路桥施工中的混凝土裂缝控制措施探究

竺观平

【摘要】路桥工程施工中，混凝土结构占有很大的比重，决定了路桥工程的质量水平。路桥混凝土工程内最为常见的质量通病是裂缝，必须在施工的过程中落实裂缝控制，保护路桥混凝土结构的完整性，规避混凝土裂缝潛在的风险，维护路桥工程的安全。因此，本文以路桥工程为例，分析混凝土裂缝的控制措施。

【关键词】路桥工程；混凝土；裂缝；控制措施

路桥工程的混凝土结构，受到裂缝的影响比较大，潜在变形、坍塌的风险，容易引发安全隐患。路桥施工的过程中，提高了对混凝土裂缝的重视度，采取有效的控制措施，规范混凝土施工，做好裂缝维护的工作，同时还能消除裂缝引起的风险，加强路桥混凝土结构的控制力度，促使路桥工程中的混凝土结构，能够具有稳定的特性。

一、路桥施工中的混凝土裂缝分析

根据路桥工程混凝土结构出现的裂缝，规划裂缝的类型，分析裂缝的形成原因，具体如下：

1、材料裂缝

混凝土是一类混合的材料，按照一定的配合比，融合各项材料。路桥工程的混凝土材料，受到环境、温度等多项因素的干扰，成为引起混凝土裂缝的直接原因。混凝土材料类型多，如：水泥、骨料等，其在拌合的过程中，如果配比不恰当，或者拌合时间控制不当，都会降低材料的性能，影响其在路桥混凝土施工中的水平，主要是由于混凝土是绝热材料，水泥水化作用会产生大量的水化热，因此产生的水化热不能及时释放，导致混凝土结构内部形成温度梯度，表现为混凝土裂缝。

2、温度裂缝

温度裂缝是路桥混凝土施工中比较常见的一类质量通病，是由温度造成的。温度裂缝降低了混凝土的抗拉能力，破坏了混凝土的结构稳定[1]。例如：路桥混凝土的浇筑阶段，外部结构散热较快，内部囤积热量，导致同一混凝土结构中，出现较为明显的温度差，而内部热量无法正常的释放，以拉应力的方式作用在混凝土结构中，或者发生热胀冷缩，致使混凝土出现温度裂缝。

3、收缩裂缝

路桥混凝土的收缩裂缝，可以分为塑性收缩和干缩两种表现方式。塑性收缩出现在凝结前，混凝土结构失水收缩，结构之间的拉应力超过了混凝土的抗拉限度，在混凝土表面、结构内部，分布着不均匀的横向、纵向裂缝。干缩裂缝出现在浇筑硬化的时期，部分干缩裂缝也表现在养护中，主要是因为混凝土湿度不够，过分干燥而出现的变形裂缝，裂缝的深浅和宽度不一。

4、沉降裂缝

路桥混凝土结构中的沉降裂缝，规模上比较大，集中在混凝土结构的局部位置[2]。路桥施工中，当结构地基土质不匀，松软，回填土不实或浸水等会造成不均匀沉降；或者因为模板刚度不足，模板支撑问距过大或支撑底部松动等导致导致路桥地基存在沉降，出现沉降裂缝；此类裂缝通常为贯穿裂缝，对混凝土结构造成严重影响。

二、路桥施工中混凝土裂缝的控制措施

本文以改建铁路重庆至贵阳铁路扩能改造工程混凝土施工为背景，针对路桥混凝土裂缝及原因，提出科学的控制措施，目的是提高路桥混凝土的施工水平，确保混凝土结构的稳固性。

1、材料裂缝的控制措施

路桥施工中的混凝土，影响比重非常大，裂缝控制中，材料是根本的影响因素，合理的混凝土配合比，优质的原材料，是控制混凝土裂缝的基础。针对混凝土的原材料，提出可行的控制措施，如：（1）选用中低水化热的水泥，充分利用混凝土的后期强度，尽量水泥用量。在满足使用的条件下，应注意水泥的质量，特别是安定性达标；（2）通过添加掺和料的方式，采用粉煤灰代替部分水泥，降低水泥用量，同时，粉煤灰能使水泥水化热缓慢释放，减小了升温的幅度，从而降低了混凝土内外部的温差，有利于降低水化热，减小裂缝发生几率；（3）尽量选用粒径较大（不超过40mm）且级配良好的粗集料，可以提高骨料在混凝土中的所占体积，能大幅度降低水泥用量，而且石块本身也吸收热量，从而降低混凝土的温升，使水化热进一步降低[3]；（4）选用合适的减水剂，减水剂具有减水增塑的作用，在保持混凝土坍落度及强度不变的条件下，可减少用水量，节约水泥、降低绝热温升，延缓放热峰值出现时间，减小裂缝产生的。

2、温度裂缝的控制措施

路桥混凝土施工中的温度裂缝控制，需要结合裂缝的实际情况，强调温度裂缝控制的实践性。以新白沙沱长江特大桥2#墩主塔承台大体积混凝土施工为例，在大体积承台混凝土施工中，提出温度裂缝的控制措施，如：（1）结合施工单位的具体情况，在确定了采用普通硅酸盐水泥、Ⅱ级粉煤灰，缓凝型高性能减水剂，并结合承台配筋密集的特点确定了粗集料的最大粒径的基础上，主要针对胶凝材料总量（水泥+粉煤灰）、粉煤灰的掺量、外加剂的选择等方面对承台大体积混凝土配合比进行大量试验，按材料实际情况，尽量减少水泥用量，并结合现场施工和材料情况，对配合比进行调整优化，预防温度裂缝；（2）严格控制混凝土的搅拌以及运输时间，避免因时间过长而使水分过多蒸发，损失混凝土的塌落度，使得在混凝土中出现不规则的裂缝；（3）合理安排施工工序，分层、分块浇筑，以利于散热，减小约束，降低温度裂缝的发生机率；（4）混凝土内部设计布置冷却管，当混凝土内部温度过高时，通过冷却管通水降低混凝土内部温度，减小混凝土的内外温差，规避潜在的温差裂缝；（5）在混凝土内部埋设温度监控点，加强混凝土温度变化的监控，及时采取冷却、保护措施；（6）混凝土浇筑完成后，加强混凝土养护，混凝土浇筑后，及时用湿润的塑料薄膜、麻片等覆盖，并洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表面缓慢冷却，避免温度裂缝的产生。

3、收缩裂缝的控制措施

以改建铁路重庆至贵阳铁路扩能改造工程新门洞双线大桥墩身混凝土施工为例，该段引桥起始里程HD1K844+982m，孔跨布置为：1×24+5×32+1×24m。墩身为圆端型桥墩，高度为3～16米。分析该公路路段中的混凝土施工。在混凝土施工的过程中，遇到塑性、干缩两种类型的裂缝，通过分析研究，分别对塑性裂缝和干缩裂缝提出了控制的对策。

塑性收缩裂缝多产生于新浇混凝土表面，大多产生于混凝土初凝后、终凝前，混凝土表面水分蒸发速度超过其内部初、终凝硬化的速度，致使混凝土表面收缩产生裂缝，针对此种裂缝，提出严格的控制措施如下：（1）严格把控混凝土的施工工艺，全方位的控制每项工艺，首先，选用干缩值较小早期强度较高普通硅酸盐水泥，严格控制水灰比，掺加高性能减水剂来保证混凝土的坍落度和和易性，减少水泥及水的用量；（2）浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透；（3）混凝土浇筑完成后，及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等，保持混凝土终凝前表面湿润，并及时洒水进行养护；（4）在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施，及时养护。

干缩裂缝的控制过程中，前期检查混凝土材料的质量，确定混凝土材料与工艺技术之间的匹配性，选择低热度的水泥，同时，混凝土砂率及砂料的粒径级配也要注意控制；其次，根据公路混凝土的施工模式，提前预留伸缩缝，以免干预混凝土的性能，期间严格把控混凝土中的用水量，施工时应掌握正确的振捣方法，确保混凝土的密实，同时又要避免过振捣。待混凝土浇筑完成后，及时安排养护工作，按照混凝土的养护情况，后期适当延长养护的周期，预防干缩裂缝。

4、沉降裂缝的控制措施

路桥混凝土中的沉降裂缝，其控制措施的根本是地基处理，施工企业先勘察路桥工程所处的地基，再根据混凝土裂缝控制的需求，规范地基处理[4]。以渝黔货线HD1K841+056.10～HD1K846+520.594区间路基为研究对象，该段路基长1075.6m，设计速度目标值120km/h，铁路等级Ⅰ级，为一次铺设跨区间无缝线路。混凝土沉降裂縫控制措施中，提出两点要求，用于提高裂缝预防的水平，分析如下：（1）对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固；（2）对路基布置沉降观测点，如发生沉降，重新回填夯实和加固，（3）保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固，并使地基受力均匀；（4）防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡；（5）模板拆除的时间不能太早，且要注意拆模的先后次序。

5、其它控制措施

由于混凝土裂缝产生的原因很多，而且通常由多种原因综合作用的结果，所以所采取的控制措施要根据实际情况，从原材料控制、改进设计与施工技术措施、提高施工工艺质量、改善养护措施、表面防护等加强控制以达到较好的控制水平。

三、路桥混凝土裂缝控制中的注意事项

路桥施工中的混凝土裂缝控制，考虑到路桥工程质量的需求，提出几点注意事项，专门用于规范路桥工程的混凝土施工，体现混凝土裂缝控制的实践价值。

首先混凝土裂缝控制措施中，不能对路桥施工的其他工艺造成影响，裂缝控制要融入到路桥施工的整个工艺中，体现裂缝控制的配合性，最主要的是提升混凝土的质量水平，规避潜在的裂缝风险。

然后是注意路桥混凝土施工人员的技能控制，聘请专业能力比较高的施工人员，辅助提高裂缝控制的水平，降低混凝土裂缝处理的难度，满足路桥工程的施工需求。

最后是落实质量验收，找出路桥混凝土施工中遗漏的裂缝隐患，通过验收工作，消除裂缝风险，保护路桥混凝土的整体性，注重混凝土裂缝的规范性控制。

结束语：

路桥工程的混凝土结构，受到裂缝的干扰比较大，潜在很大的安全风险，根据路桥混凝土裂缝的分析，全面落实裂缝控制措施，同时按照注意事项的要求，规范裂缝控制的应用方式，以便提高混凝土的结构水平，满足路桥工程的需求，体现混凝土裂缝控制的积极性和实践性，防止发生裂缝风险，延长路桥工程的使用寿命。

参考文献：

[1]王雨嫣.关于路桥施工中混凝土裂缝问题[J].江西建材，2015，06：104+109.

[2]王琪.试析路桥施工中混凝土裂缝控制技术的应用[J].门窗，2014，05：194.

[3]杨俊华，胡杰. 大体积混凝土裂缝控制技术初探[J]，淮海工学院学报，2002，11（2）

[4]元华海.混凝土裂缝控制技术在路桥施工中的应用[J].中国高新技术企业，2014，18：47-49.