公路工程施工中混凝土裂縫成因與解決措施探究

張輝輝，喻德明

(1.九江市公路發(fā)展中心武寧分中心，江西 武寧 332300；2.九江市路橋工程處，江西 九江 332000)

1 公路混凝土裂縫成因

出現(xiàn)裂縫，其最主要的一個(gè)原因就是受到不同環(huán)境的影響，而這其中又以溫度影響最為關(guān)鍵。在我國(guó)公路工程建設(shè)中，大部分都是由混凝土構(gòu)成，而混凝土的一個(gè)缺點(diǎn)就是容易受到溫度的影響。在公路使用或者建設(shè)中，都很容易因?yàn)槭艿綔夭畹挠绊憦亩鴮?dǎo)致出現(xiàn)裂縫。在高溫的情況下，混凝土遇到水后容易產(chǎn)生大量的熱量，而這些熱量聚焦在混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)上，在硬化過程中，又產(chǎn)生大量的水化熱。據(jù)有關(guān)資料顯示350～550 kg/m2的水泥，在攪拌成混凝土之后會(huì)釋放出17 500～27 500 kj/m3的熱量。而且隨著混凝土在澆筑過程中，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生的變化，也會(huì)使得水泥的水熱化溫度升高，這就導(dǎo)致了混凝土內(nèi)部溫度比外部溫度高。當(dāng)混凝土體積擴(kuò)大時(shí)，其內(nèi)部的熱量無法散發(fā)，使得內(nèi)部溫度逐漸升高。施工人員在完成混凝土澆筑之后，一般會(huì)在混凝土表面灑上清水，進(jìn)行養(yǎng)生，這個(gè)時(shí)候混凝土表面的溫度下降，而內(nèi)部的溫度因?yàn)闊o法散發(fā)，從而形成了溫度差。這種溫度差，使得混凝土受到熱脹冷縮的影響，從而出現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的變化，久而久之，這種變化就會(huì)形成裂縫。而且在公路在使用過程中，由于受到自然因素的影響，其表面也會(huì)流失一些水分，從而發(fā)生收縮現(xiàn)象。尤其是在高溫和大風(fēng)天氣的影響下，混凝土表面的水分流失速度加快，很多混凝土在還沒有完全硬化的情況下，公路表面的水分就已經(jīng)蒸發(fā)，這也是導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫的原因。一般來說，可以將混凝土出現(xiàn)裂縫分為三個(gè)時(shí)期：即早期、中期和晚期。而每個(gè)時(shí)期都會(huì)發(fā)生不同的變化和影響。具體如表1。

表1 混凝土出現(xiàn)裂縫的主要階段

2 公路工程施工中防止混凝土出現(xiàn)裂縫的具體措施

2.1 合理使用外加劑

外加劑被廣泛使用在公路工程建設(shè)中，能夠有效提高施工質(zhì)量。但是在添加外加劑的時(shí)候也需要提高注意，避免因操作不當(dāng)而造成安全隱患，甚至增加公路裂縫形成的幾率，降低了公路建設(shè)是整體質(zhì)量。因此，在建設(shè)過程中，應(yīng)該結(jié)合公路工程具體情況，合理添加外加劑，將外加劑的最大作用發(fā)揮出來，提高公路建設(shè)的整體質(zhì)量。在實(shí)際工作中，最常見的的預(yù)防公路裂縫的措施就是運(yùn)用減水防裂外加劑。水灰能夠?qū)炷恋氖湛s起到影響，從而降低水分流失對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的影響。合理使用外加劑對(duì)混凝土泌水以及改善稠度有著積極的作用，從而降低裂縫的產(chǎn)生。在公路建設(shè)中，使用外加劑能夠大大提高水泥漿的黏度和抗拉能力，提高混凝土的性能，使其具有較好的和易性。在施工過程中，施工人員在將混凝土表面抹平的時(shí)候，公路表面會(huì)出現(xiàn)一層微膜，這層微膜能夠有效防止水分過度流失，從而起到降低裂縫發(fā)生幾率的效果。

2.2 控制溫度和水分

高溫是導(dǎo)致公路出現(xiàn)裂縫的因素之一。因此，在施工過程中，需要加強(qiáng)對(duì)溫度的控制?？梢圆捎美鋮s水對(duì)混凝土進(jìn)行降溫，在混凝土內(nèi)部插入裝有冷水的管子，使得混凝土整體溫度降低。避免出現(xiàn)溫差，導(dǎo)致最終出現(xiàn)裂縫。在安裝冷水管道時(shí)，需要將其穩(wěn)定牢固，以防在使用過程中出現(xiàn)損壞，或發(fā)生變形，造成漏水等。通過使用冷水管道將混凝土內(nèi)外部的溫度差控制在20 ℃以內(nèi)。由于混凝土冷水的擴(kuò)散遵循某種規(guī)律，即從熱的部分向四周擴(kuò)散，中心地區(qū)會(huì)有進(jìn)水口，周圍設(shè)出水口，因此，出水口和進(jìn)水口都應(yīng)該設(shè)置在混凝土上面。在混凝土凝固后通水循環(huán)。

2.3 注重公路后期保養(yǎng)，修復(fù)破損

在公路投入使用過程中，后期養(yǎng)護(hù)也十分重要，事實(shí)上，導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫或者其他問題的原因很多都是由于后期養(yǎng)護(hù)不夠，從而影響到公路工程質(zhì)量。有研究表明，后期養(yǎng)護(hù)不足是導(dǎo)致公路出現(xiàn)破損和毀壞的一個(gè)重大因素。因此，針對(duì)這種情況，公路養(yǎng)護(hù)人員應(yīng)該給予充分重視，并定期做好檢查和落實(shí)養(yǎng)護(hù)工作。尤其是在公路剛剛完成修建不久，養(yǎng)護(hù)人員應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況制定有針對(duì)性的護(hù)理方案，并嚴(yán)格按照流程落實(shí)，只有這樣才能夠保證公路后期的正常使用，避免出現(xiàn)裂縫或破損等現(xiàn)象。同時(shí)要加強(qiáng)對(duì)溫度的控制，公路建設(shè)完成后受到各種不確定因素的影響，尤其是當(dāng)發(fā)生加大溫差的時(shí)候，加上混凝土整體水分不均，很可能造成公路破裂。因此人員在養(yǎng)護(hù)公路的時(shí)候，要控制溫度，確保公路結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，避免因?yàn)闇夭疃鴮?dǎo)致出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。尤其是在夏季施工的時(shí)候，為了避免水分流失過快，出現(xiàn)較大溫差，可以采用表面腹膜方式，并對(duì)其進(jìn)行噴水，這樣能夠有效防止水分過度流失，造成公路內(nèi)外結(jié)構(gòu)不均衡的現(xiàn)象，避免出現(xiàn)裂縫。

2.4 及時(shí)進(jìn)行切縫施工

除了保證施工質(zhì)量，控制溫差和水分外，切縫工作也是避免公路出現(xiàn)裂縫的一項(xiàng)重要工作。及時(shí)對(duì)公路進(jìn)行切縫施工，有效減少公路出現(xiàn)裂縫。這種方式是通過控制混凝土的板塊自然收縮，使其能夠按照指定位置形成板塊，從而有效避免公路出現(xiàn)不規(guī)則的裂縫。但是在施工的過程中，應(yīng)該注意施工的時(shí)間，要觀察公路的干燥程度?？梢韵葘?duì)其進(jìn)行試切操作，當(dāng)公路在切縫的時(shí)候沒有出現(xiàn)毛邊的時(shí)候，就可以進(jìn)行施工。在進(jìn)行切縫的時(shí)候必須控制切縫深度大于設(shè)計(jì)的切縫深度，以免使得板塊裂縫在切縫的位置開展。在實(shí)施中，應(yīng)該將切縫深度控制在板塊厚度的1/3處。由于切縫工作常常在還沒有拆模的情況下進(jìn)行，這時(shí)無法對(duì)路面邊緣進(jìn)行切縫。因此，在拆模的時(shí)候，應(yīng)該及時(shí)對(duì)邊緣部位進(jìn)行補(bǔ)切，以免模塊的邊緣出現(xiàn)裂縫。

3 結(jié) 語

由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)正處于飛速發(fā)展的階段，公路橋梁等作為交通發(fā)展的基本，所以加強(qiáng)公路橋梁方面的管理和控制就成了未來工作的重點(diǎn)。為了防止公路建設(shè)出現(xiàn)裂縫，施工人員除了在施工中要嚴(yán)格按照規(guī)章制度和流程進(jìn)行施工外，還需要嚴(yán)格選擇各種優(yōu)質(zhì)材料，以免材料引起的公路破損。同時(shí)也要加強(qiáng)后期護(hù)理，在施工和養(yǎng)護(hù)工作中，要注意控制混凝土的內(nèi)外溫度，降低溫差，并保持相應(yīng)是濕度和水分。在施工過程中合理使用外加劑等。