道路桥隧工程施工中的混凝土裂缝控制技术研究

1 路桥工程混凝土裂缝类型和特征

在路桥工程中，混凝土裂缝主要分为纵向裂缝和横向裂缝。纵向裂缝通常由于拉伸应力、弯曲应力和剪切应力共同作用引起，根据裂缝的形状可分为直线型纵向裂缝和圆弧型纵向裂缝。

2 路桥工程施工中混凝土裂缝的原因

路桥工程施工中混凝土裂缝的原因多种多样，主要包括原材料问题、混凝土配合比不当、超载与偏载、换填方式引起沉降、基层施工及其面层施工质量问题、施工工艺不当以及温度差异等。原材料问题如水泥强度不足、粗骨料使用不当等会显著增加混凝土产生裂缝的可能性。混凝土配合比不科学、不合理会导致混凝土硬化时的分层，从而降低其强度，出现裂缝。超载与偏载则会使混凝土结构承受不均匀的荷载，导致裂缝的产生。换填方式引起的沉降、基层施工及其面层施工质量问题、施工工艺不当以及温度差异等都会在不同程度上导致混凝土裂缝的产生。

3 路桥工程施工中混凝土裂缝的控制措施

3.1 选择不同的修补材料

在水泥涂层的维护和修复过程中，选择合适的裂缝修补材料至关重要。根据裂缝的性质和修复需求，修补材料主要分为增强材料和密封材料两大类。增强材料主要用于提升水泥涂层的结构强度，特别是在涂层因强度不足而导致开裂的情况下。此时，使用钢筋等增强材料可以有效加固结构，防止裂缝进一步扩展。而密封材料则适用于因干燥收缩、热收缩等外部因素导致的表面裂缝，当涂层的结构强度仍能满足使用要求时，密封材料可以有效地封闭裂缝，防止水分和其他有害物质的侵入，从而延长涂层的使用寿命。

在实际操作中，针对不同类型的裂缝，可以采用不同的修复方法。首先，对于宽度小于 0.5mm 的未扩展表面裂缝，可以采用压力注入法进行修复。这种方法通过高压将修补材料注入裂缝内部，确保材料充分填充裂缝，从而达到修复效果。其次，对于道路裂缝，特别是宽度约为 2.5mm 的裂缝，可以采用喷涂方法。这种方法适用于大面积的道路裂缝修复，施工速度快，且能有效封闭裂缝，防止进一步恶化。最后，对于接缝宽度小于 3mm 且不剥落的小裂纹，可以采用伸缩缝法。具体操作是使用扩径器沿着裂缝形成 1.0cm 至 2.0cm 宽的槽，槽的深度由裂缝的高度决定，但最大深度不应超过面板厚度的三分之二。在清理槽内的残留物和污垢后，填充粒度为 0.3-0.6cm 且湿度小于 1% 的干净石料，最后使用密封剂进行封闭。针对不同的裂缝类型和修复需求，选择合适的修补材料和修复方法是确保水泥涂层长期稳定使用的关键。通过科学的修复工艺和材料选择，可以有效延长水泥涂层的使用寿命，减少维护成本。

3.2 纵向裂缝处脱空灌浆技术

纵向裂缝处脱空灌浆技术是一种针对水泥面板垂直裂缝的有效修复方法，通过灌浆填充裂缝及脱空区域，恢复结构的整体性和稳定性。该技术主要包括定孔、钻孔、制浆、压浆、封孔和裂缝封闭。首先，在定孔阶段，若面板出现垂直裂缝，需在裂缝两侧布置 3～4 个灌浆孔，孔间距控制在 1.2～1.5m 之间，以确保灌浆覆盖范围均匀。在钻孔阶段，使用 51mm 钻头在标记位置精确钻孔，确保孔的深度和位置准确无误。制浆阶段，通过调整水泥浆的水灰比，降低浆体的干燥收缩率和化学收缩率，以提高灌浆材料的稳定性和耐久性。压浆阶段，将砂浆管头插入钻孔中，固定并密封后，缓慢启动水泵进行压浆，确保浆体充分填充裂缝和脱空区域。完成压浆后封孔。灌浆工作结束后，需立即封闭钻孔，10～20min 后取出钻芯，并使用C RBM 材料进行孔口连接，约6h 后完成固化。最后，使用C RB －3 材料对裂缝表面进行封闭处理，注浆后约10h 即可完成。

3.3 严格把控水泥质量与混凝土配比

在道路和桥梁建设中，原材料的质量直接决定了工程的整体性能和耐久性，因此必须严格把控水泥及其他原材料的质量。首先，在采购环节，应通过公开招标的方式选择优质供应商，确保原材料的质量符合国家标准，同时也能有效降低采购成本。水泥作为混凝土的主要成分，其强度、凝结时间和稳定性等指标必须满足工程需求。此外，砂、石等骨料的质量也需严格控制，确保其粒径分布合理、含泥量低，以避免影响混凝土的强度和耐久性。在确定混凝土配比时，需根据具体工程条件进行科学设计。不同的道路和桥梁工程对混凝土的性能要求不同，例如，高等级公路需要高强度的混凝土以承受重载交通，而桥梁工程则需要混凝土具备良好的抗裂性和耐久性。因此，在配比设计中，需综合考虑水泥用量、水灰比、骨料比例以及外加剂的使用。水灰比是影响混凝土强度的关键因素，过高的水灰比会降低混凝土的强度，而过低则可能导致施工困难。通过优化配比，可以在保证混凝土强度的同时，提高其抗裂性和耐久性，从而延长工程的使用寿命。此外，混凝土的配比还需考虑施工环境的影响。例如，在高温或低温环境下，需调整外加剂的种类和用量，以确保混凝土的施工性能和后期强度。总之，严格把控水泥质量并采用科学合理的混凝土配比，是确保道路和桥梁工程质量的基础。

3.4 严格控制混凝土施工工艺与温差裂缝控制

在混凝土搅拌过程中，需准确控制搅拌时间，确保混凝土混合均匀。搅拌时间过短会导致材料分布不均，影响混凝土的强度；而搅拌时间过长则可能引起材料分离，降低混凝土的工作性能。此外，搅拌设备的选择也需符合规范，不得随意更换或使用不合格设备，以免影响混凝土的质量。浇筑过程中，需避免将搅拌工具直接插入混凝土内部，以防止混凝土内部结构受损或骨料移位。浇筑时应分层进行，每层厚度控制在合理范围内，并使用振捣设备确保混凝土密实，避免出现空洞或蜂窝现象。浇筑完成后，需及时进行养护，保持混凝土表面湿润，以防止早期开裂。温差裂缝是混凝土施工中常见的质量问题，主要由温度变化引起。为控制温差裂缝，首先，在搅拌混凝土时，可通过喷洒少量水增加骨料与水泥砂浆的粘结性，减少混凝土的收缩；其次，在夏季高温环境下施工时，可采用分层浇筑的方法，降低混凝土内部的温度梯度，避免热量集中；最后，对于大型混凝土结构，可在内部安装冷水管，通过循环水降低混凝土的内部温度，从而有效减少温差裂缝的产生。

4 结语

在混凝土使用过程中，由于各种原因出现裂缝，威胁到道路和桥梁的质量，严重影响道路交通的正常使用。道路和桥梁表面的裂缝是由于载荷过大或压力不均匀而引起的，也是由于不均匀的收缩或变形，岩石和绝缘层的质量问题或其他问题引起的。因此，分析和解决公路桥梁施工中混凝土开裂的问题非常重要。通过严格控制原材料质量、科学设计混凝土配合比、优化施工工艺和采取有效的裂缝修补措施，可以显著减少混凝土裂缝的产生，提高道路桥隧工程的质量和耐久性。

参考文献

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