混凝土裂缝控制技术在路桥施工中的应用

元华海

摘要：在路桥施工中难免出现裂缝，从而影响到混凝土效果，因此必须加强裂缝控制。首先介绍了混凝土的使用现状，然后分析了几种裂缝产生的原因及控制方法，最后以大体积混凝土结构为例，对其温度裂缝控制技术进行了分析。

关键词：混凝土裂缝技术；温度裂缝；干缩裂缝

中图分类号：TU37 ； ； ； ；文献标识码：A ； ； ； ；文章编号：1009-2374（2014）18-0047-03

随着交通压力的增大，对路桥质量要求越来越重视，混凝土结构是当前路桥建设常采用的结构形式。混凝土混合物制备较方便，强度高、抗压性强，而且持久性良好，加上价格低廉，在当前路桥工程中颇受重视。实际施工中，从材料的选择，到混合物的配置，再到运输直至投入使用，受自然环境以及人为因素的影响，混凝土极易出现质量问题，如蜂窝、裂缝等，不但影响路桥外型美观，而且对其质量及使用寿命非常不利。尤其是裂缝，在施工中几乎难以避免，若处于允许范围内，不会对路桥质量造成太大影响。因此，必须熟悉掌握混凝土的裂缝控制技术。

1混凝土的意义及使用现状

混凝土是按照适宜比例将水、水泥、石子、砂等材料进行搅拌形成的混合物，在土木工程中应用极为广泛。现代化建设对路桥工程质量提出了更高的要求，而混凝土是其中的关键，因此对混凝土的性能指标更加明确化，包括抗压强度、变形性、耐久性等均有严格要求。可见，混凝土在路桥施工中的作用愈发突出。但从其使用现状来看，存在着一些问题：

1.1容易变形

根据混凝土自身的物理性质，随着外界温度的变化，其本身也会出现膨胀内缩的变化，同时在内部有应力生成。若应力比抗拉强度大，必将出现裂缝。温度会使混凝土的水分有所蒸发，而通常是外部蒸发速度快，内部蒸发速度较慢，从而引起裂缝的产生。

1.2抗拉力较低

混凝土多由水、水泥、碎石和砂料搅拌、硬化而成，水泥浆既起着润滑作用，又起着凝结作用，粘附于骨料表面，并对其缝隙进行填充；砂石负责承担骨架，同时控制水泥的收缩量。可见，大部分组成材料的物理强度较弱，在外界压力下易碎。一旦混凝土发生形变，其稳定性易被破坏，甚至发生断裂现象。

1.3弹性较低

相对而言，混凝土的抗压强度较大，但弹性不足。随着交通压力的增大，路桥承受荷载极有可能达到极限值，以至于出现驱散分均现象。最终导致其中某部件难以承受巨大的荷载。

1.4耐用性弱

耐用性与路桥质量和企业经济效益直接相关。随着实践研究的力度加大，很多专业人员发现，混凝土的耐用性与以前并不相符。判断耐用性通常有三个标准，分别为抗渗透性、抗侵蚀性和抗冻性。虽然混凝土有良好的抗渗透性，但另外两个能力相对较弱，在使用中经常会因此出现一些质量缺陷。

2混凝土裂缝的类型及其原因分析

混凝土常出现的问题有裂缝、麻面、蜂窝等，其中裂缝尤甚。当裂缝较小时，通常不会引起太大问题，可一旦裂缝宽度超过0.05mm，就必须加强重视，并予以技术处理。否则，裂缝会不断扩大，太过明显时，对路桥质量的潜在危险就会很大，务必要对裂缝加以控制。关于裂缝的类型，主要包括以下四种：

2.1温度裂缝

温度裂缝较为常见，主要是受外界环境温度的影响而产生的裂缝。当外界温度过高时，其内部也会聚集大量的热量，因难以释放而出现裂缝；混凝土浇筑时，内外散热情况不同，通常是外部散热较快且明显，而内部因为温度过高难以释放，会形成较大的温度偏差，以至于内部产生很大的压应力，同时外部会有拉应力，而在初期，混凝土的抗拉性较弱，一旦温度差达到一定值时，就会有温度裂缝产生；混凝土受其自身热胀冷缩性能的影响，浇筑工作结束后，在逐渐结硬时，由于温度降低冷却，其体积会有所减小，进而出现裂缝。

2.2塑性收缩裂缝

混凝土在未凝结硬化前，即尚处于塑性状态时因收缩而产生的裂缝为塑性收缩裂缝。当温度升高时，水泥水化速度加快，混合物的水分蒸发愈来愈多。一旦水分蒸发速度超过泌水速度，会使得混凝土自身不断收缩，并产生一定的应力。此时混凝土的抗压强度有限，小于收缩应力，进而引起塑性收缩裂缝。

2.3干缩裂缝

在浇筑结束逐渐硬化的过程中，或在养护阶段，随着外部温度的升高，混凝土的水分会有所蒸发。导致干燥收缩值增加，发生变形，而内外蒸发程度不同，变形程度也不同，最终产生干缩裂缝。

2.4沉陷裂缝

地基土质较差，呈松软状，或因回填密实度低，在水的长期浸泡下，会发生不均匀的沉降，引发裂缝；模板刚度达不到规定要求，支撑底部松动或者支撑间距过大，易产生沉降。在冬季尤为明显，支撑模板的土体多被冻结，当冻土解化后，必将有所沉降，最终导致混凝土结构有裂缝产生。

3混凝土裂缝的控制技术分析

混凝土裂缝对其性能极为不利，最终必将影响到路桥施工质量。引起裂缝的原因不同，相应的解决措施和控制技术也各有差异。

3.1温度裂缝控制

（1）在材料选择方面，首先应保证材料质量合格。一是温度控制，二是裂缝控制。水泥的发热量不能过高，石子粒径应满足要求。为提高混凝土的抗裂性能，可加入一定的外加剂或抗裂剂。

（2）水泥用量以及水灰比应符合规定。在配置时还可掺加粉煤灰、减水剂等。

（3）搅拌工作要严格按照要求开展，除了确保各项材料充分搅合，还应引进新的搅拌工艺，如二次风冷工艺等。

（4）搅拌或浇筑时，应实时观察温度的变化，并采取一定的冷却措施。为进一步控制温度裂缝，也可在混凝土中加入高质纤维材料。

（5）对于大体积混凝土，其结构大小与温度应力紧密相关，为了方便散热，应制定明确的施工程序，并分层分块地进行浇筑。也可在其内部设置冷却管道，缩小内外温度差距。endprint

3.2塑性收缩裂缝控制

（1）多产生于塑性状态时，因此选择材料时应注重其强度和干缩值。如选择早期强度较高的硅酸盐水

泥等。

（2）调整水灰比，减少水的使用量，并严格控制水泥量，调高混凝土的和易性，以减小水灰比对随性裂缝产生的影响。

（3）在浇筑之前，保持模板及混凝土表面的潮湿，可通过洒水、覆盖湿布等方法来实现。同时还应防止水分的蒸发，可喷洒养护剂，或用塑料薄膜包裹。为保持适宜的温度，应及时展开温度测试。若是大体积混凝土，需埋设有测温元件。

（4）夏季温度较高，为防止水分蒸发过快，尽量搭设遮阳板等。

3.3干缩裂缝控制

（1）同样，材料质量要合格，选择最佳的型号。以水泥为例，收缩量及用量都应有所控制，可使用中低热水泥、粉煤灰水泥等。

（2）提前设置一定的收缩缝。混凝土的配置比例不能过高或过低，否则会影响其性能。对用水量进行严格控制。

（3）做好早期养护工作，尽量能将养护时间有所延长。对于在冬季施工的工程，还应重视其保温工作，涂抹养护剂加以养护，以减少裂缝发生率。

3.4沉陷裂缝控制

（1）若是软土地基，可采用粉喷桩加固技术或强夯法进行加固处理。

（2）混凝土在水中浸泡的时间不能太长。

（3）模板拆除工作时应趁最佳时机开展，并制定合理的拆除顺序。

4实例分析混凝土裂缝控制技术在路桥施工中的应用

4.1工程实例

某高速公路桥梁长14.5km，采用的是大体积混凝土结构。从以往的施工经验中可知，温度裂缝在该地建设中出现较为频繁。在此主要针对温度裂缝采取相关解决措施。

4.2温度裂缝控制技术

（1）在混凝土浇筑过程中，考虑到更好地散热，经常需要按照分层进行，可有效地避免浮浆现象。施工中，工作者应对入仓温度进行实时检测，并做好相关试验工作，将浇筑温度控制在允许范围之内。

（2）由于早期的抗拉力较弱，混凝土常会出现表面裂缝，这就需要在初凝之前对其表面进行抹面刮平，持续三次。先用长尺刮平，后用木蟹进行打磨压实，从而闭合收水裂缝，12h以后，切忌覆盖膜进行喷水，保持表面的湿润。

（3）浇筑工作结束后，需对混凝土进行养护，此环节非常重要，既要保温，又要保湿，通常会在表面覆盖薄膜或麻袋，麻袋多迭缝铺放于模板的外侧，以达到降低内外温差的效果，其内外温度差控制在25℃以内，表面与养护层的温差在20℃以内。养护时间需根据工程具体而定，通常要保持15天，拆模之后，需要立即回填土进行保护。

5结语

路桥建设事关国家经济发展，具有巨大的现实意义。当前国内路桥工程多采用混凝土结构，在提高路桥强度和承载力方面极具优势。然而在内外诸多因素作用下，混凝土施工养护中常有裂缝出现，影响到整体性能。为此，必须加强重视，不断更新改进裂缝控制技术，减少裂缝的发生率。

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