公路工程建设中混凝土裂缝成因与对策分析

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摘要：本文首先介绍了公路工程建设中混凝土裂缝的成因，然后分析了混凝土裂缝控制措施，供相关工作人员参考。

关键词：公路工程，混凝土，裂缝，成因，控制措施。

中图分类号： TU528 文献标识码： A 文章编号：

一、公路工程建设中混凝土裂缝的成因

1 收缩裂缝

所谓收缩裂缝，主要是指混凝土的收缩而出现的裂缝， 这也是公路桥梁工程中混凝土施工最常见的混凝土裂缝。通常可分为塑性收缩裂缝和干缩裂缝， 也是混凝土体积出现变形的主要原因。

1）塑性收缩裂缝。施工工程中的塑性收缩主要发生在混凝土浇筑之后的4 到5 个小时左右出现，因此这时的水份反应最为激烈，且逐渐形成分子链，混凝土表面在泌水的同时导致水分大量快速的蒸发，使得混凝土因失水而收缩的同时骨料会因自重而下沉，之所以产生塑性收缩就是因为此时的混凝土还没有完全硬化，正处于胶结状态，产生的收缩量大约是混凝土体积的1%，而在骨料下沉时因受到钢筋的阻挡，就会顺着钢筋的方向产生裂缝。

2）干缩裂缝。所谓干缩，就是混凝土结硬之后，因其表层的水分逐步散失，湿度也相应降低，使得混凝土体积缩小。由于其表层的水分蒸发速度大于内部散失速度，导致表面收缩大于内部收缩，而表面的收缩又受到混凝土内部的约束，使得混凝土表面承受拉力，若超过混凝土的抗拉极限就会导致裂缝的出现。

3）塑性沉降裂缝。此类裂缝产生的主要原因是由于混凝土中粗骨料下沉时受到钢筋、模板的阻挡。这种裂缝大多出现在浇筑混凝土后0.5～3 个小时，混凝土尚处在塑性状态，混凝土表面失水时就会发生这种裂缝，这是因为混凝土塌落度大，石子沉陷过快所致。另外，在浇筑过程中如果模板支设不牢、向下沉陷、移位，也会出现此类裂缝。

2 荷载裂缝

1）断开裂缝。所谓断开裂缝主要是指钢筋砼构件在受拉过程中整个截面出现的裂缝。在荷载的作用下，受拉构件出现的裂缝会顺着正截面而开裂，且裂缝与裂缝之间的距离具有一定的规律。当受拉构件处于内力小的情况时。钢筋和砼均匀地承受拉力，但随着内力的最大，砼内拉应力超过其抗拉极限，就会导致裂缝的出现，此时钢筋将承担全部拉力，若裂缝宽度在允许的范围之内，构件就属于正常的工作状态，但如果继续增大荷载，使得钢筋的应力达到抗拉极限，就会导致钢筋的伸长率变大，且是平常的2 倍左右，此时构件的工作状态就属于不正常，近似于破坏的边缘。

2）斜裂缝。斜裂缝也叫剪切裂缝，最先在剪应力最大部位出现。而受弯、压弯构件则主要发生在支座周围，从下部开始，并顺着与轴线成25 到50度而开裂，与荷载增大成正比并往受压区延伸，导致裂缝不断增多和扩大。

3）扭曲裂缝。扭曲裂缝主要是由于混凝土构件在扭转和弯曲同时的作用下而出现的裂缝。通常向45 度方向倾斜。钢筋砼构件在扭曲的作用下，导致出现多条纵横交错的裂缝，导致混凝土保护层脱落。

3 温度应力裂缝

此类裂缝产生的主要原因是混凝土浇筑后，积聚在内部的水化热不易散发，造成混凝土内部温度升高，而表面因散热较快，温度低，形成较大的内外温差，使混凝土表面产生温差裂缝。

4 路基沉降产生的原因

路基的主要性能是负责承担公路所受到的外来力量的压力，路基建设不牢固，将会降低路基压力承受能力，严重的可能降低公路的质量，引发公路坍塌。因此，路基要具备承受的巨大重力，要具有足够的强度和稳定性。若地基强度不均匀，路基填料混杂或压实度不好，产生不均匀沉降，或基层平整度差，导致混凝土路面厚度不均匀，在行车荷载及温度翘曲应力作用下，容易使路面应力集中，当压力超过路基混凝土所能承受的范围时，就会在路基强度不够和稳定性不强的地方发生裂缝现象。

二、混凝土裂缝控制措施

1 结构裂缝的防治措施

一是在条件允许的情况下，作为设计方，应尽可能的不用活少用非预应力的结构。所使用的预应力结构螺旋筋和锚垫板在埋设过程中必须符合施工设计图纸的相关规范标准。二是在上述基础之上，在锚垫板后增设四根Φ≥12mm 的纵向撑筋， 并使用其前端将锚垫板顶牢，将其后端则与钢筋骨料连接在一起。由于锚垫板后的布筋很多，在振捣混凝土时必须振捣密实，并在混凝土强度达到设计的张拉强度之后方能进行张拉，对混凝土试块应同体养护。在弄清钢筋混凝土现浇连续箱梁支架所设计的受力体系之后方能进行拆除，并在刚开始的时候就应详细设计落架程序。

2非结构裂缝防治措施

1）温度裂缝防治措施。应安排合理的混凝土浇筑顺序和控制浇筑速度，进行分段分层施工，以降低浇筑时产生的温度差。如果是夏季施工就应对骨料进行洒水降温， 而如果是在冬天施工则应在混凝土表面覆盖薄膜和草垫，并洒水养护。

2）规范施工减少裂缝。施工方案是否合理对裂缝的控制有着较大的关联。因此在确定施工方案时，必须确定混凝土的浇筑量、施工缝之间的距离、施工位置及其构造以及混凝土的浇筑实践和运输与振捣等内容。一次浇筑的长度应根据施工缝来分割，尽可能的将施工缝设置在承受各种应力较小处或变截面处。在控制一次浇筑的厚度之外，还应确定分层位置，也就是水平施工缝的预留位置，通常情况下。应在变截面处或与受拉钢筋原理的部位，例如在钢筋砼受压区。在确定浇筑时间时，应尽量避开炎热天气和昼夜温差大的日子，如果必须在这时间内进行就应做好防护措施，严格控制入模温度。

3 提高施工质量

（1）按照严格的施工顺序，坚决杜绝比如提前拆模和提前施加荷载。如果提前进行拆模会出现混凝土的表面产生较大的拉应力，从而产生“温度冲击”的现象；（2）在混凝土进行浇捣之前首先要对基层的模板进行浇水，并且在振捣的时候还要确保振捣帮的方向，以确保混凝土振捣的密实。相应的，还应该确定混凝土振捣的过度；（3）按照科学合理的运输和搅拌时间来降低混凝土的塌落程度，避免因为长时间使水分的蒸发，从而导致混凝土不规则的收缩裂缝的现象；（4）可以选择采用对混凝土分层浇筑的方式，这种方法能有效的使水化热散发开来，而且可以使约束的条件变得宽泛。因为施工的技术原因，不可能一次性的将结构的整体浇筑完全，也许中间间隔的时间较长，这种情况下就应该选择正确的位置进行设置施工缝，以此来减少裂缝并且确保结构的安全。

4 堵漏法

（1）嵌缝法：这种方法最常用到的地方就是混凝土的表面产生洇水，这种方法比较简单，只需要对混凝土的表面用水泥砂浆和环氧胶泥补嵌就好了；（2）化学灌浆法：这种方法是利用化学灌浆料的方式将渗漏的部位及时的用快速凝结添加剂或者是灌浆料跟水泥砂浆一起用于漏水比较严重的部位。（3）涂膜堵漏发：这种方法的意思是将混凝土的表面发生有裂缝的地方经过处理之后在其表面直接做的防水处理。这种方法用在混凝土结构施工的时候因为振捣没有完全处理好引起的混凝土和表面出现裂缝的状况，这种方法较用于面积大的渗水情况。（4）封堵堵漏法：这种方法用于是孔隙的裂缝情况下使用，来进行快速的封堵。材料大多用的都是快速堵漏剂。

三、结语

近些年,我国公路工程建设数量不断增加,为交通事业发展提供了可靠保障,可公路工程施工中的混凝土裂缝一直是倍受人们关注的,由于超荷载或者施工操作不当等原因,混凝土常有裂缝出现,混凝土施工作为复杂系统工程,加强混凝土材料质量、注意配料比、控制施工工艺及养护等方法,可有效提高混凝土施工质量,防止混凝土裂缝产生,加强公路承载力与耐久性。

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