公路工程施工中混凝土常见裂缝产生原因及处置措施

公路工程施工中混凝土常见裂缝产生原因及处置措施

吕鹏飞

内蒙古路桥集团有限责任公司 内蒙古自治区呼和浩特市 010000

摘要：水泥混凝土是公路工程路面施工中最常用的材料之一，虽然混凝土结构有良好的强度，但在环境与荷载等因素的持续作用下，可能产生裂缝病害，影响路面结构的正常使用。如果裂缝问题未能及时发现和解决，将造成更严重的结构破坏，这对公路车辆的正常和安全通行是极为不利的。此研究针对水泥混凝土路面裂缝问题，一方面明确了导致混凝土路面开裂的具体原因；另一方面则针对不同的裂缝问题，提出了合理可行的解决方法。

关键词：公路工程施工；混凝土裂缝；原因及处置措施

引言

在施工技术发展的大环境下，公路建设能力也在逐渐加强。沥青混凝土有先天强度、刚性水平较高的优势，且具有较强的水稳性，在施工过程中可以有效地避免路面形变情况，在公路建设中起到至关重要的作用。尽管如此，沥青混凝土公路路面在客观因素下仍会出现很多问题，其中最严重的是路面裂缝问题。公路路面产生裂缝的原因较多，如结构层自身强度不足、温度疲劳、反射应力、温度收缩等，均是导致路面灾害的“元凶”。在沥青混凝土结构层强度不足的情况下，不断增长的交通量对路面产生反复负载，与反射裂缝一致，均会导致结构基层的拉应力极限变化，使结构层难以忍受极限强度，从而形成网裂现象。温度疲劳与温度收缩产生的裂缝则是受到周围温度的影响，车辆通过时，路面温度较高，无车通过时，路面温度快速降低，一冷一热的温差便会产生温度裂缝，此种裂缝普遍发生在冬季。通常情况下，沥青混凝土材料并不具备自我修复能力，当出现路面裂缝时，路面就会发生不可逆的损害，缩短公路的使用寿命。为解决这一问题，本文研究了一种沥青混凝土公路路面裂缝修复技术，修复已经开裂的路面，同时养护未开裂的路面，以期综合提高公路路面的抗裂性能。

1公路工程施工中混凝土常见裂缝产生原因

1.1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。

1.2纵向缩缝处理

如果机械摊铺宽度一次超过两个或更多车道时，则应立即处理纵向裂缝。纵向收缩接头可通过机械自动插入拉杆，假纵向接头可通过接头切割方法立即锯切。当机械摊铺宽度大于5m时，立即采用假接缝杆进行纵向缩缝，接缝杆的位置应与车道平行放置。横缝收缩过程中，利于直径为4.5cm的插入杆将机械与接缝杆连接，同时将插入杆置于钢筋板中心，并在接缝杆周围50mm范围内进行防锈处理。

1.3混凝土质量

不同强度标号与类型的水泥材料混合使用，由于不同水泥的硬化时间和收缩量都不相同，所以施工中可能产生裂缝；当混凝土生产所用集料的质量不合格时（如含碱量超标等），也有可能引起裂缝；当混凝土搅拌时间不足时，会使混凝土不均匀，进而导致面层强度存在明显差异，实际的硬化时间与收缩量与设计值均不相同，从而产生裂缝；当混凝土搅拌时间太长时，可能使骨料发生破碎或离析，对硬化后混凝土强度造成不利影响，导致开裂；做好养护是促进强度形成与避免收缩裂缝产生的关键，所以必须重视并做好养护，在混凝土表面开始收浆后立即进行覆盖，并均匀洒水，同时确保养护持续足够的时间，养护持续时间以强度增长状况为依据，通常要达到14～21d。

2公路工程施工中混凝土常见裂缝产生原因的处置措施 

2.1密封剂灌缝

裂缝清理工作完成后，可使用接缝浇筑设备浇筑密封剂。在浇筑施工过程中，如果温度低于40℃，则利用灌封机上附带的加热设备，对裂缝进行加热处理；如果温度在40℃以上，则可以直接进行灌缝施工。通常情况下，无论施工温度为多少度，均先对裂缝进行预热，以加强灌缝施工的密封效果。利用灌缝机余温对密封剂进行加热，使其温度为80~90℃，之后通过高压喷嘴将密封剂输送至裂缝中。期间要实时观察在裂缝的两侧，是否形成厚度约为2~3mm的“T”形密封层，且宽度大于2cm。若未达到此要求，则持续输送密封剂。

2.2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。

2.3局部修补

水泥混凝土路面常用的局部修补方法为：第一，当面板上存在轻微裂缝，并伴有轻微剥落现象时，先沿裂缝走向凿出深度在5～7cm范围内的矩形槽，将槽壁清洗干净后用具有快凝性质的小石子混凝土填充密实。第二，当裂缝宽度较大同时伴有轻微剥落现象时，应向裂缝两侧分别扩张20cm凿除深度为面板厚度1/2的缝槽，然后在缝槽底部裂缝两侧沿与中线保持平行的方向，按照30～40cm的间隔距离设置孔洞，孔洞的深度应贯穿到基层顶部，将凹槽与孔洞均清理干净后，设置II级钢筋，并用标号较高的砂浆进行填塞，最后用标号和路面相同的混凝土浇筑到与路面平齐，为了使局部修补的部位尽快成型、缩短路段封闭时间，可使用快硬混凝土。第三，在缝槽边缘两侧设置直径为4cm、深度为10cm的孔洞，相邻两个孔洞的水平方向间隔距离按照30～40cm的范围控制。打孔完成后，将其内壁润湿，然后插入长度为20cm左右、直径在18～20mm范围内的钢筋，插筋完成后在孔洞内填入快凝砂浆，并通过适当的插捣达到密实。待孔洞中的砂浆达到硬化状态后方可开始混凝土浇筑，直到与原路面保持齐平。为了使局部修补的部位尽快成型、缩短路段封闭时间，可使用快硬混凝土。

结语

本文基于实际公路工程概况，根据路面裂缝形成原因，考虑实际地质条件，通过对灌缝施工主要设备进行选型及裂缝处治最佳时间的确定等施工前准备，对施工工艺进行设计，根据施工流程，完成灌缝施工。对试验路段进行施工效果检测，检测结果表明，灌缝施工后的路面弯沉值相比于施工前有所降低，提高了路面平整度，证明所设计的灌缝施工技术具有可行性。

参考文献

[1]廖斌斌.沥青路面灌缝技术研究及效果验证分析[J].交通世界,2022(24):124-126.

[2]张晓霞.公路沥青路面密封胶热熔灌缝养护施工[J].交通世界,2022(21):150-152.