公路工程施工中混凝土裂缝成因及对策

许 伟

(山西省公路工程监理技术咨询公司，山西太原 030006)

公路工程施工中混凝土裂缝成因及对策

许 伟

(山西省公路工程监理技术咨询公司，山西太原 030006)

基于参考大量文献资料，从材料、混凝土配比、施工等方面分析了公路施工中混凝土施工裂缝、收缩裂缝、温度裂缝的成因，并对此提出了防治措施，以推动我国公路事业稳步发展。

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混凝土因自身抗压强度高、耐火性好、不易老化，且可浇筑成各种外形，成为了公路施工最主要的建设材料之一。但是由于混凝土施工中易受到自身变形、约束等影响，硬化成型的混凝土易出现裂缝，破坏混凝土结构的稳定性和强度。近年来，我国各地多次发生公路因裂缝而影响质量，导致结构出现问题而造成塌陷的事故。公路工程施工中，混凝土裂缝一直是影响工程施工质量的致命性问题，如何使其得到有效防治则是最困扰施工技术人员的问题之一。

1 公路工程施工中常见的混凝土裂缝问题

1)施工裂缝。

施工裂缝是指混凝土构件在制作、脱模、运输、堆放过程中，在各种内外部因素作用下出现纵向、横向、斜向、水平、竖向等表面或贯穿裂缝。混凝土构件制作与保存过程中之所以产生施工裂缝问题，主要原因在于以下几个方面：木板浇筑前未将其浇水湿透;木板吸水膨胀;隔离剂失效;振捣过大;运输中受到冲撞等。混凝土构件施工中一旦受到以上因素的影响，就可能产生裂缝。

2)收缩裂缝。

混凝土工程施工中最为常见的裂缝就是收缩裂缝，主要是因水泥和水量所引起的。从理论分析，水泥和水的用量越多，混凝土收缩反应就越大，就越易出现收缩裂缝问题。当混凝土搅拌中使用不同品种的水泥，混凝土的收缩程度就会有所变化;当混凝土内部与外部的水分蒸发程度不同，就会导致混凝土结构出现变形。一般情况下，混凝土表面的水分流失比较快，变形程度比较大;内部水分流失比较慢，所以对混凝土变形的影响相对较小。由于混凝土表面变形高于内部，在此影响下，混凝土表面收缩变形中就会受到内部混凝土的约束而出现拉应力，最终在拉应力作用下产生裂缝。收缩裂缝一般以网状、平行线状的形式分布于混凝土表面，不仅降低了混凝土结构的抗渗性还影响了它的外形美观。由于收缩裂缝的存在破坏了混凝土的抗渗性，降低了混凝土的承载力和耐久力，最终导致混凝土结构质量出现问题。

3)温度裂缝。

公路工程施工中往往要采用大体积结构的混凝土，由于混凝土体积比较大，水泥水化热产生的大量热气聚集在混凝土结构内部不易散发，加之混凝土表面散热快，在两种因素影响下，使混凝土结构内部与外部存在较大的温差，产生一定的拉应力。当这种拉应力大于混凝土结构的抗拉强度极限，就会产生温度裂缝。温度裂缝大多在温度较低、温度变化比较大的情况下发生，裂缝走向没有一定规律，纵横交错的分布于混凝土构件表面。

2 公路工程施工中混凝土裂缝问题的成因

公路施工是一个复杂的过程，涉及面广、参与人员多、影响因素复杂，自然混凝土裂缝的成因也多种多样。对于公路工程而言，不同的混凝土裂缝，其形成机理不尽相同，但是多与以下几个方面有关：

1)材料因素。水泥、砂石等材料不符合工程施工要求是引起混凝土出现裂缝的最常见的材料质量问题。其中，水泥质量尤为重要。如果水泥强度达不到设计要求，或受潮等，施工中就可能出现裂缝问题，影响公路工程的施工质量。建设材料作为施工的基础材料，只有保证了其质量不出现问题，才可能为混凝土工程施工质量优质奠定坚实基础。

2)混凝土配比。所谓的混凝土配比就是指水泥、砂、石、水、添加剂及其他材料之间的配合比例。按照科学、合理的配合比例搅拌而成的混凝土才能满足公路工程的设计要求，保证工程的施工质量。如果混凝土配比不当，就会出现水泥用量不当、含砂量不当等问题，直接影响混凝土结构的抗拉强度，使其出现不同程度的裂缝。

3)施工因素。造成混凝土出现裂缝的施工因素多种多样，如模板构造不当、振捣不到位、搅拌不均匀及其时间不充分、浇筑不当、支撑刚度不足等。鉴于施工阶段是混凝土结构强度形成的重要阶段，施工中即使是一些微小的影响因素都会导致混凝土结构出现问题。

4)人员因素。施工人员作为一切施工计划、技术方案的执行者，如果没有坚实的专业知识和高超的操作技能，必然影响公路工程的施工质量。例如，不熟识混凝土搅拌中的一些注意事项，搅拌时间过长、水量过多等都会影响混凝土强度的形成，以致于施工出现裂缝。

3 公路施工中混凝土裂缝问题的防治措施

1)确保施工方案科学化、合理化。

在施工准备阶段，技术人员要结合工程要求确定混凝土结构的允许裂缝宽度，以此为基础展开设计活动，方可有效控制裂缝问题的产生。确定科学、合理的施工方案后，根据施工方案适当加强构造配筋，最好选择直径细而密的配筋方案，利于提高混凝土结构的抗裂性。

2)严格把关材料质量。

首先，采购人员严格按照工程规范购买与之相符的水泥品种及其他级配材料，确保混凝土强度等级符合设计要求;其次，对采购回来的建设材料进行质量检测，以检测其性能是否符合工程施工规范;再次，合理设计混凝土配比，控制好水泥用量和用水量，最大程度地降低水泥水化热现象所带来的负面影响，做好混凝土构件制作的基础性工作;最后，保管好施工现场内的一切建设材料，防止水泥受潮、钢筋损坏等。

3)加强施工工艺管控。

为了保证公路工程中混凝土结构的施工质量，最主要的措施就是加强施工工艺管理和控制，具体措施如下：

a．匀速浇筑混凝土，保持混凝土良好的流动性，使其具备充分的沉实度，确保硬化成型后的混凝土结构强度符合要求。同时，注意不要沉实过大，以免硬化后发生裂缝。b．混凝土搅拌和运输时间不宜过长，否则易导致水分流失严重，降低坍落度。c．混凝土初凝时易出现干缩裂缝，要适当地进行洒水保养，避免水分蒸发过快出现裂缝。d．采用泵送混凝土施工时，应适当增加水泥用量和用水量以保持它的流动性。但是值得注意的是，不要过分地加大混凝土水灰比，否则混凝土硬化成型时易加大收缩反应，产生更多不规则的收缩裂缝。e．进行分层浇筑的时候一定要处理好接头部位，避免新旧施工缝之间不易融合而出现裂缝。为此，浇筑新的混凝土之前，利用相关工具对旧的施工缝进行凿毛、清洗等处理工作，加强新旧施工缝之间的粘结力，可避免粘结处出现裂缝。f．混凝土振捣一定要均匀、密实，提高密实度，可提高混凝土结构的抗裂性能。g．切记不可拆模过早，以保证混凝土结构有足够的刚度和强度。h．混凝土构件运输过程中不可长期颠簸，避免撞坏构件;按照正确的顺序安装混凝土配筋，按部就班。

4)提高施工人员的操作水平。

正式施工之前，施工单位要严格考核施工人员的技能和操作能力，并对没有达到要求的人进行岗位培训，让其熟识公路工程混凝土施工中的施工工艺和技术，提高其技能水平。同时，与施工小组做好技术文件交底工作，严格落实技术要求，工作中不可疏忽，以保证混凝土结构的施工质量。

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［3］岳艳敏，李 斌，尚亚军．公路工程混凝土裂缝的防治与处理［J］．技术与市场，2011(5)：92-93．

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The causes and countermeasures of concrete cracks in highway engineering construction

XU Wei

(Shanxi Highway Engineering Supervision Technology Consulting Company，Taiyuan 030006，China)

Based on reference of a large number of documents，this paper analyzed the causes of concrete construction cracks，shrinkage cracks，temperature cracks in highway construction from materials，concrete proportioning rate，construction and other aspects，and put forward prevention measures，so as to promote the highway steady development in China．

highway construction，crack，cause，prevention measure，concrete

TU755．7

A

10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2014.13.088

1009-6825(2014)13-0158-02

2014-02-27

许 伟(1981-)，男，工程师