曾群峰
湖南省怀通高速公路建设开发有限公司
摘要：水泥混凝土路面具有强度大、耐久性好、整体性好、通行能力大等特点。同时，也存在着均匀性差、离散性大、重载作用下易出现各种类型的损坏，降低混凝土路面使用性能。尤其在隧道路面施工中，如控制不当路面裂缝会危害道路的使用寿命。下面探讨水泥混凝土路面裂缝的成因及防治对策，以供参考。
关键词：隧道施工；混凝土路面；裂缝；原因；策略
1混凝土路面主要裂缝的主要原因
1.1原材料引起开裂
水泥的安定性差，强度不足，会影响混凝土的初期强度，增大开裂的几率。水泥的化学成分及细度对混凝土质量影响很大，若水泥的有害杂质或硅酸二钙等含量过高，会因为收缩作用而导致路面裂缝。水泥与水刚接触会产生迅速而短暂的反应，释放大量的水化热，便会出现裂缝。集料含泥量及有机质超标，会使得水泥与集料的界面粘结不良，容易引起水泥混凝土路面的初期开裂。为满足和易性需要，施工中采用了较高的水灰比，这也会增加水泥水化初期集料表面的水膜厚度，从而使其强度降低，也易导致开裂。
1.2温度的原因
我国气候差距较大，导致的气温变化较大。季节间的温度区别尤为的明显，夏季较热，冬季寒冷，公路隧道容易受环境气温的影响，致使表面经常产生裂缝。其次，在施工过程中，大型混泥浇筑模块完成施工后，其内部的气温较高，内外温差比较大产生的裂缝。这种情况可能会造成局部开裂。此外，浇筑后未能及时养护也会造成后期的工程开裂现象。
1.3地基变形的原因
隧道路面混凝土受重力作用，会致使工程的局部以及支架的均匀下沉，这种情况会导致建设工程的局部混凝土变形。其次，混凝土的内部结构的不均匀，也会在模板的相互作用下产生裂缝，隧道建设施工由于地基的基础部位发生垂直沉降，结构变形已经超过混能图结构的本身的承受力，就会发生混凝土的开裂，上述情况多发生于混凝土浇筑后的10min～3 h之间。
2 隧道施工中路面裂缝的处理策略
2.1强化质量控制
（1）严格控制材料质量
用于路面混凝土的水泥最好采用较高标号的混凝土，水泥应具有较好的抗冻与耐磨性能，收缩性要小，最好使用同一厂家生产的同一级别水泥。集料方面，石子应质地坚硬、级配良好，不得采用强风化的石子；砂应采用级配良好的中粗砂，不得采用含泥量过大或含杂质较多的砂。若砂石含泥量不符合要求时，可采取冲洗、过筛等措施予以处理。
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（2）改变极限拉伸应变值
通过以下措施来增大混凝土的极限拉伸应变值或抗拉强度值：①由于混凝土的极限拉伸值随抗压强度的增大而变大，所以采用抗压强度较高的混凝土有助于提高其抗裂性能，可采用C30、C35较高标号的混凝土。②控制混凝土骨料的最大粒径，骨料最大粒径在一般公路中不超过40mm，粒径较小的骨料级配有助于提高混凝土的极限拉伸值。③采用碎石配制混凝土，其极限拉伸值比用一般卵石配制的混凝土要高出大约30%。
（3）合理控制混凝土配合比
混凝土配合比应通过实验室试验予以确定。并提供合格的砂控制细度、含水率、含泥量等，水泥控制强度，石控制含水率及含泥量等参数。严格按照设计配合比施工，将设计配合比换算为施工配合比，并准确计量各种材料的用量。
（4）提升混凝土质量
为保证混凝土工程质量，防止开裂，应合理使用外加剂。掺加减水防裂剂还可减少15%的水泥用量且不影响混凝土强度，并减少水泥用量而降低水化热；合理使用减水剂还有助于增强水泥与骨料的粘结力，从而减小沉缩变形；掺加外加剂可提高混凝土密实性，并控制水分蒸发速率，防止出现干燥收缩而引起裂缝。
2.2填充混凝土裂缝
该方法较为常用。也是最行之有效的方法，整个补救过程简单方便易于操作。在填充过程中，需要考虑结合开裂的宽度进行填充，开裂口＜0.3 mm且开裂的深度比较浅的情况下，可直接使用混凝土填充开裂部位的V型口部分。其次，对与公路桥梁施工过程中表现出来的贯通桥板面的裂缝，首先需要借助砂轮机以及钢丝首先清除开裂部位7～8 cm两侧的石灰以及尘土，清除之后还需要用清洁剂进行进一步清洗干净，之后再填入粘性以及渗透性较好的环氧树脂，采用这种环氧树脂代替混凝土填充，对于板面的防水性以及防止内部钢筋锈蚀性具有较好的效果。
2.3混凝土裂缝表面处理
混凝土表面的裂缝处理一般是范围、宽度较小的容易处理修补的。首先，用清除混凝土裂缝内部以及两侧的附着物，在使用清水处理一遍后晾干处理，之后对凹陷的部分填充灰油状树脂，之后在对裂缝的其他附近表表面进行涂抹填充，对其路面形成一种有效的保护膜。该方法比较适合混凝土表面比较细浅且不漏水部位。发生大面积的开裂情况则比较适合树脂的浇灌方法。
2.4其他修补方法
对于其他公路、桥梁隧道工程由于荷载产生的裂缝，或施工中未能及时处理裂缝，以及因火灾事故发生的裂缝，可采用结构强补法进行对产生裂缝的处理。其次，也可以根据实际的具体情况，有选择性的采用多种方法进行处理，例如有锚固补强法，灌浆法，预应力法等等，对于已经修补好的表面进行选择测试了解其修补作用的效果如何，可以采用压水实验，钻芯取样的方法进行测验，结合测验的结果分析，对于发现的问题及时发现及时解决，巩固修补的效果。
3.控制混凝土裂变的有效方法
较为常用的控制方法是不断优化施工工艺进行预防，例如：选取较为新型的混凝土材料，这种材料多使用过程中有膨胀功能，借助这一功能，可以对混凝土浇筑产生的收缩进行补充，避免出现因混凝土收缩产生的裂变。其次，掌握合理的混凝土浇筑凝结时间，这一点是主要为了控制混凝土凝结过程中产生的水化放热规律，有效的避免由于逆解的时间过短造成的混凝土水泥，水化过程较快，出现混凝土的早强情况，同时也由于内外温差较大造成的混凝土变形以及断裂现象的发生。另外可以在混凝土中适当的掺如合成纤维，这种做法虽然会导致建筑成本增加，但是它可以有效的增加混凝土的延展性，对于混凝土发生裂变的时候回有其阻碍效果，避免其产生裂缝，提升其整个混凝土建筑使用的综合性，维护混凝土的稳定具有较好的效果。
结束语
总之，我们要做好各个环节的工作，从源头上避免混凝土路面出现裂缝。此外，对于已经出现的路面裂缝，应采取及时有效措施进行处理，如：通过灌浆等手段将病害消除在“萌芽”状态，以免波及周边板块，进而造成更大的破坏。
参考文献：
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[3]谢光宁，许新权.隧道水泥混凝土路面裂缝原因分析与处治研究[J].广东交通职业技术学院学报，2015，（01）．
论文作者:曾群峰
论文发表刊物:《建筑科技》2018年第1期
论文发表时间:2018/4/8
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 路面论文; 水泥论文; 隧道论文; 水化论文; 方法论文; 《建筑科技》2018年第1期论文;