公路工程施工中混凝土裂缝成因与措施探讨

摘要：在社会经济和科技飞速发展的背景下，公路工程的建设取得了显著成果，然而在施工中混凝土的裂缝问题仍然层出不穷，影响公路工程的质量。基于此，本文首先分析公路工程施工中混凝土产生裂缝的消极影响和裂缝产生的成因，然后探讨解决混凝土裂缝问题的措施，以期为提升公路工程施工质量提供参考。

关键词：公路工程；混凝土；裂缝

公路工程是交通设施的重要组成部分之一，其施工质量与交通安全息息相关。混凝土在公路工程的施工过程中得到广泛运用，原材料的质量关系着工程的施工质量，然而，在公路工程的施工过程中，受多种因素的影响，混凝土产生裂缝的问题时常发生，降低了公路工程的安全性和稳定性。因此，解决混凝土裂缝问题、提升施工质量刻不容缓。

一、公路工程施工中混凝土产生裂缝的消极影响

公路工程施工过程中使用的建筑材料数量和种类较多，混凝土在众多原材料中居主导地位，混凝土原材料的质量为工程施工质量提供保障，裂缝是混凝土原材料常见的质量问题，产生裂缝会降低整个工程的施工质量和安全性。混凝土裂缝会增加公路负荷，再加上天气情况的影响，雨天雪水会从缝隙流进公路深处，导致裂缝进一步扩大，引起公路坍塌，需要耗费大量的资源进行修补，甚至威胁人们的生命财产安全。

二、公路工程施工中混凝土产生裂缝的成因

（一）荷载设计不合理

混凝土施工原材料的抗磨损性能好，被广泛用于公路工程的施工中，但混凝土的承载能力有标准，一旦超过标准会因为承受压力过大产生裂缝，影响整个工程的质量。目前，很多施工单位对荷载设计不合理，仅根据计算机软件的计算结果，没有现场实测，造成结构的受力与设计不相符，设计的合理性和科学性大大降低，增加了混凝土开裂的危险。

（二）温度变化

热胀冷缩是混凝土材料的主要物理性质，当内部结构和外部环境发生较大的温度变化时，会引起混凝土的变形，造成混凝土开裂。总结混凝土开裂原因，可以得出如下结论：首先，在冬季进行道路建设项目中，外部施工的气温很低，混凝土中存在着一定湿度，很容易产生冻结现象，导致内部结构产生膨胀应力。同时，由于混凝土中凝胶孔隙中的冷水发生了微观迁移和再分布的变化，引起渗透压力，从而使内部的膨胀应力不断增大，超出内部结构的抗拉强度，从而产生裂缝。其次，公路工程施工需要大面积的混凝土浇筑，在混凝土水化期会产生大量的热量，如果不能及时释放热量，就会使混凝土的内部温度升高且高于混凝土表面，当拉应力超出混凝土的拉伸极限，会产生温度趋变而开裂。

（三）混凝土收缩

在现代公路施工中，混凝土的收缩开裂问题会严重影响整个工程的质量，而收缩开裂主要与水泥含量和水分含量有关。在施工中，如果混凝土中含有大量水分，将会引起严重收缩从而开裂。凝土内部结构中水分的蒸发速度不同，如果不能合理控制湿度，也会引起开裂。当混凝土结构发生变形时，如果受力超其承受极限会发生收缩开裂。从混凝土收缩开裂的表面看，其结构形式以平行、网状为主，会对混凝土的抗渗性产生很大影响，降低承载力和耐久性，不能有效保障整个工程的施工质量与安全。

（四）人员操作不当

施工人员的操作不当会造成混凝土开裂。如果在分层浇筑时没有严格按照技术标准，只靠工作经验控制浇筑的时间和厚度，就会影响混凝土的质量，导致混凝土产生裂缝。

（五）养护不到位

混凝土具有很强的吸水性，是一种吸水类建材，只有当混凝土的湿度达到一定程度后才能固化。因此，在混凝土固化期间，应采取适当的养护措施，以确保获得足够的湿度，并合理控制内外温差与湿度，为固化质量提供保障。但在实际的施工中，由于存在未落实的养护措施，导致水泥固化质量达不到验收标准，影响着整个公路施工的安全运行。

（六）水泥下沉

塌陷开裂是一种常见的混凝土开裂现象，这一现象产生的原因主要有：首先，在完成混凝土浇筑后，由于受到钢筋、预埋件等因素的影响，导致混凝土产生剪切应力、拉应力，从而产生裂缝。其次，混凝土在浇筑后，由于集料和水泥的自然下沉，会产生泌水现象，在沉降期会造成混凝土开裂，但这种开裂一般都在混凝土浇筑后1～3h出现，是一种早期开裂，在塌陷结束后必须马上修复，然后用压力措施将其平整，以促使混凝土裂缝的愈合。同时，由于地基土太软、浸水、填土不够紧密，如果模板的刚性不够或支撑间距过大，都会造成混凝土结构开裂，尤其是冬季，模板往往会在冻土上进行支撑，一旦冻土融化，就会出现不均匀沉降。

三、公路工程施工中混凝土裂缝成因的解决措施

（一）调整工程设计方案

公路工程建设的顺利开展离不开合理的设计方案的支撑，设计方案对减少质量问题的发生具有至关重要的作用。从施工单位的角度看，为了尽可能减少混凝土裂缝问题的发生，首先要优化与调整工程设计方案，目的在于展现混凝土结构和施工的独特优势。因此，在设计环节，施工单位可以与专业的设计机构深度合作，邀请专业的设计人员拟订方案，确保设计工作科学合理。其次，在开展设计工作前，设计人员要全方位勘察施工现场，例如，地形地貌条件、线路的铺设方向等，考虑混凝土的张力、内部应力等情况，确保设计方案与混凝土荷载保持一致，以此降低混凝土裂缝问题发生的概率。

（二）强化管理施工人员

施工单位是施工中的重要主体，而施工人员的施工方案会直接影响工程的质量。首先，在施工前，要对施工工人进行严格的操作技能训练，了解混凝土开裂的成因以及混凝土的配比，以便更好地了解混凝土在公路建设中的重要性，在混凝土材料的配比上，必须严格遵守施工规范，在调配工人时，要完善分配制度，以确保各施工项目的全面实施，同时要履行自身的职责，确保工程的顺利进行。

其次，要保障公路建设的有序进行，对各施工团队精确分组，在每个团队中选出组织能力强、知识储备丰富的队长，严格监督队员的建设过程。如果遇到问题，必须由项目负责人处理，确保项目的进度不会受到影响，有效解决日后公路在使用中产生的开裂问题。

再次，在施工场地内还要配备施工设备，选材时一定要把质量放在首位，确保材料达到国家规定，从根本上防止混凝土结构开裂，确保公路项目的顺利进行。

最后，公路企业要注重人才选拔，注重对工人理论知识的考查，在公路工程建设项目实施前，要统一培训工人，让他们清晰认识具体的操作和施工要求，为公路工程的施工质量提供保障。

（三）控制原材料质量

为了提高公路工程的混凝土施工质量，施工单位要严格控制原材料的质量，为后期的混凝土施工打下坚实的基础。严格管理和控制各工程材料的质量，以提高公路工程建设质量，为了防止不良物料流入工地，必须以信息化技术为基础，全程控制原材料的质量，为下一步的工程建设打下坚实基础。

（四）规范施工标准

在公路工程建设中的混凝土施工中，为了减少混凝土裂缝问题的发生，施工人员要严格把控施工工艺和技术。为了达到预期的施工目标，要规范施工标准和施工技术，确保工作人员严格制定施工的组织方案、标准要求，包括混凝土的浇筑、振捣、抹平及养护等工作，从而为施工质量提供保障。

（五）控制混凝土温度

为了解决混凝土温度开裂问题，需要有效控制混凝土温度，必须确保的温度不低于标准值，在进行运输、搅拌、浇筑及振捣等工序时，混凝土内部物料会产生较大的摩擦力比，从而增加混凝土的温度。为了更好的解决这一问题，应采用专用的冷却水管对混凝土冷却，有效降低混凝土的温度。如果在大面积混凝土施工中，应适当设置冷却水管进行固定，以防止混凝土浇筑时发生变形和破坏，影响施工质量和安全。在混凝土浇筑完毕后，冷却管道将经过冷却水对混凝土冷却，为了达到科学控制的温度，必须设置测温点，以有效监控混凝土温度，使内外温差小于25℃，避免产生温度开裂。

（六）加大使用添加剂

经验丰富的混凝土浇筑人员会根据具体的施工情况发掘新的预防和控制混凝土裂缝的方法，即增加添加剂的用量。采用减水防裂剂是预防混凝土开裂的有效措施，减水防裂剂可以在一定程度上降低混凝土用量，提高收缩性能，改善水泥浆的粘性，避免沉降和变形。此外，减水防裂剂可以提高混凝土的抗张强度，从而大大提高抗裂能力，有的添加剂还能改善混凝土的致密程度，提高抗碳化性能。贯穿性是较常见的开裂问题，要想有效治理，必须加强防治，提高综合性能，从而确保整个公路工程的质量。

（七）加大施工监督力度

目前，除部分使用商砼外，由于受环境条件的制约，混凝土的搅拌仍以人工为主的地区，搅拌方法对混凝土的质量影响较大，因此必须采取科学的搅拌方式。除了搅拌外，施工人员还要优化浇注工艺，采取多次浇注，并在浇注时进行二次模压，以增强弹性。要达到以上目的，相关单位应加强对工程质量的管理与监督。

（八）重视养护工作

混凝土养护工作的重要性不低于浇筑工作，如果养护工作不到位，会加大混凝土产生裂缝的可能性，在公路项目完工后，应根据施工技术的需求，制定一套科学、严密的施工方案和技术规范，以确保后期养护工作的可靠和有效性，降低裂缝问题出现的概率。在具体的混凝土养护中，应结合公路的实际运营状况和季节变化，制定相应的养护技术方案，如果在夏季公路项目完工后，要做好养护工作，必须加强对混凝土的湿度控制，防止因缺水导致混凝土开裂，混凝土的水分含量可以通过适时喷水保湿处理和表面覆膜处理，实现科学控制混凝土湿度的目的。

（九）物理加固法

在处理公路工程的混凝土裂缝时，还可以将物理加固法引入混凝土裂缝的处理中，从而完善整体管理和维护，提升公路工程的运行水平。工作人员可以借助物理加固法的合理运用，既能有效处理混凝土裂缝问题，又能有效加固混凝土的结构性能。通过混凝土结构稳定点支点、钢板的设置，提升整体结构的稳定性，在保障混凝土结构稳定性的基础上，借助喷射混凝土的方法加固裂缝，提升混凝土结构性能的稳定安全。

四、结语

总而言之，公路工程作为重要的基础建设，对社会经济的健康稳定发展具有重要作用。施工中出现的混凝土裂缝会直接影响公路工程的施工质量，缩短公路工程的使用寿命，还容易引发安全事故。在施工过程中，混凝土裂缝会受到主观人为和客观条件的双重影响，在解决这一问题时，需要从人员、材料、施工客观条件等方面采取有针对性的措施，从而确保问题得到切实解决，为公路工程的施工质量提供可靠保障。

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作者简介：王立（1985），男，湖北省广水市人，本科，工程师，从事公路桥梁施工工作。