，因為裂縫一般只出現最薄弱地方。

1.7 淺表性裂紋/縫

這種裂縫經常會在混凝土表面處出現，寬度很細微，深度大約3MM左右，混凝土結構強度往往回彈合格，但有時局部就有，小微小淺表裂縫，這種裂縫通常與混凝土局部表面振搗不實，混凝土有氣泡、表面失水，溫度收縮、干縮有關系。

2 常見混凝土裂縫的處置原則

（1）處理好基礎和地基及持力層、對結構影響的部位進行重點夯實、嚴格把關填筑材料、壓實度等、基礎要牢固、沉降要穩定、持力層要滿足要求，對軟弱部分應換填或鏟除，要保證基礎堅實，對于接頭部位應重點夯實必要時應鋪土工布、格柵、鋼筋網等；對于成型的出現的橫向裂縫應根據情況換掉局部的面板，重新澆筑。

（2）對于豎向裂縫產生的路面，應施工前加強地基的夯實，尤其是持力層應有足夠的承載力及剛度，對于已經成型的路面縱向裂縫看情況進行處置，首先應對基地進行鉆孔注漿加固地基后，再對有問題的路面進行處理，若是梁板應經行加固處理對縱向裂縫處進行應變片檢測，或進行必要的試壓然后對裂縫處經行高壓環氧樹脂砂漿或混凝土修補，修補后進行檢測合格后方可使用[2]。

（3）針對此種情況應嚴格控制鋼筋保護層的最小厚度及鋼筋的布設位置，加設墊塊確保混凝土保護層厚度，同時要控制配筋數量，間距位置。

（4）首先從材料選吸水率小的集料、水泥要選水化熱小的，低堿水泥，對混凝土的配合比要求控制泌水率，外加劑要選改善混凝土孔隙、抗裂的，施工時嚴格控制用水量，現場施工應分層澆筑、振搗要密實，及時養生。

加強型切口翅片是在普通切口型翅片的基礎上局部改動優化所得，關鍵要點在凸凹刀齒的配合上，既要形成加強筋起到加強作用，又要使錯位在鋁材的可延伸范圍內，不至于形成新的切口，反而降低了翅片的強度[5-6]，如圖5和圖6所示關鍵控制點。

（5）此情況較為復雜多與混凝土自身占得因素有關，主要是監控好混凝土的生產的每個環節，主要是材料的源頭、與生產，現場的養生。

（6）施工前應對該處進行檢查，對薄弱面進行清除，對預埋筋位置進行檢查，必要時進行植筋處理。

（7）這種淺表性裂紋/縫，通常與混凝土局部表面振搗不實，混凝土有氣泡、表面失水，溫度收縮、干縮有關系，很難全部消除，主要是通過對原材料的嚴格控制及現場跟蹤監控來逐步改善。

3 常見裂縫的處理方法

3.1 表面處理

包括表面涂抹和表面貼補法。表面涂抹適用于材料難以灌入的細而淺的裂縫，深度未達到鋼筋表面的發絲裂縫，不漏水的縫，不伸縮的裂縫以及不再活動的裂縫。表面貼補（土工膜或防水片）法適用于大面積漏水（蜂窩麻面等或不易確定具體漏水位置、變形縫）的防滲堵漏。

3.2 填充法

用修補材料直接填充裂縫，一般用來修補較寬的裂縫（≥0.3mm ），作業簡單，費用低，寬度＜0.3mm，深度較淺的裂縫、或是裂縫中有填充物，用灌漿法很難達到效果的裂縫、以及小規模裂縫的簡易處理可采取開V 型槽，然后做填充處理。

3.3 施工工藝

施工前應在現場核實裂縫數量、長度及寬度，并在混凝土上進行標注，據此進行灌注膠配量、埋嘴、灌膠等方面的具體計算和安排。對于混凝土結構裂縫，寬度W≥0.2mm（最嚴格寬度處理）時，進行灌注封閉；寬度W＜0.2mm時，做裂縫封閉處理。

3.3.1 裂縫的檢查及清理

圖1 刻V 型槽

3.3.2 埋設灌漿嘴

裂縫清理后，用封閉膠騎縫埋設、粘貼灌注嘴，灌注嘴的間距沿縫長依縫的寬窄以35～40cm為宜，原則上寬縫可稀、窄縫可密，但每一條裂縫至少須各有一個進漿孔和排氣孔。

3.3.3 封縫

對壓漿區域的裂縫，無論縫寬大小，應同時封閉，以防裂縫相互貫通而跑氣跑膠，見圖2所示。

圖2 埋設注膠嘴及裂縫封閉

3.3.4 密封檢查（氣檢）

封縫材料固化后，沿縫涂刷一層肥皂水，并從灌漿嘴中通入氣壓為0.2MPa的壓縮空氣，檢查縫的密封效果。對漏氣部位進行補封處理。同時，觀察注膠嘴之間的連通情況。當注膠嘴中氣壓達到0.5MPa時，若仍有不通氣的注膠嘴，則應重新埋設注膠嘴，并縮短其間距。

3.3.5 灌膠操作

結構膠配制：按成品膠的配置說明將膠現場配置好。

灌漿應由低端向高端進行。從一端開始壓漿后，另一端的灌漿嘴在排出裂縫內的氣體后噴出漿液，待噴出的漿液與壓入的漿液濃度相同時，即可停止壓漿，將灌漿嘴封堵。對于已灌漿的裂縫，待漿液固化后將灌漿嘴拆除，并將灌漿嘴處用環氧封閉膠抹平。

3.3.6 質量檢查

灌漿結束后，應檢查補強效果和質量，發現缺陷應及時補救，確保工程質量。

3.3.7 表面處理

結構膠完全固化后，打掉灌漿嘴。用角磨機打磨裂縫表面，使混凝土表面平整。

3.4 灌漿法

目前應用廣范，從細微裂縫到大裂縫均可使用，處理效果好。

3.5 結構補強法

因超載產生的裂縫、裂縫長時間不處理導致的混凝土耐久性降低、火災造成的裂縫等影響結構強度。斷面補強（重新澆筑部分混凝土）、錨固補強（增設加鋼板、加勁梁、錨桿）、預應力補強（增設預應力筋）。

4 在公路工程施工過程中避免混凝土出現裂縫的基本策略

4.1 在公路工程施工設計階段就對可能存在的裂縫進行分析與設計

對于市政道路路面而言，最為常見且嚴重的問題莫過于各種因為不同原因而產生的裂縫，這些裂縫產生的條件不同，對其進行補救的方式也各有不同，因此在進行市政道路路面規劃工作的時候往往需要根據可能會出現的裂縫情況進行分別管控，確保能夠根據裂縫產生的原因不同來進行提前防治，避免在正式施工后道路產生裂縫影響正常使用，提高成本消耗。在選擇市政道路路面的材料時也應當考慮到裂縫的產生可能性，保證材料有一定的抗拉伸性或者穩定性，保證在一定形成的形變下也能維持自身的質量，避免由于材料劣質產生的裂縫，為整個市政道路整體的安全性創造良好的條件。

4.2 對混凝土的施工上進行選擇

對于公路行業最首要的任務就是在保證公路舒適度與安全性的同時盡可能提升其外表的美觀性。那么在準備階段就需要盡可能的選擇合適的方式進行工作了。首先就要在進行建準木板的選擇工作時盡可能的選擇保溫效果較為出色的混凝土建設模板，以方便后續的公路工程工程進行。在這一階段選擇具備良好保溫效果的模板能夠減少后續的工作量。通常而言，可供人們選擇的混凝土施工模板包括木制模板、鋼化模板、或者鋼木混合型的模板，其中保溫效果最好的模板是木制模板，鋼化模板的質量過硬，但是由于鋼材導熱效果較好，難以實現保溫工作，因此在進行模板采用的時候需要盡可能保證其能夠滿足溫控要求。另一方面則是需要在施工之前做好現場的信息采集工作，根據公路工程實際的情況來進行混凝土澆筑塊體所需要的溫度應力和收縮應力閾值，并基于收集到的信息來制訂好對混凝土的溫度控制方案，從而實現對于施工工程中混凝土內外溫差的控制，同時還需要盡可能的做好混凝土升溫峰值與降溫速率的控制工作，防止由于溫度變化過快導致裂縫的產生，影響整個工程的進程，做好施工質量的防控工作。而最后一點則是針對混凝土的澆筑工作的澆筑工作的，混凝土在澆筑期間必須連續性，否則很容易出現不成型的問題[3]。

4.3 做好混凝土的配比工作

對于公路工程的施工工作，想要保證混凝土質量最重要的事情之一就是要做好水泥的配比，盡可能減少配比異?？赡軐е碌幕炷亮芽p產生。在進行水泥的選擇工作的時候，應當選擇低熱或者中熱的礦渣硅酸鹽水泥，并且在進行混凝土配比工作的時候降低對于水泥的用量，防止后期的升溫導致混凝土開裂，提高混凝土整體的穩定性。在混凝土中除了水泥就是骨料的選擇工作，在這方面，公路人員應當根據整個工程的特點選擇粗骨料或者細骨料。同時還應減少水泥的用量，給公路企業降低成本的消耗。在進行水泥與骨料的混合工作時，也應當注意好二者的混合比例，為了方式產生過大的溫度應力，在交工的時候將其作為評定強度的準則，在滿足工程所需的強度后盡可能降低水泥使用的計量，在減少混凝土裂縫概率的同時降低后期養護費用的消耗。

4.4 注重對于混凝土的養護

在進行正式的公路工程施工之前，需要根據工程的實際要求來制定出較為符合國家相關要求的混凝土澆筑方案。在這一點上需要考慮到公路工程的建設難度較大，還有公路自身的載重以及結構問題，方便公路正式投入到應用中時能夠維持自身的質量。在進行混凝土公路工作的時候是可以將其拆分成分層澆筑的，這也更方便進行長距離的混凝土運輸。在澆筑工作結束之后，需要按照建設規范進行后續的養護措施，控制好混凝土儲藏的溫度與降溫速度，同時還要保證混凝土的表層處于濕潤狀態，防止突然降溫和干燥導致的混凝土開裂。在施工結束后應當對公路進行檢查，避免裂縫的出現。

5 結束語

綜上所述，公路施工質量對于我國城市的發展有著重要的意義，在施工過程中通常需要使用到大量的混凝土，而混凝土自身一旦受到外界影響就很容易出現質量方面的問題，尤其是裂縫對混凝土的質量將會產生極為不利的影響，為了能夠更好的滿足公路施工質量自身的需求，就應當重視對于公路施工工程中混凝土的質量管控，盡可能在施工過程中對混凝土質量進行整體的把控，找到混凝土出現裂縫的原因并且對其進行針對性的整改，根據混凝土自身的特點維持其安全性與整體的質量。由于混凝土的適用范圍較廣，再加上對質量的需求較高，才需要相關部門重視對其質量的管控，針對以上不同程度出現的裂縫應針對性采取處置措施，才能發揮混凝土的性能，才能更好地控制施工，才能使結構更加安全、耐久。