路桥施工中混凝土裂缝问题分析

路桥施工中混凝土裂缝问题分析

李泳仪

广东鸿翔工程检测咨询有限公司广东东莞523000

摘要:从目前我国现在的状况来看，路桥工程施工中依然是使用混凝土。由于混凝土自身荷载能力强，施工简便等特点，就它独特的优势越来越广泛被应用在各项工程的施工过程中。由此可见，混凝土在现代路桥工程建设中同样已经占据了十分重要的地位，逐步成为公路桥梁施工建设的主导性施工工艺技术。然而，由于在施工过程中出现各种原因导致混凝土裂缝的现象，给路桥工程施工质量安全带来了隐患。因此，本文就混凝土裂缝的问题进行探讨。

关键词：路桥工程建设；混凝土裂缝；温度控制；养护

1.路桥施工中混凝土产生裂缝的原因

1.1施工方面

施工存在的问题与不足是导致混凝土裂缝产生的重要原因，其中最常见的原因是由混凝土自身的收缩而引起的裂缝现象，主要包括塑性收缩、缩水收缩、自生收缩、碳化收缩四种情况。其中裂缝产生最主要的原因是塑性收缩，其形成机理为：在混凝土浇筑大约五个小时之后，水泥往往会发生最为激烈的水化反应，并逐渐形成一条分水链。在这时候，水分会被急剧的蒸发，骨料会不断的发生下沉现象，如果混凝土还没有硬化，就会出现塑性收缩现象。另外，在骨料下沉的过程中，还会受到诸如钢筋等物体的阻挡，进而形成沿钢筋布置方向收缩的裂缝。混凝土初步硬化之后，表面的水分会被蒸发，混凝土体积变小，出现缩水收缩现象。如果混凝土内外收缩不均匀，表面收缩过大，便会受到内部的制约，进而使得表面混凝土承受一定的拉力，当这个值超过一定范围的时候，就会产生收缩性裂缝。

1.2混凝土拉应力的变化方面

混凝土是由水泥、石子和水等组成的有机混合物之，尤其是有一定的化学和物理性质。在施工建设的过程中，混凝土会放出大量的热能和高温，混凝土的拉应力就会发生变化；同时，在后期的处理过程中，混凝土温度的变化也会出现拉应力的变化。通过以上的分析我们知道，混凝土的抗压力和拉伸力都有一定的极限，如果混凝土因为温度的原因出现拉应力超出混凝土的抗裂能力时，就会出现建筑过程中的裂缝，这是不可避免的。

1.3温度原因

我们所熟知的混凝土在一般情况下具有热胀冷缩的特征，并且混凝土会受到水泥出现的水化放热以及照射、周围不断变化的温度、大气温度的变化的影响，使得混凝土在一定程度上出现膨胀以及收缩的现象，混凝土在这个过程中会随之产生出一种应力。当这种应力大于混凝土自身所能够承载的强度以后，在混凝土的表面就会出现裂缝。这种裂缝问题与其他形式的裂缝有着一定的差异，因为这种因为温度变化而产生的裂缝随着温度的变化而出现合拢或者扩张。当混凝土处于一种逐渐凝固的状态时，由于混凝土表层的水分过快的蒸发，或者混凝土内部产生剧烈的水化热效应，这些都会使得混凝土的内部结构产生巨大变化，从而使得混凝土出现裂缝。

1.4钢筋锈蚀

在通常情况下，公路桥梁的基础机构会长时间的暴露在自然状态下，再加之周边环境因素的影响，并且高速公路桥梁的自身保护性能比较弱、缺乏良好的密实性以及缺乏完善的防腐设施。因此高速公路桥梁在具体施工中会时常受到外界的腐蚀，当桥梁一旦受到腐蚀的时候，桥梁内部结构的钢筋也会在不同程度上受到影响，这个时候钢筋的体积就会出现膨胀的情况，从而使得混凝土产生不同程度的裂缝。随着时间的推移，混凝土裂缝的程度会越来愈大，越来越恶劣，最后导致混凝土表层的保护层出现剥落的情况以及钢筋出现断裂的情况。

2.避免路桥混凝土裂缝产生的对策

2.1混凝土生产质量的控制对策

第一，选择合理的水泥标号，并对水泥的用量进行严格地控制。一般而言，应当尽量优先选择较高标号的水泥，以此来相应降低水泥的用量，选择抗裂性好、抗冲刷性能好、干缩系数和温度系数小的材料做基层，如水泥稳定粒料或二灰稳定粒料，不选择水泥或二灰稳定细粒土做基层，也不应采用石灰碎石土做基层。选择优质沥青或抗裂性好的改性沥青作面层材料，减少石灰及水泥用量。沥青面层应该采用密实型沥青混凝土。在较高等级公路施工中使用国产沥青时，要掺入丁苯橡胶等高分子聚合物进行改性，提高沥青的粘度和稳定性，为防止沥青老化，可加入树脂改性沥青。为了减少沥青混合料低温开裂，在同等条件下，优先选取延度大、稠度低的环烷原油沥青，最好不要用石腊基原油沥青。在条件允许的情况下，可以采用间断级配、大空隙、密实型的沥青玛蹄脂碎石（SMA）混合料。SMA混合料具有良好的高温稳定性、低温抗裂性、抗车辙性，使用寿命长等优点，是防裂路面设计时应选用的一项新技术。

第二，对于粗细骨料的级配以及含泥量等一系列参数指标进行严格把控。

第三，科学合理地进行外加剂的掺加，并对混凝土配合比进行试验控制。

第四，严格控制混凝土的拌合时间，每盘混凝土的拌合时间不得少于三分钟，以确保高效减水剂等外加剂的作用在混凝土的生产过程中能够得到充分发挥。

第五，严格控制基层施工时的含水量，混合料的含水量不能超过压实需要的最佳含水量或控制在施工规范容许的范围之内。碾压完成后应及时保湿养生，养生结束后，立即作透层或下封层，保护基层中的水分不致迅速失去。下封层作完后，应尽快铺筑沥青面层，不能让基层暴晒边干开裂。

2.2混凝土施工温度的控制对策

为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。控制温度应力的措施有以下几种：第一，拌合混凝土时用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；第二，夏天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；第三，在混凝士中埋设冷却管，通入冷水进行内部降温；第四，严格控制混凝土的入模温度。总之，大体积混凝土的凝结硬化过程中，及时摸清混凝土温度场升降变化规律，随时监测混凝土内部的温度情况，对于有的放矢的采取相应技术措施、确保混凝土不产生过大的温度应力、避免温度裂缝的产生，具有极其重要的作用。混凝土测温可以采用两个圆盘式温度计，分别测定混凝土内外温度。将温度计感应棒贴在模板外侧，混凝土保温罩内测定混凝土表面温度。混凝土浇筑前在模板上预留测温孔，将圆盘式温度计测线放人混凝土测温孔内测量混凝土内部温度。混凝土浇筑完成后，每隔两小时测定一次混凝土内外温度，并计入测温记录表，计算混凝土内外温差。

2.3混凝土施工工艺质量的控制对策

在路桥工程施工中，对于墩身以及托盘和顶帽等应采取一次性立模，并先施工墩身及托盘部位的混凝土，然后再把已经安装完成的顶帽等部位的钢筋进行吊装到位，最后施工顶帽等部位的混凝土。在浇注混凝土时，采用汽车泵将其送至墩顶，并通过在泵管出口位置连接泵送软管的方式最终将混凝土送至混凝土浇注部位，整个大体积混凝土采用分层施工、逐层振捣的浇注方式。其浇注顺序为从墩身的一侧往另一侧进行往复的移动浇注，即完成其一层浇注之后再将泵管返回来，依然从之前的先浇侧往后浇侧进行移动浇注，以确保混凝土施工过程中的布料均匀。在大体积混凝土施工中，每层混凝土的浇注厚度通常不能超过三十厘米，其振动棒每次的振捣时间通常不得超过二十秒钟，以振捣至混凝土泛浆为宜，且振动棒的位置距离模板的边缘不得小于二十厘米，而振动棒每次振捣的移动间距通常也以二十厘米为宜。

2.4混凝土养护质量的控制对策

大量工程实践表明，大多数混凝土裂缝产生的主要原因还是养护不力而造成的，要保证路桥工程施工中混凝土的养护质量，就要做到以下几点：

第一，避免混凝土的内外温度之间出现较大的温差，并防止混凝土表面的温

度产生梯度变化。

第二，在冬季浇注混凝土应控制好施工温度，采取适当措施使得混凝土浇注

过程中的温度最低不能比混凝土使用期间的稳定温度更低。

第三，在其混凝土浇注完成之后，对于混凝土外露面应当采用塑料薄膜进行覆盖养护，有必要时还须进行蒸汽养护，以确保混凝土的养护质量。

3.结语

综上所述，加强对路桥混凝土裂缝原因及防治的研究，有利于提高公路桥梁施工质量，有利于提高公路桥梁的使用安全、使用效果与使用寿命，是非常必要的。

参考文献:

[1]李杰.公路与桥梁混凝土的施工温度与裂缝防治研究[J].新材料新装饰，2014.

[2]李海刚.浅谈公路与桥梁混凝土的施工温度与裂缝防治[J].城市建设理论研究（电子版），2012.