公路工程施工中混凝土裂缝成因及对策

公路工程施工中混凝土裂缝成因及对策

段志鹏杨艳

西南交通建设集团股份有限公司段志鹏杨艳

摘要：混凝土除应具有一定的强度，能安全地承受设计荷载外，还应具备适应其周围自然环境的能力，以及满足使用上的其他特殊要求，因而具有各种特殊性能。在公路工程中采用混凝土路面进行施工，由于材料和施工方面的原因，使得公路工程施工中混凝土裂缝发生。本文将针对公路工程施工中的混凝土裂缝成因及对策进行分析。

关键词：公路工程；混凝土；裂缝混凝土具有许多优点，可以根据不同的要求配制不同性能的混凝土；混凝土在凝结前具有良好的可逆性，可以浇注成各种形状和大小的构件或结构物；与钢筋有牢固的粘结力，能制作钢筋混凝土结构和构件；硬化后有比较高的强度和良好耐久性；其粗、细集料可以就地取材，成本低。但混凝土也有抗拉强度低、容易开裂、自重大等缺点[1]。

一、混凝土材料的特性混凝土拌和工作性简称和易性，是指新拌水泥混凝土易于各工序施工操作（搅拌、运输、浇灌、捣实等）性能，是一项综合的技术性质，包括流动性、黏聚性和保水性。在此将三者一并介绍。

流动性是指混凝土拌和物在本身自重或施工机械振捣的作用下，能产生流动，均匀填充模板，形成密实的混凝土体的性能。

黏聚性是指混凝土拌和物在施工过程中其组成材料之间有一定的黏聚力，在一系列工艺过程中流而不散，不产生分层和离析的现象。

保水性是指混凝土拌和物在施工过程中，具有一定的保持水分的能力，不致产生严重的泌水现象。发生泌水现象的混凝土拌和物，由于水分分泌出来会形成透水孔隙，从影响混凝土的密实性，降低其质量。

二、公路工程施工中混凝土裂缝成因分析（一）原材料选择不当1.水泥强度不足、安全性差、碱含量超标是混凝土开裂、断板的主要原因之一。一般情况下，路面混凝土宜选用碱含量不大于0.6%（质量分数）的水泥。

2.混凝土配合比选用不当。路面混凝土的配合比应与结构混凝土有所区别，尤其是混凝土的砂率选择、水灰比、用水量的确定、单位水泥用量的多少、施工中的准确计量等都直接影响路面混凝土的性能。根据不同的施工机械和施工工艺，应综合考虑以上参数的选择，并以成型后表层砂浆层的厚度，适当调整配合比的组成，防止由于混凝土拌制不均匀及砂浆层过厚形成的收缩不均[2]。

3.集料（砂、碎石）含泥量及有机质含量超标。就路面混凝土与结构混凝土强度特性及受力特性来看，路面混凝土所用砂、石料的含泥量及有机质含量应比结构混凝土进行更加严格的控制，否则将直接影响混凝土的界面粘接强度及抗弯拉强度。

同时过量的黏土含量有降低混凝土面层耐热性能，增大局部混凝土收缩膨胀的趋势。有资料表明，在同样的水灰比条件下，石英岩、石灰岩等亲水性集料与水泥石界面粘结力大，花岗岩等亲水性差的集料则反之。

图1公路工程的混凝土裂缝4.集料级配不良。不良的集料级配将可能导致混凝土的离析，粗、细集料聚集，形成强度和变形的薄弱区域。

（二）气候影响路面混凝土相对于结构混凝土的蒸发表面积要成倍增大，因此，受气候的影响，表面温度变形也大得多。

（三）施工组织或施工工艺不当造成的混凝土路面板开裂、断板施工组织不当主要表现如下：1）切缝深度过浅，或切缝不及时，是形成早期横向断板的主要原因。2）相邻板各走通缝，甚至断板。3）过早的行车碾压，开裂。对新浇筑路面板产生诱导裂缝，开放交通，将导致路面板的纵向裂缝。

（四）路基或基层施工不当造成断板1.基层不平整会大大地增加其与混凝土界面的摩阻力，导致较薄弱路面开裂。

2.基层标高失控，造成路面厚度不一致，过薄或薄厚交界处将成为薄弱断面，在混凝土收缩时，由于难以承受拉应力而开裂。

3.干燥的基层会吸收混凝土拌合物中的水分，使底部混凝土失水，强度降低，导致开裂。

三、公路工程施工中混凝土裂缝的对策（一）正确合理设计水泥混凝土路面认真及时地组织设计人员和有关专家，对水泥混凝土路面的规范要求和设计理论进行深入细致的讨论和研究，提高对设计理论的认识和了解。根据当地的地理位置、地形、环境、水文地质和沿线工程，尤其是车辆的类别和交通量的组成以及地方材料的供应情况，提出符合实际的轴载等设计参数、路面结构、路基填料、材料组成、碾压方案和要求，设计出适宜的水泥混凝土面板以及完善的排水系统，提出合理经济的水泥混凝土配合比设计和要求。

（二）混凝土配合比的优化选择控制混凝土拌合物坍落度，选择适宜的砂率，确定合适的混凝土含气量以及较小的坍落度损失，是保证混凝土施工正常进行的关键。就增强混凝土温度变形能力而言，掺入引气剂将在保持混凝土高强度的同时，降低混凝土的温度变形量，有助于提高混凝土板块的抗裂能力。混凝土中加入混合材料（如石灰、粉煤灰等），能够较明显地减少混凝土水化热，有利于防止混凝土由于温度应力产生的破坏。但是，应当注意，掺入任何混合材料必须通过试验确认其对强度、抗冻性、耐磨性等指标的影响。用于路面混凝土的粗集料的最大粒径不宜大于30mm，且宜采用连续级配的石子，细集料宜采用粗砂（混砂应调整其细度模数达到中粗砂标准）[3]。

（三）合理选择施工工艺，严格控制施工过程的质量1.尽量采用机械化施工，并注意机械的配套和能力匹配。

2.要根据机械性能准确掌握混凝土的拌合时间，最长拌合时间不应超过最短拌合时间的3倍。混凝土拌合时，如果集料温度过高，应采用降温措施后再配料拌合。如果采用洒水降温方法，应及时测定含水量，调整拌合水用量，保证水灰比不变。

混凝土路面施工开盘前，要仔细检查振动梁、发电机、运输车辆等机具设备，确保其完好。现场中要有备用机具，严禁故障机具施工，并检查施工运料道路是否通畅，确保施工的连续性。配料、拌合、运输、摊铺作业面要有序配合，对于气候突变、停料、停电等情况，应提前做好准备工作，调整工序，暂停面板施工。重新铺装时应按施工缝处理接缝。

结论总之，在公路工程施工中，要加强对混凝土材料的科学设计与管理，采用合理的施工方法，从而降低公路工程施工中混凝土裂缝的产生，保证施工的质量。

参考文献：[1]王恩华.浅述高速公路桥梁施工混凝土裂缝的成因及预防[J].黑龙江交通科技，2014，04：144.[2]张合川.公路工程建设中混凝土裂缝的问题分析及处理[J].门窗，2014，02：193-194.