高速公路混凝土裂缝成因及缺陷修整技术分析

高速公路混凝土裂缝成因及缺陷修整技术分析

邵明善

中铁十一局集团第二工程有限公司   湖北十堰    442000

摘要：当前社会经济发展对公路工程提出了更高的建设质量要求，及时有效地分析并解决公路工程施工中混凝土的裂缝问题，能有效提高公路施工质量。公路工程中的混凝土是由多种建筑材料混合形成的非均质脆性材料。因混凝土施工工艺和本身结构问题，无法避免会产生一些微裂缝，这些微裂缝经过温度等其他因素的影响会发展为有害裂缝。造成混凝土裂缝的原因较多，必须分析裂缝成因，采取有效的应对措施，使混凝土裂缝得到控制。因此，本文主要针对高速公路施工中混凝土裂缝的类型及危害性、高速公路施工中混凝土裂缝成因进行分析，进一步分析探讨高速公路施工中混凝土裂缝的应对措施，期望能为相关人员提供一些可靠的参考依据。

关键词：高速公路；混凝土；裂缝

引言

随着我国社会经济水平的发展，公路里程数不断增加，高速公路工程的建设规模也在不断扩大。很多新的施工工艺的出现，有效提高了高速公路工程的施工质量与施工效率。但在公路桥梁施工过程中存在一些影响因素，导致部分高速公路结构较易出现裂缝问题，在一定程度上降低了高速公路使用的安全性，缩短了高速公路的使用寿命。

1混凝土裂缝的危害性

第一，破坏高速公路的结构。在高速公路施工中出现混凝土裂缝后，除了混凝土受损，公路的刚柔性能及抗弯度也将大大降低，进而影响到工程的强度，使得公路的正常使用受到影响，增大了群众出行的安全隐患，且造成了较大的损失。同时，在混凝土裂缝不能得到解决的情况下，混凝土内部的钢筋将出现锈蚀的情况，给公路的使用留下隐患，无法保证公路的使用安全及使用寿命。第二，加剧混凝土的破损。在高速公路施工中出现混凝土裂缝后，将影响到结构的强度及耐久性，使得混凝土结构失去保护，进一步加剧混凝土的破损。若无法解决混凝土裂缝，将直接影响到公路的使用安全及使用寿命，这就必须制定合理的控制措施，降低各种因素对工程施工的影响，避免混凝土裂缝进一步扩散，从而保证高速公路的正常使用，维护群众的生命安全及财产安全。

2混凝土裂缝成因

2.1水泥水化热作用

水泥是混凝土中的关键原材料，在浇筑期间伴有明显的水泥水化热现象，产生的热量在内部大量聚集，相比之下混凝土表层温度散发效率较高，内外部温差增加，可达到20～30℃甚至更高，且此现象在大体积混凝土中体现得尤为明显。温差的出现不利于混凝土的有效成型，随之出现温差裂缝。通常，水泥的品种和用量是决定其水化热程度的关键因素，因此，需要将水泥材料的选型和用量控制作为突破口，尽可能缓解水泥水化热。

2.2施工工艺不合理

高速公路施工集多项环节于一体，包含混凝土拌制、运输、浇筑、振捣、养护等，某处所采取的施工工艺不合理时，均容易诱发裂缝等质量问题。以混凝土浇筑前，未对支架的承载力、刚度等做全面的检查，导致质量不达标的装置被投入施工中，混凝土的浇筑质量达不到设计要求;拆模具有一定的破坏性影响，过早拆模时，该阶段的混凝土尚未有效成型，容易出现裂缝，或在混凝土未达到终凝要求时便于该处施加荷载，此时受外力作用而出现裂缝。

2.3混凝土养护方法不合理

混凝土的弹性模量较高而抗拉强度较低，即便存在小幅度的收缩变形现象，也将产生明显的拉应力，而该值超过混凝土的抗拉强度时，将有开裂的迹象。因此，加强现场养护至关重要，在有效的控制措施下，给混凝土的成型创设良好的条件。但在部分高速公路工程中，混凝土浇筑后并未及时覆盖、洒水养护，此时表面水分在短时间内快速散发，随之出现收缩裂缝。若现场环境温度较高、风速较大，将有更为明显的干缩现象。在养护全过程中，未及时洒水或单次洒水量不足时，混凝土也将收缩开裂。

3高速公路混凝土裂缝修整技术

3.1严格控制原材料的质量

公路工程施工时，对原材料质量的管控是保证混凝土质量的基础。选取水泥材料时，应避免使用稳定性差、强度不够的氧化钙水泥，最好使用收缩量小以及产热量小的中低热水泥和粉煤灰水泥，避免混合使用不同标号或者批次的水泥，防止混凝土结构出现裂缝。在配比混凝土材料时，尽量控制水灰比的选用，水分越多，混凝土结构的干缩便越大，因此混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量，一般须将用水量控制在1%以内，同时在材料中添加2%之内的减水剂和矿物掺和料，降低水灰比，减小混凝土结构中的含水量。

3.2加强施工中对温度和水分的控制

高温极易造成公路裂缝，对公路质量的影响不容忽视。因此在公路工程施工中，须通过控制温度以加强对混凝土结构的控制。首先为保护混凝土结构，在混凝土入模时应将入模温度控制在30℃以下，同时采用冷却水循环的方式对混凝土结构的内部温度进行控制。具体的操作方法是:在混凝土结构的内部插入可以循环冷水的管子，为避免在使用中发生管道损坏，需将管道固定在混凝土中，将进水口和出水口都安装在混凝土的上方位置，为方便散热，将进水口设置在中间，出水口设置在周围，待混凝土彻底凝固后通水循环。为降低混凝土产生裂缝的可能性，最好将混凝土内外部的温度差控制在20℃以内。

3.3合理使用外加剂

公路工程施工中，合理使用外加剂，可以有效地预防混凝土干缩裂缝，但是大体积公路混凝土施工时，若外添加剂的添加标准不合理，会降低公路工程的建设质量，在大体积混凝土施工建设时，可以添加定量的碱水防裂外加剂，减少混凝土材料用水量的同时减少水泥用量，再利用骨料补充其他材料，不仅可以有效控制施工材料成本，还能增强水泥浆液与骨料之间的黏度，提高混凝土的和易性，有效改善混凝土的性能，进而避免干缩裂缝的产生。

3.4规范混凝土施工标准

混凝土工程施工中，严格规范混凝土的施工流程，遵守施工的技术要求，可以有效预防混凝土产生裂缝。尤其是进行分层浇筑等技术性强的工艺时，应杜绝施工人员根据经验施工，避免影响整体工程质量。具体操作时，需要多次浇筑，且为强化混凝土弹性，需要在施工中对混凝土进行二次模压。同时，为避免混凝土出现逐层凝固，影响整体结构的完整与稳定，需要对混凝土的浇筑高度预计浇筑时间做出合理的把控，最好在下层初凝前进行上层浇筑，避免因时间间隔过长出现裂缝。在施工中规范操作，既能预防混凝土结构发生裂缝，又能获得理想的施工效果，是每位施工人员应该遵守和执行的施工准则。

3.5做好混凝土结构的维护工作

混凝土结构的后期养护极为重要，若不重视养护工作，混凝土结构使用后期会频繁出现裂缝问题。公路工程竣工后，养护单位需结合工程建设要求，针对混凝土公路制定科学合理的养护方案，保证后期养护工作的顺利开展。具体执行时，须结合公路实际使用情况以及所处环境的温度和湿度情况，采取针对性的养护方案。公路工程施工多为夏季，工程竣工后，考虑夏季高温干燥的因素，应对混凝土湿度加强控制，采取对混凝土路面喷水或者在表面覆膜进行保湿处理的养护措施，减缓水分蒸发，避免混凝土出现干缩裂缝。加强对混凝土公路后期的保养，可以有效减少混凝土裂缝。

结束语

混凝土是一种非均质的材料，施工时，受原材料质量、施工技术、作业人员水平、养护措施及质量等多方面的原因影响，均会使得混凝土存在各种类型的缺陷，最主要且最难避免的缺陷是裂纹。因此，混凝土作业需在满足条件的情况下进行施工并做好早期养护，加快混凝土早期强度的形成。在施工前做出预案，分别找出主因制定对策，对易产生的混凝土裂缝，要制定标准化的处置流程，进行缺陷修整，保证工程质量和安全。

参考文献

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