公路工程施工中混凝土裂缝成因与解决方法

王小强 李林翰

摘 要：现代公路工程开发建设阶段，为保证混凝土项目建设的质量与安全，施工人员则需要对混凝土裂缝问题成因进行解析，并采取针对性解决措施，对混凝土裂缝进行有效防治。本文就公路工程施工中，混凝土裂缝成因与解决方法进行分析探讨。

关键词：公路工程 混凝土裂缝 解决对策

Abstract：In the development and construction stage of modern highway engineering， to ensure the quality and safety of concrete project construction， construction personnel need to analyze the causes of concrete cracks and take targeted measures to effectively prevent concrete cracks. This article analyzes and discusses the causes and solutions of concrete cracks in highway engineering construction.

Key words：highway engineering， concrete cracks， countermeasures

1 引言

隨着社会经济的蓬勃发展，人们生活水平的提升，使车辆数量在不断的上升，对道路带来一定的压力，所以需要加大公路工程项目的建设数量，进而减轻道路压力。混凝土裂缝问题的出现，直接影响到后续工程的建设质量。为打造精品公路工程，在实际混凝土施工建设时，施工人员需要采取合理科学的混凝土施工技术控制对策，有效规避混凝土裂缝，达到公路工程建设的质量标准。

2 公路工程施工中混凝土产生裂缝的危害

我国公路工程在建设的过程中，混凝土是首要的原材料，所以应该对混凝土极易出发生的问题加以重视，如混凝土裂缝，倘若出现这种现象就会为人们的日常出行带来严重的交通隐患，从而降低公路工程的整体安全性。人们在公路上正常行驶中如果混凝土发生裂缝，越来越多的车辆会给公路路面造成的一定的负荷，倘若受到天气因素的影响，当降雨时积水会逐渐渗透到公路工程的裂缝中，进而将裂缝范围予以扩大，使得公路工程出现坍塌的情况。不仅如此，公路工程的损坏会在一定程度上损失经济，对公路工程建重新修建时需要耗费大量的人力与物力，还会影响人们日常出行的安全性。另外，由于混凝土本身的结构较为特殊，极易与空气中的二氧化碳结合出现化学反应，从而加快公路工程混凝土的裂缝出现，使得公路工程整体质量明显降低。

3 公路工程施工中混凝土裂缝问题及成因

3.1 施工材料引起裂缝

在公路工程建设阶段，为保证混凝土项目施工建设质量与安全，施工人员则需要加强对施工材料质量的控制。在实际建造阶段，若施工材料的质量没有得到有效控制，则无法保证混凝土项目的整体建设质量。在材料质量缺陷的影响，将导致混凝土裂缝问题的出现。

3.2 温度变化引起裂缝

混凝土具有热胀冷缩的物理特性，在混凝土内部结构、外部环境出现较大的温度变化时，将导致混凝土出现变形。若变形问题没有得到及时处理，则可能会导致混凝土出现裂缝。因为，在温度变化导致的混凝土变形过程中，混凝土内部结构产生的拉应力，一旦超过混凝土抗拉强度，则会出现温度裂缝。通过对混凝土温度裂缝的成因进行归纳可知，主要集中于以下几个方面。

其一，在冬季开展公路工程开发建设时，由于外界的施工温度较低，而混凝土内部含有一定的水分，则容易出现冰冻问题，进而使得混凝土内部体积膨胀，即混凝土内部结构出现膨胀应力[1]。与此同时，在混凝土内部凝胶孔中，冷水出现了微观的迁移、重新分布变化，进而导致混凝土内部出现了渗透压，使得混凝土内部的膨胀应力不断增加，最终超过混凝的内部结构抗拉强度，导致混凝土出现裂缝。

其二，鉴于公路工程施工建设过程中，需要进行大体积混凝土施工，而大体积混凝土施工过程中，水泥水化阶段会产生大量的热量，若该热量无法及时散发，则会使得混凝土的内部温度过高，且远高于混凝土表面的温度，使得混凝土出现较大的温度差，导致混凝土结构出现拉应力。在拉应力超过混凝土的抗拉极限时，则会导致混凝土温度裂缝的出现。

3.3 混凝土收缩引起裂缝

现代公路工程进行混凝土项目建设时，混凝土收缩裂缝问题的出现，对工程整体质量造成很大影响。通过对收缩裂缝的成因解析可知，主要与水泥、水分的多少存在一定关系。在施工过程中，若混凝土中的水泥与水分占比较高，则会导致混凝土出现严重的收缩，进而引发相关的裂缝问题。实际工程建设过程中，由于混凝土施工项目的不同，则需要采取不同型号的水泥材料，进而使得混凝土存在不同的收缩变化。与此同时，混凝土内部结构的水分存在不同的蒸发速率，若没有对水分进行合理控制，同样会引发混凝土裂缝问题。

如混凝土凝固过程中，外部水分蒸发较快，而内部水分蒸发较慢，则会导致混凝土出现收缩裂缝。在混凝土结构变形过程中，一旦外部变形产生的应力，超出了内部结构的承载能力，将会导致收缩裂缝的出现[2]。通过对混凝土收缩裂缝的外观进行观察可知，主要呈现为平行线状、网状，将严重影响到混凝土的抗渗能力，导致混凝土的承载力与耐久性下降，无法有效保证公路工程的整体建设质量与安全。

3.4 人员操作不当引发裂缝

混凝土项目施工建设阶段，施工作业人员操作不当，则会导致混凝土出现裂缝。如分层浇筑时，没有对技术要求进行严格执行，凭借着工作经验控制浇筑时间与厚度，使得混凝土的整体施工质量无法得到保证，给后续混凝土质量埋下隐患，导致混凝土裂缝问题的发生。

3.5 养护不到位引起裂缝

混凝土可以吸收大量水分，属于吸水性较强的建筑材料，在混凝土达到一定湿度后才可以固化。为此，在混凝土固化过程中，则需要开展合适的养护工作，保证混凝土获取一定的水分，将混凝土内外部的温度差进行合理控制。在温度、水分、湿度等要素得到有效控制后，则可以保证混凝土的固化质量。在实际公路工程建设过程中，由于混凝土养护工作开展不到位，使得混凝土固化质量，无法达到验收标准，严重影响到公路工程的整体运行安全性。

3.6 水泥下沉引起沉陷裂缝

沉陷裂缝同样也是公路工程中混凝土出现裂缝的常见现象，混凝土发生沉陷裂缝的原因可以从两个方面分析：第一，对混凝土进行浇筑后，骨料和水泥等出现下沉，受到钢筋、预埋件阻碍等情况的影响，会造成混凝土出现剪应力与拉应力，进而形成裂缝;第二，对混凝土浇筑并骨料与水泥自然下沉后会发生泌水情况，在水泥沉降的过程中就会导致混凝土出现裂缝，然而这些裂缝普遍是在混凝土浇筑后1-3个小时内出现，属于早期裂缝的一种，当沉陷停止后应该立即对其进行处理，对其进行加压磨平，促使混凝土裂缝闭合。与此同时，由于沉陷裂缝时因为地基土过于松软、浸水以及回填密实程度不足所导致的，如果模板的刚度未达到标准或者其支撑的间距比较大时，也会使混凝土结构发生裂缝，特别是在冬天，模板通常会冻土上支撑，一旦冻土化冻之后也会发生混凝土沉降不均匀的现象。

4 公路工程施工中混凝土裂缝问题解决对策

4.1 加強原材料质量控制

为有效提升公路工程混凝土施工质量，施工人员则必须加强原材料质量的控制，为后续混凝土的整体施工建设铺垫基石。在原材料质量控制时，应当基于质量采购工作要求，对每一种施工材料的质量进行严格管理控制，有效提升混凝土的施工质量。为杜绝劣质材料进入施工现场，则需要基于信息技术，对原材料的质量进行全过程质量监控，为后续项目的施工建设铺垫基石。

4.2 混凝土施工温度控制

在进行解决混凝土温度裂缝问题时，施工人员必须对混凝土的温度进行有效控制。通过对温度裂缝进行分析可知，该类裂缝主要是由于混凝土出现温度差。在对混凝土温度进行控制时，应当将混凝土的温度控制在标准范围内。在混凝土搅拌、运输、浇筑、振捣等工艺开展过程中，都会使得混凝土内部材料产生较多的摩擦，进而使得混凝土的温度过高。为很好解决该问题，应当通过专业的冷却水管道，实现对混凝土降温处理。

如大体积混凝土施工建设时，为保证公路工程的整体建设质量与安全，则合理安装冷却水管道，对其进行合理固定，避免在混凝土浇筑过程中变形损坏，影响到后续混凝土施工的质量与安全。在混凝土进行浇筑后，冷却水管则会通过冷却水，完成对混凝土的降温处理。为实现对混凝土温度的科学控制，则需要设置合适位置的测温点，保证对混凝土内部温度的有效监测，确保混凝土内外温度差控制在25℃以内，则可有效规避温度裂缝的出现。为保证冷却水管系统运行的有效性，需保证出水口与进水口，均设置在混凝土的上层，以发挥出混凝土冷却水管的运行价值。为避免混凝土表面温度降低较快，则可以利用毛毡进行覆盖，有效减少混凝土表面的温度流失、水分流失，保证混凝土凝固的质量与安全。

4.3 添加外加剂规避裂缝

为很好地规避混凝土收缩裂缝，在实际混凝土施工过程中，则可以合理使用外加剂，有效提升混凝土施工质量与效率。在公路工程进行大体积混凝土施工时，若外加剂添加不合适，将对混凝土的整体施工质量造成直接影响，不利于公路工程的整体建设运行。为此，在规避混凝土收缩裂缝时，应当科学合理使用外加剂，充分发挥出外加剂的应用价值，提高公路工程的整体建设质量与安全。

在公路工程大体积混凝土进行施工建设时，为有效提升大体积混凝土施工的质量与安全，则可以在混凝土施工阶段，合理添加一定量的碱水防裂外加剂[3]。因为水灰比的变化，对混凝土的收缩会产生直接影响，而通过碱水防裂外加剂的合理应用，不仅可以有效控制水灰比，则能够对用水量进行有效控制。通过碱水防裂添加剂的应用前后混凝土变化进行对比分析可知，混凝土施工的用水量减少了25%，而混凝土施工的水泥用量，则减少了15%，其他材料利用骨料进行合理补充，有效控制了施工材料成本，提高了公路工程整体建设的有效性与可行性。

在外加剂的科学合理应用下，可对混凝土的泌水效应、流动性进行有效控制，对混凝土收缩裂缝进行有效规避。因为，在外加剂的合理应用下，可以有效提升混凝土中，水泥浆液与骨料之间的黏度、抗拉强度，使得混凝土的性能得到有效改善，保证混凝土具有较好的和易性。工作人员进行混凝土施工时，能够快速高效完成抹平工作，进而使得混凝土表面形成一层微膜，该层微膜的形成，可有效减少水分的流失，避免混凝土由于水分流失不均匀，而出现收缩裂缝，影响到公路工程建设质量[4]。

4.4 规范混凝土施工标准

在混凝土施工建设过程中，为避免混凝土裂缝问题的出现，工作人员必须对其施工技术与工艺进行严格控制，以保证混凝土整体建设的质量与安全。为实现预期工作目标，则需要不断规范混凝土的施工标准与技术要求，保证每一位工作人员，都可以严格制定技术要求与施工组织方案，如混凝土的分层浇筑、混凝土的振捣作业、混凝土的抹平作业、混凝土的养护处理等，工作人员不可根据经验进行处理，应当根据公路工程建设要求，严格执行施工技术方案，以保证公路工程的整体建设质量与安全，发挥出公路工程运行的社会效益与价值。

4.5 加大对添加剂的使用

公路工程施工建设中一些有经验的混凝土浇筑工作人员会在以往的实践过程中，挖掘出预防、控制混凝土裂缝的全新策略，就是加大对添加剂的使用程度。通过对减水防裂剂的合理使用是防止混凝土出现裂缝的有效对策，减水防裂剂的使用能够在一定程度上减少混凝土的用水量，还能是混凝土的收缩功能有所提高，改善水泥浆的粘稠度，避免公路工程中混凝土出现沉缩变形的情况。不仅如此，减水防裂剂还可以实现混凝土抗拉强度的增加，使混凝土本身的抗裂性能得到显著的增强。有些添加剂可以对混凝土的密实度加以改善，提高混凝土的抗碳化性。贯穿性混凝土裂缝时公路工程施工建设过程中最为严重的一种裂缝问题，要想将其进行有效的改善，就应该做好预防和控制工作，提升混凝土的性能，尤其是抗裂水平，确保混凝土的整体质量，进而为公路工程的整体质量提供保障。

4.6 加强混凝土养护工作

养护工作与混凝土浇筑工作同等重要，若养护工作不到位，将使得混凝土裂缝问题出现频率增加。在公路工程竣工阶段，必须契合工程建设的技术要求，编制科学严谨的混凝土养护工作方案與技术要求，确保后续混凝土养护工作开展的有效性与可靠性。在实际混凝土养护阶段，则需要根据实际公路的运行情况，以及相关的季节变化，进而采取针对性的养护技术方案。如夏季公路工程竣工后，养护工作开扎实，应当突出对混凝土湿度的控制，避免混凝土由于水分的缺失，进而出现裂缝。通过及时喷水保湿处理、混凝土表面覆膜处理，实现对混凝土湿度的科学控制[5]。

5 借助物理加固法

除了以上几种对公路工程混凝土裂缝处理的方式外，为了能够有效完善公路工程的整体管理与维修维护的水平，可以借助物理加固法对公路工程施工中混凝土裂缝进行处理。对于公路施工建设中混凝土裂缝对公路整体质量造成的影响，应该合理使用物理加固法，能够在一定程度上使公路施工中对混凝土裂缝解决对策发展趋向变得更为多样化。物理加固不仅可以对混凝土裂缝达到良好的处理效果，还能稳固混凝土的结构性能，就比如说当公路工程中混凝土裂缝对其性能造成严重的不稳定时，使用物理加固法稳定混凝土本身的性能，并在结构的稳定点出增设钢板、支点等提高结构整体稳定性;之后确保混凝土结构稳定的前提下，处理混凝土裂缝，通过混凝土喷射的方式加固裂缝，不仅可以保证公路工程混凝土在结构性能方面的稳定程度，还能高效处理混凝土裂缝。

6 结束语

综上，笔者以公路工程建设为例，简单阐述了混凝土裂缝成因，以及混凝土质量控制对策，有效规避混凝土裂缝，保证混凝土质量与安全。鉴于混凝土项目建设的特殊性，在公路工程建设阶段，必须对混凝土裂缝问题起到一定重视，采取科学针对性的控制对策，有效提升混凝土施工质量。

参考文献：

[1]陈静，刘飞飞.公路工程施工过程中混凝土路面裂缝的成因及质量控制方法浅析[J].四川水泥，2019（09）：34.

[2]齐从军.公路工程施工中混凝土裂缝成因与解决措施探讨[J].人民交通，2019（06）：78.

[3]张武鹏.公路工程施工过程中混凝土路面裂缝的成因及质量控制方法体会[J].智能城市，2018，4（10）：142-143.

[4]苗玉泉.公路工程施工中混凝土裂缝成因与解决措施探讨[J].工程建设与设计，2018（06）：99-100.

[5]张晓东.公路工程施工中混凝土裂缝成因及解决措施[C].中国武汉决策信息研究开发中心、决策与信息杂志社、北京大学经济管理学院.软科学论坛——工程管理与技术应用研讨会论文集.中国武汉决策信息研究开发中心、决策与信息杂志社、北京大学经济管理学院：《科技与企业》编辑部，2015：167.

[6]苗玉泉.公路工程施工中混凝土裂缝成因与解决措施探讨[J].工程建设与设计，2018（06）：99-100.

作者简介

王小强：（1985.08—），男，汉族，甘肃省天水市人，学历：大学本科，职称：中级工程师。研究方向：公路工程、混凝土施工技术。

李林翰：（1991.04—），男，汉族，吉林省德惠市人，学历：大学本科，职称：中级工程师。研究方向：公路工程、混凝土施工技术。