公路工程混凝土裂缝原因分析及对策研究

2015-04-10魏朝元

四川水泥 2015年8期

关键词：公路工程路面公路

魏朝元

(中国水利水电第七工程局有限公司科研设计院，四川郫县 611700)

公路工程混凝土裂缝原因分析及对策研究

魏朝元

(中国水利水电第七工程局有限公司科研设计院，四川郫县 611700)

随着经济的快速发展，公路在社会生活中扮演着重要的角色，公路作为交通的主要方式，与人们的生活密切关联，也与动经济的发展息息相关，因此，解决公路工程混凝土裂缝问题就显得十分重要。

公路工程；混凝土；裂缝

引言

混凝土的裂缝问题一直是公路工程中难以解决的问题之一，具有很大的危害性，重则可以切断结构的断面，破坏整个公路工程结构的稳定性。其次混凝土的裂缝还有一重要影响就是防水性能，裂缝容易导致水分的渗入，破坏地下结构，进而影响公路工程局部结构的稳定性、耐久性。在公路工程中，出现裂缝的原因复杂，裂缝的种类繁多。因此，分析裂缝的形成的原因以及如何预防裂缝的产生，裂缝产生后怎么去后期弥补等问题至关重要。

1 公路工程混凝土裂缝原因分析

1.1 沉陷裂缝

沉陷裂缝是公路混凝土中一种频率较高的裂缝类型，引起该公路混凝土沉陷裂缝的原因主要可以分为以下几种：一是，地基处理技术不到位，公路地基施工中没有做好地下水的引流工作，引起地基浸水、路基的填充料较杂影响地基的均匀沉降、地基的压实程度会对地基强度及平整性造成极大的影响，而当路面承受一定的负荷后便会因强度不够而出现裂缝；二是，混凝土拌制过程中由于各种骨料、水泥等的配比不对，也会在一定程度上影响混凝土浇筑后的沉降均匀程度，从而导致混凝土出现裂缝；三是，处理混凝土模板时不到位，致使模板发生沉陷，混凝土的浇筑质量受到影响，为其后期裂缝的出现埋下祸根。

1.2 材料因素

公路施工的材料主要是混凝土，混凝土作为重要的建材之一，主要由水泥、砂、骨料等材料组成，如果材料质量不达标，那么必然会影响混凝土的质量，最终导致裂缝。在配料的过程中，如果矿物质的含量较高，那么水泥和骨料的黏合力就会下降，材料的整体抗压力便会降低。如果砂石中含有大量的泥，那么在配料中会增加水泥与水的用量，混凝土的抗冻性、防渗水性都会降低，长时间地遭受冷冻和渗水，工程主体容易出现裂缝。

1.3 收缩裂缝

由于混凝土配比过程中水和其他材料的用量不对，使得混凝土浇筑后水分迅速蒸发，从而引发混凝土的剧烈收缩；另外，由于混凝土内部的水分蒸发缓慢，混凝土内部会对外部形成预应的拉力，在高负荷的承压下公路的混凝土便出现了一定规模的收缩裂缝。

1.4 温度裂缝

公路混凝土的温度裂缝常出现于有较大温差变化的混凝土表层，对公路进行混凝土浇筑后，混凝土在硬结的过程大量释放自身的温度，而由于混凝土内部的温度较外部释放的慢，导致内外部因热胀冷缩而形成了一定的拉应力，当内外部的拉应力到达一定强度时便会在混凝土表层形成裂缝。另外，受自然界温度变化的影响，公路的混凝土也容易出现温度裂缝病害。

2 公路工程混凝土裂缝原因分析及对策

2.1 提高路基工作区的强度和稳定性

路基是经受行车荷载影响较大的深度区域，也是支撑整个公路路面结构完整的重要部位，故其强度和稳定性对于减轻路面裂缝程度来说是极其重要的，否则就会产生沉降而开裂。影响路基强度和稳定性的因素一般由施工过程中的工艺和技术值决定。路基的填筑和压实都是反映其强度和稳定性的重要指标，因此在施工过程中一定要严格控制二者的合理规定值，不能马虎了事而铸就公路的“豆腐渣”工程。只要严把公路施工过程中的技术关和质量关，反复检测，对路基进行合理范围内的加压和填实，才能避免路基沉降导致路面开裂的现象的出现。

2.2 加强混凝土材料的质量控制

公路施工材料没有达到标准，也会导致裂缝，防范要点是严格控制材料的质量标准。在施工过程中，要根据工程的具体要求，选择符合标准的材料，最大程度避免偷工减料，或者贪图价格低廉而选择劣质材料，这样一来混凝土自身的强度会有所降低，抗压力弱，必然导致裂缝的出现。采购人员需要了解建材市场的基本情况，对建材供应商进行严格筛选，确保材料质量过关，这样公路才有安全保障。施工单位也要不定期对材料进行抽检，既要明确混凝土浇筑材料的质量要求，又要加强对混凝土调配材料的质量控制，避免因材料质量不合格而导致裂缝的产生。

2.3 优化混凝土配合比

在混凝土配比设计时，不但要充分考虑到普通混凝土的配合比设计的影响因素，还要考虑到混凝土自身所呈现出来的脱水程度以及混凝土体积压缩程度等。如果混凝土自身所呈现出来的脱水量越大，这就说明其自身体积的脱水量以及压缩量也应当更大。需要注意的是，这种情况下并不是说原始加水量即水灰比越大越好。另外，真空吸水主要是为了增加混凝土早期的强度，对其最终的强度的影响并不大。由于路面建成后要承受车辆长期反复的荷载，因此施工中还要保证足够的水泥用量。

2.4 施工过程温度的控制

一是，在混凝土搅拌的过程中，要注意水量的添加。这样做的目的就是降低混凝土的温度。尤其是在天气热的季节进行施工的话，要控制好混凝土的温度。比如，在夏季施工的时候，我们要将混凝土的浇筑厚度减少，这样更方便于混凝土能够很好的散热。在特殊的情况下，要在混凝土的内部增设降温办法，这样就能确保混凝土的抗裂性。混凝土的质量越好其抗裂性就越强，所以，在公路工程施工的过程中，我们不要忽视混凝土的堆放、搅拌方式以及混凝土的浇筑过程。二是，在公路施工过程中，需要谨慎控制混凝土的入模温度。由于公路工程的特殊性，需要的混凝土体积较大，因此浇筑工作往往在气温适宜的秋季进行，这样可以避免温度过高或者过低带来的负面影响，防止裂缝产生。如果受限于施工工期，需要在冬季或者夏季进行浇筑，那么夏季要避免阳光暴晒，降低入模的温度，冬季则要采取保暖措施，控制温度，避免温差过大。

2.5 重视公路路面裂缝修复和养护方面

公路养护人员和有关部门应做好预防性养护，及时处理与修复公路路面的裂缝。在对公路裂缝进行修复的过程中，养护人员应采取正确的修复措施，以免因为使用材料和修复方法的不当而加重裂缝的破坏程度。比如，养护人员在对路面裂缝进行修复工作应选在干燥的天气，先将缝隙内的尘土、碎石进行清除，再用沥青玻璃脂或者沥青砂等粘结性和耐磨性强材料进行胶合，并辅以其他材料进行捣实。除此之外，保持路面整洁、定时清理路面碎石和修补坑槽沉陷、添加稳定料等养护修复工作，都是防治公路路面裂缝的重要措施。

3 公路混凝土裂缝处理技术的应用

3.1 灌浆法

这种方法的原理在于使用真空压力设备把浆质压入混凝土的裂缝中，随着时间的变化，浆质将会出现硬化，从而同混凝土构成相当稳固的结构，防止裂缝的出现。一般情况下，在公路工程建设过程中，在浆质的选择上，可以使用水泥浆或者其他一些类似的浆质。

3.2 表面修补

这种方法在公路工程的裂缝修补技术中应用非常普遍。通常都是在混凝土的表面进行涂水泥浆，也有一些公路工程在建设过程中使用环氧胶泥进行表面涂抹，都可以达到防腐的目的。在裂缝涂浆后，可以使用刷漆的方法和手段进行修补，当公路表面修补完成之后，因为具有一定的拉应力，混凝土裂缝有可能继续开裂，所以在这个时候，有必要在裂缝的表面粘附玻璃纤维布，保证混凝土的裂缝修补保持完整性。

3.3 嵌缝法

这其实是一种效果非常明显的手段和措施，一般是在混凝土的裂缝位置进行开槽，并且在其槽中填补一些控制水分的材料，从而能够起到对裂缝封闭的作用，保持混凝土裂缝外部的平整性。