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公路工程施工中混凝土裂缝成因与解决措施探讨

发表时间：2020/12/15 来源：《基层建设》2020年第24期作者：李宝宝

[导读] 摘要：公路工程的质量直接影响着陆路交通的发展，随着交通行业的蓬勃发展，国家与社会也越来越重视公路工程的质量。

        天水市麦积区分路口和谐佳美花园甘肃天水 741000
        摘要：公路工程的质量直接影响着陆路交通的发展，随着交通行业的蓬勃发展，国家与社会也越来越重视公路工程的质量。在公路工程的整个施工过程中，一个比较常见且严重的问题就是混凝土裂缝。分析施工中出现混凝土裂缝的原因，并给予有效的措施进行控制能够在很大的程度上提高公路的质量，增长使用时间。
        关键词：公路工程；混凝土裂缝成因；解决措施
        前言
        在开展经济建设的过程中，道路建设工作对于我国经济建设有着很大的影响。随着经济发展的加快，交通压力也在加大，为了有效地解决由于交通拥堵而引起的问题，就要提高公路施工的质量，分析施工过程中出现混凝土裂缝的原因以及提出对应的解决措施，建设出高质量、高安全性的公路。
        1 混凝土裂缝的危害
        在公路的修建中，混凝土发生裂缝的现象时常出现，严重的甚至可能造成公路的坍塌。在公路坍塌出现裂缝后，路上的积水和一些小型垃圾会掉进路基当中，造成公路结构上的破坏。而且，如果公路上的车辆超出了公路的承重能力，将会造成压力，使裂缝进一步扩大，升级为深层裂缝，然后变成贯穿裂缝，这会使整个公路都将面临着被摧毁的风险，同时造成无法挽回的损失。同时，裂缝也会使例如一氧化碳，氨气之类的气体进入混凝土，与水泥混合形成碳酸钙，使公路产生碳化作用，造成周围裂缝的进一步扩大，这不仅影响着交通的运输，也会使维修变得异常困难[1]。
        2 混凝土裂缝的成因
        公路作为陆路交通的一个重要组成，其对于社会发展也是起到正向作用的。在对公路进行施工时，相关单位要做好施工前准备，确保所有技术人员都准备好才能开始施工，要为施工质量打下一个坚实的基础。但是，混凝土裂缝问题确是施工过程中一个很难避免的问题，所以，当出现混凝土裂缝时，找出其成因是保证施工质量的一个关键步骤。
        2.1施工材料引起裂缝
        公路在施工时所用的混凝土的材料是用水泥，沙子，骨料和添加剂以及其他材料通过严谨的配比形成，如果材料的质量达不到预期标准，将会使公路产生裂缝，水泥是所有材料里的主要成分，一些黑心商家为了减少成本，采用劣质水泥，造成水泥强度不达标，导致裂缝形成。在砂石类的材料采购中，如果不对例如云母之类的矿物质检测的话，会导致使用超出标准量的砂石，从而使粘合力下降，也会影响混凝土强度[2]。并且，如果砂石含有过多杂质就会导致水泥在硬化过程中的速度降低，与此同时，如果配比不对，都会造成混凝土不达标，产生大小不一的裂缝。
        2.2温度变化引起裂缝
        混凝土的一个较为不利的特征就是热胀冷缩，无论其结构的内部温度还是外部环境温度发生变化，其形态都会发生变化，一旦变形问题没有被及时控制住，混凝土的内部结构就会受到拉应力，当拉应力超过其最大强度时就会出现温度裂缝。出现温度裂缝的原因有两点：（1）公路施工过程中所用的混凝土量很大，水泥在进行水化时就会产生大量的热，这些热量在混凝土的内部很难散发，致使其内部温度升高，而其表面的温度不变，温差就会变大，拉应力也会因此产生，而拉应力超过其抗拉极限时，裂缝也就生成了。（2）当公路的施工期在北方的冬天时，混凝土的内部水分就是因为外面的低温而结冰，致使体积增大，让其出现膨胀应力，而且混凝土内部的冷水也会迁移以及再分布，形成渗透压，加大膨胀应力，降低混凝土的原有强度，出现裂缝[3]。
        2.3收缩引起裂缝
        引起混凝土裂缝的一个常见原因就是收缩，收缩主要是受水泥与水分的影响，通常情况下，高水泥高水分的混凝土的收缩反应会比较大，裂缝的出现率就比较高。在实际的施工过程中，不同的混凝土所用的水泥也是不同的，因此收缩程度也是不同的。同时混凝土的内部水分也有不同程度的蒸发，这会使混凝土的外形出现变形。混凝土的内部的水分蒸发速度一般都很慢，但其表面水分挥发得却很快，所以控制外部水分的挥发才是防止混凝土变形的一个关键。当混凝土变形程度超过内部承受力，就容易出现裂缝。通常，收缩引起的裂缝都有一些形状特点，会对混凝土的外观造成影响，也会降低混凝土的抗渗性，使混凝土的承受力降低。

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        3 混凝土裂缝的解决措施
        公路建设是各地区相互联系的一个保障，也是经济、交通、信息的一个连接动脉。一旦公路建设受阻，公路的价值就会严重受损，致使公路建设变成形式化。本文将结合混凝土裂缝的多种成因来提出有效地解决措施。
        3.1裂缝预防与公路结构控制
        在公路的修建过程中，一般采用抗与放的原则，其中抗是通过一系列结构上或者非结构的办法，控制混凝土产生的裂缝。就是让混凝土的收缩在规定时间内完成，并且出现裂缝后要及时填补。目前主要以抗为主，以放为辅。在结构设计上，一般采用细密配筋，且主要应用在商业混凝土上，同时根据构件的不同，配置处理不同的裂缝。例如与裂缝垂直的，可采取使用更多的配筋来控制裂缝[4]。
        3.2原材料的控制
        在施工时，应控制好原材料的质量问题，防止混凝土中的水泥不合格。质量合格的材料是保证混凝土合格的前提，稳定性与强度均不达标的水泥应禁止使用。不同厂商，种类或者批次的材料，不能混在一起使用，如果预算充足，最好选择硅酸盐修建道路。在混合配料时，要采取科学的配比，精准称量材料，误差尽量保持在1%以内，且水泥的含水量也应控制，保证水灰比的精准，必要时可通过外渗剂处理多余的含水量，且外渗剂应不超过2%，用水量不超过1%。
        3.3加强温度及施工控制
        为了减少温度裂缝的出现，保证公路质量，可以从下面三方面进行控制。采取有效的措施降低入模时的混凝土温度，要把入膜温度控制在30℃以下，这种预防措施是最有效的；还要控制好混凝土内部的温度，尽量让内部温度在75℃以下，并且通过降低混凝土的释放速度等来降低浇筑时混凝土的温度，一定要将混凝土的自身温度差控制在25℃以内；对于体积较大的混凝土，可以在其内部埋设水管，利用冷水降低内部温度。在公路施工中还要注意混凝土的搅拌时间，通常是根据机械力来决定的，还要注意拌和的最长时间不得超过最短时间的三倍，避免出现超振或漏振等现象。
        3.4健全施工质量体系
        混凝土的结构施工的工艺复杂，需要建立一个健全的质量体系来控制和管理公路的施工工作。施工单位还要施工的各项资源进行优化，例如，机械设备、人力资源等，要充分利用每一分人力与物资。施工单位要为技术人员制定严格的操作规范，监督以及限制其行为。同时，还要对施工人员进行技术培训并开展安全教育，将施工人员的整体水平提高。
        3.5加强施工过程控制
        想要保证公路工程可以顺利施工，就要以相关管理体系为依据来对施工过程进行规范，并要反复检查施工成果的质量。在公路施工过程中，监理人员要尽责，严格监督施工人员的操作，避免出现人为失误，造成混凝土施工出现问题。例如，在进行混凝土浇筑时，要把握好每层的浇筑高度，还要在下层混凝土刚刚初凝叫浇筑下一层，避免出现逐层凝固的现象，提高混凝土的稳定性，还要注意浇筑时间间隔不可过长，避免因此出现混凝土裂缝。
        结束语
        随着公路应用价值的提升，为保证陆路交通的持续、可靠地发展，就要解决施工环节所出现的混凝土裂缝问题，本文简单地分析了其成因与解决措施。只有将混凝土裂缝问题处理好，才能让公路交通的安全性有所保证，才能避免因混凝土裂缝而引起的交通事故。
        参考文献：
        [1]王冶.基于路桥施工中预应力技术的应用研究[J].科技创业月刊，2016，04：107-108+110.
        [2]肖前.建筑施工中防水防渗施工技术探析[J].建筑知识，2016，15：102.
        [3]张东旭.道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析及应对措施[A].中国智慧工程研究会智能学习与创新研究工作委员会.2020万知科学发展论坛论文集（智慧工程一）[C].中国智慧工程研究会智能学习与创新研究工作委员会：，2020：9.
        [4]赵通.桥梁施工中混凝土裂缝成因及控制技术探讨[J].居舍，2020，04：79.