公路工程施工中混凝土常见裂缝产生原因及处置措施
时间：2023-06-18 17:45:04 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
陈 锋
中国路桥集团西安实业发展有限公司 陕西 西安 710000
混凝土因其自身的可塑性、易密性、可操作性、强度高、耐久性好、就地取材、造价低等特点是当今建筑中用的最多的材料，但其硬化后所产生的质量缺陷如：龟裂、裂缝、起皮、空洞、麻面等问题严重影响其使用性能尤其是裂缝及为严重，它的出现表明着混凝土内外存在着明显的差异缺陷[1]，存在着多少不确定不利因素，那地方薄弱那就有可能产生裂缝，现对目前常见裂缝产生形式及原因分析如下：
1.1 水平横向裂缝
这类裂缝经常以一段一段地形式出现，一般出现后都与地基基础或持力层反射裂缝有关一般都是下面出了问题后：沉降、塌陷、岩体变化、断带失稳后才出现整个面的断裂，一般断面比较彻底通常是断面完全断裂，断面明显。
1.2 竖向裂缝
此裂缝一般不经常出现，当出现时一般表明该构件受力结构有可能已遭到破坏或正在破坏，当T梁出现此情况时表明梁体已严重受损可能有安全隐患，当路面出现此情况时说明该路段已严重塌陷，持力层已丧失其承载作用，基础可能有严重问题。
1.3 45℃角斜向裂缝
当路面出现此情况时说明该路面底层钢筋布设有问题，钢筋间距太小或钢筋保护层离混凝土面间距太小，收缩与张力使混凝土表面出现斜向裂缝，当T梁腹板出现此情况时说明腹板钢筋布设位置及混凝土厚度不够。
1.4 龟裂
此情况较为复杂一般为，混凝土表面失水过快、养护期跟不上、局部料沉、上面有泌水产生，集料吸水率大、混凝土不密实有泌水情况、现场为增加混凝土流动肆意加水导致混凝土离析后，集料下沉表面硬化不密实。
1.5 不规则裂缝
此情况较为复杂但一般有下规律：不规则裂缝一旦出现一般是大面一定范围内，通常原因比较多但混凝土自身占得因素较多，混凝土太稀、基层浇筑前未洒水、基层较脏未处理、夏季施工未采取措施、混凝土成型后未及时洒水、混凝土成型后暴晒、雨天施工未采取措施严重淋雨、砂子细度模数偏细、混凝土水化热太大未及时处理、大体积混凝土浇筑等等。
1.6 预留位置附近裂缝
这个位置的裂缝出现一般不多，因为应力已经从预留断缝释放，此位置倘若出现裂缝说明预留位置有明显的薄弱处，如有隐形接茬、不密实、钢筋位置不正确等，因为裂缝一般只出现最薄弱地方。
1.7 浅表性裂纹/缝
这种裂缝经常会在混凝土表面处出现，宽度很细微，深度大约3MM左右，混凝土结构强度往往回弹合格，但有时局部就有，小微小浅表裂缝，这种裂缝通常与混凝土局部表面振捣不实，混凝土有气泡、表面失水，温度收缩、干缩有关系。
（1）处理好基础和地基及持力层、对结构影响的部位进行重点夯实、严格把关填筑材料、压实度等、基础要牢固、沉降要稳定、持力层要满足要求，对软弱部分应换填或铲除，要保证基础坚实，对于接头部位应重点夯实必要时应铺土工布、格栅、钢筋网等；
对于成型的出现的横向裂缝应根据情况换掉局部的面板，重新浇筑。
（2）对于竖向裂缝产生的路面，应施工前加强地基的夯实，尤其是持力层应有足够的承载力及刚度，对于已经成型的路面纵向裂缝看情况进行处置，首先应对基地进行钻孔注浆加固地基后，再对有问题的路面进行处理，若是梁板应经行加固处理对纵向裂缝处进行应变片检测，或进行必要的试压然后对裂缝处经行高压环氧树脂砂浆或混凝土修补，修补后进行检测合格后方可使用[2]。
（3）针对此种情况应严格控制钢筋保护层的最小厚度及钢筋的布设位置，加设垫块确保混凝土保护层厚度，同时要控制配筋数量，间距位置。
（4）首先从材料选吸水率小的集料、水泥要选水化热小的，低碱水泥，对混凝土的配合比要求控制泌水率，外加剂要选改善混凝土孔隙、抗裂的，施工时严格控制用水量，现场施工应分层浇筑、振捣要密实，及时养生。
加强型切口翅片是在普通切口型翅片的基础上局部改动优化所得，关键要点在凸凹刀齿的配合上，既要形成加强筋起到加强作用，又要使错位在铝材的可延伸范围内，不至于形成新的切口，反而降低了翅片的强度[5-6]，如图5和图6所示关键控制点。
（5）此情况较为复杂多与混凝土自身占得因素有关，主要是监控好混凝土的生产的每个环节，主要是材料的源头、与生产，现场的养生。
（6）施工前应对该处进行检查，对薄弱面进行清除，对预埋筋位置进行检查，必要时进行植筋处理。
（7）这种浅表性裂纹/缝，通常与混凝土局部表面振捣不实，混凝土有气泡、表面失水，温度收缩、干缩有关系，很难全部消除，主要是通过对原材料的严格控制及现场跟踪监控来逐步改善。
3.1 表面处理
包括表面涂抹和表面贴补法。表面涂抹适用于材料难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝，不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补（土工膜或防水片）法适用于大面积漏水（蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝）的防渗堵漏。
3.2 填充法
用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝（≥0.3mm ），作业简单，费用低，宽度＜0.3mm，深度较浅的裂缝、或是裂缝中有填充物，用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V 型槽，然后做填充处理。
3.3 施工工艺
施工前应在现场核实裂缝数量、长度及宽度，并在混凝土上进行标注，据此进行灌注胶配量、埋嘴、灌胶等方面的具体计算和安排。对于混凝土结构裂缝，宽度W≥0.2mm（最严格宽度处理）时，进行灌注封闭；
宽度W＜0.2mm时，做裂缝封闭处理。
3.3.1 裂缝的检查及清理
图1 刻V 型槽
3.3.2 埋设灌浆嘴
裂缝清理后，用封闭胶骑缝埋设、粘贴灌注嘴，灌注嘴的间距沿缝长依缝的宽窄以35～40cm为宜，原则上宽缝可稀、窄缝可密，但每一条裂缝至少须各有一个进浆孔和排气孔。
3.3.3 封缝
对压浆区域的裂缝，无论缝宽大小，应同时封闭，以防裂缝相互贯通而跑气跑胶，见图2所示。
图2 埋设注胶嘴及裂缝封闭
3.3.4 密封检查（气检）
封缝材料固化后，沿缝涂刷一层肥皂水，并从灌浆嘴中通入气压为0.2MPa的压缩空气，检查缝的密封效果。对漏气部位进行补封处理。同时，观察注胶嘴之间的连通情况。当注胶嘴中气压达到0.5MPa时，若仍有不通气的注胶嘴，则应重新埋设注胶嘴，并缩短其间距。
3.3.5 灌胶操作
结构胶配制：按成品胶的配置说明将胶现场配置好。
灌浆应由低端向高端进行。从一端开始压浆后，另一端的灌浆嘴在排出裂缝内的气体后喷出浆液，待喷出的浆液与压入的浆液浓度相同时，即可停止压浆，将灌浆嘴封堵。对于已灌浆的裂缝，待浆液固化后将灌浆嘴拆除，并将灌浆嘴处用环氧封闭胶抹平。
3.3.6 质量检查
灌浆结束后，应检查补强效果和质量，发现缺陷应及时补救，确保工程质量。
3.3.7 表面处理
结构胶完全固化后，打掉灌浆嘴。用角磨机打磨裂缝表面，使混凝土表面平整。
3.4 灌浆法
目前应用广范，从细微裂缝到大裂缝均可使用，处理效果好。
3.5 结构补强法
因超载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度。断面补强（重新浇筑部分混凝土）、锚固补强（增设加钢板、加劲梁、锚杆）、预应力补强（增设预应力筋）。
4.1 在公路工程施工设计阶段就对可能存在的裂缝进行分析与设计
对于市政道路路面而言，最为常见且严重的问题莫过于各种因为不同原因而产生的裂缝，这些裂缝产生的条件不同，对其进行补救的方式也各有不同，因此在进行市政道路路面规划工作的时候往往需要根据可能会出现的裂缝情况进行分别管控，确保能够根据裂缝产生的原因不同来进行提前防治，避免在正式施工后道路产生裂缝影响正常使用，提高成本消耗。在选择市政道路路面的材料时也应当考虑到裂缝的产生可能性，保证材料有一定的抗拉伸性或者稳定性，保证在一定形成的形变下也能维持自身的质量，避免由于材料劣质产生的裂缝，为整个市政道路整体的安全性创造良好的条件。
4.2 对混凝土的施工上进行选择
对于公路行业最首要的任务就是在保证公路舒适度与安全性的同时尽可能提升其外表的美观性。那么在准备阶段就需要尽可能的选择合适的方式进行工作了。首先就要在进行建准木板的选择工作时尽可能的选择保温效果较为出色的混凝土建设模板，以方便后续的公路工程工程进行。在这一阶段选择具备良好保温效果的模板能够减少后续的工作量。通常而言，可供人们选择的混凝土施工模板包括木制模板、钢化模板、或者钢木混合型的模板，其中保温效果最好的模板是木制模板，钢化模板的质量过硬，但是由于钢材导热效果较好，难以实现保温工作，因此在进行模板采用的时候需要尽可能保证其能够满足温控要求。另一方面则是需要在施工之前做好现场的信息采集工作，根据公路工程实际的情况来进行混凝土浇筑块体所需要的温度应力和收缩应力阈值，并基于收集到的信息来制订好对混凝土的温度控制方案，从而实现对于施工工程中混凝土内外温差的控制，同时还需要尽可能的做好混凝土升温峰值与降温速率的控制工作，防止由于温度变化过快导致裂缝的产生，影响整个工程的进程，做好施工质量的防控工作。而最后一点则是针对混凝土的浇筑工作的浇筑工作的，混凝土在浇筑期间必须连续性，否则很容易出现不成型的问题[3]。
4.3 做好混凝土的配比工作
对于公路工程的施工工作，想要保证混凝土质量最重要的事情之一就是要做好水泥的配比，尽可能减少配比异常可能导致的混凝土裂缝产生。在进行水泥的选择工作的时候，应当选择低热或者中热的矿渣硅酸盐水泥，并且在进行混凝土配比工作的时候降低对于水泥的用量，防止后期的升温导致混凝土开裂，提高混凝土整体的稳定性。在混凝土中除了水泥就是骨料的选择工作，在这方面，公路人员应当根据整个工程的特点选择粗骨料或者细骨料。同时还应减少水泥的用量，给公路企业降低成本的消耗。在进行水泥与骨料的混合工作时，也应当注意好二者的混合比例，为了方式产生过大的温度应力，在交工的时候将其作为评定强度的准则，在满足工程所需的强度后尽可能降低水泥使用的计量，在减少混凝土裂缝概率的同时降低后期养护费用的消耗。
4.4 注重对于混凝土的养护
在进行正式的公路工程施工之前，需要根据工程的实际要求来制定出较为符合国家相关要求的混凝土浇筑方案。在这一点上需要考虑到公路工程的建设难度较大，还有公路自身的载重以及结构问题，方便公路正式投入到应用中时能够维持自身的质量。在进行混凝土公路工作的时候是可以将其拆分成分层浇筑的，这也更方便进行长距离的混凝土运输。在浇筑工作结束之后，需要按照建设规范进行后续的养护措施，控制好混凝土储藏的温度与降温速度，同时还要保证混凝土的表层处于湿润状态，防止突然降温和干燥导致的混凝土开裂。在施工结束后应当对公路进行检查，避免裂缝的出现。
综上所述，公路施工质量对于我国城市的发展有着重要的意义，在施工过程中通常需要使用到大量的混凝土，而混凝土自身一旦受到外界影响就很容易出现质量方面的问题，尤其是裂缝对混凝土的质量将会产生极为不利的影响，为了能够更好的满足公路施工质量自身的需求，就应当重视对于公路施工工程中混凝土的质量管控，尽可能在施工过程中对混凝土质量进行整体的把控，找到混凝土出现裂缝的原因并且对其进行针对性的整改，根据混凝土自身的特点维持其安全性与整体的质量。由于混凝土的适用范围较广，再加上对质量的需求较高，才需要相关部门重视对其质量的管控，针对以上不同程度出现的裂缝应针对性采取处置措施，才能发挥混凝土的性能，才能更好地控制施工，才能使结构更加安全、耐久。
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