市政工程大體積混凝土裂縫的預(yù)控

徐建國

（濟(jì)南城建集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)南 250000）

1 大體積混凝土裂縫的分類及其產(chǎn)生原因分析

1.1 溫度裂縫成因

市政工程大體積混凝土施工中，溫度裂縫是最為常見裂縫的裂縫類型之一。產(chǎn)生溫度裂縫的主要原因是大體積混凝土體積相對(duì)較大，內(nèi)部溫度釋放的速度明顯低于其表面熱量的散失速度，因此在混凝土構(gòu)件內(nèi)外存在較大的溫差，而當(dāng)溫度應(yīng)力超過混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。此外，在混凝土模板拆除時(shí)，混凝土構(gòu)件的表面溫度會(huì)出現(xiàn)明顯的下降，這也是造成溫度裂縫的主要誘因。

1.2 干縮裂縫成因

干縮裂縫通常產(chǎn)生在大體積混凝土養(yǎng)護(hù)完成后的一段時(shí)間，或是混凝土澆筑結(jié)束后7d左右。混凝土澆筑好后，因?yàn)橥獠凯h(huán)境較為干燥，內(nèi)部水分將朝外散失，若散失速度很快，會(huì)造成混凝土表面產(chǎn)生明顯變形，進(jìn)而造成混凝土從外朝內(nèi)產(chǎn)生干縮變形情況，在混凝土表面就會(huì)出現(xiàn)裂縫。干縮裂縫通常較為細(xì)小，表現(xiàn)出表層的平行線狀和網(wǎng)狀淺細(xì)裂縫。若無法得到及時(shí)解決，既影響混凝土結(jié)構(gòu)外形美觀，還將下降結(jié)構(gòu)承載性能。

1.3 塑性裂縫成因

塑性裂縫一般是在混凝土澆筑之后，水化熱反應(yīng)過激造成，該過程釋放大量的熱，導(dǎo)致了混凝土內(nèi)部大體積、混凝土出現(xiàn)溫度升高的情況。內(nèi)外散熱條件不加，在內(nèi)部產(chǎn)生了溫度梯度壓力，使得表面的拉應(yīng)力增大后裂縫發(fā)生。水化反應(yīng)過程中，分子裂變逐步形成，出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā)的情況，導(dǎo)致混凝土收縮下沉，這一過程中受到鋼筋阻擋，也會(huì)使得剛進(jìn)方向由于內(nèi)部骨料自重下沉產(chǎn)生裂縫。

1.4 沉陷裂縫成因

沉陷裂縫產(chǎn)生的主要原因在于，路橋基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)所在的路基土質(zhì)不均勻，有松軟情況，或是回填不實(shí)、排水受阻，基礎(chǔ)受長期的雨水浸泡，從而引起不均勻沉降情況，最后造成結(jié)構(gòu)性的嚴(yán)重貫通裂縫，此類裂縫對(duì)路橋項(xiàng)目的危害性很大。為此，施工企業(yè)要注重科學(xué)措施的使用，嚴(yán)禁出現(xiàn)沉陷裂縫。

2 大體積混凝土澆筑施工產(chǎn)生裂縫的預(yù)防措施

2.1 材料質(zhì)量控制

混凝土出現(xiàn)裂縫主要是由于混凝土水泥水化過程中釋放大量的熱量，使其內(nèi)外受力不同而產(chǎn)生。在選材的時(shí)候，應(yīng)該優(yōu)先選擇水化熱較小的水泥。大體積混凝土配料可添加一定量的粉煤灰，以降低水泥水化熱，提高和易性，增加抗?jié)B能力，同時(shí)降低水泥用量，極大地提高混凝土強(qiáng)度。粗骨料優(yōu)先選用5～20mm粒徑的連續(xù)級(jí)配石子，細(xì)骨料優(yōu)先選用中砂，這樣的骨料空隙較小，能夠減少水泥使用量，產(chǎn)生的水化熱也較小，可減少干縮，因此能夠控制混凝土裂縫的出現(xiàn)。

2.2 合理安排混凝土施工工序

首先，要制定相關(guān)施工計(jì)劃，結(jié)合實(shí)際施工情況調(diào)整施工工序，靈活變通，保障實(shí)際施工合理順暢。采用科學(xué)合理的施工手段和先進(jìn)的管理經(jīng)驗(yàn)安排混凝土澆筑施工，有效預(yù)防大體積混凝土澆筑過程中產(chǎn)生裂縫。特別是市政工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)，可以采取分層、分塊的澆筑方式進(jìn)行澆筑施工，這種澆筑方式避免了一次性澆筑大尺寸可能誘發(fā)的混凝土結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力問題，分層分塊能有效降低大體積混凝土結(jié)構(gòu)所受到的外界約束力，保障混凝土結(jié)構(gòu)的散熱功能有效發(fā)揮，也能確保混凝土的伸縮特性有所保障，降低了混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的發(fā)生概率。其次，要控制好澆筑的時(shí)間間隔和澆筑的厚度和量，嚴(yán)謹(jǐn)對(duì)待分層澆筑，掌握好水分流失時(shí)間，確保層級(jí)之間能緊密縫合。最后，在開展混凝土施工要結(jié)合自然環(huán)境因素，及時(shí)采取措施調(diào)整，保障混凝土澆筑質(zhì)量。

2.3 加強(qiáng)對(duì)溫度的控制和監(jiān)測

強(qiáng)化施工環(huán)節(jié)的溫度把控：①夏天針對(duì)粗細(xì)集料要做好遮陽工作，攪拌混合物時(shí)應(yīng)采用灑水降溫策略。避免在夏天正午高溫時(shí)間澆筑混凝土，盡量安排在11：00前或17：00后澆筑混凝土，有助于防范溫度裂縫出現(xiàn)。②在大體積混凝土內(nèi)部應(yīng)放入適量冷卻循環(huán)水，使用循環(huán)法做好養(yǎng)護(hù)工作，促進(jìn)內(nèi)部熱量的釋放，為了準(zhǔn)確預(yù)測溫度，要提前埋好測溫管，保持溫差適宜，根據(jù)具體情況繪制相關(guān)溫度變化圖，分析問題，制定相關(guān)措施解決問題。③大體積混凝土施工階段，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格把握并管控施工場地的實(shí)際溫度，且仔細(xì)檢測混凝土材料溫度。在混凝土入模以后的早期升溫過程，操作人員每隔2h就檢查一次實(shí)體溫度。在后續(xù)降溫過程，操作人員每隔4h最少要檢查一次實(shí)體溫度。

2.4 養(yǎng)護(hù)管理

在混凝土拆模前，考慮到大體積混凝土拆模時(shí)間較長，為避免結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差過大，還要將溫差控制在25℃以內(nèi)。根據(jù)監(jiān)測得到的數(shù)值，如果溫差過大還應(yīng)利用土工布對(duì)混凝土表面進(jìn)行覆蓋，并在外層覆蓋塑料布，對(duì)混凝土進(jìn)行灑水養(yǎng)生，保證混凝土表面始終濕潤。在混凝土初凝后，可以利用冷卻管中排出的溫水對(duì)表面進(jìn)行蓄水養(yǎng)護(hù)，蓄水深度應(yīng)達(dá)到10cm左右。經(jīng)過至少21d的養(yǎng)護(hù)后，應(yīng)確認(rèn)混凝土強(qiáng)度是否達(dá)到要求。未能達(dá)到要求，不能進(jìn)行拆模處理，同時(shí)避免進(jìn)行上層結(jié)構(gòu)模板和支撐設(shè)施的安裝，以免結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。

3 結(jié)語

混凝土裂縫產(chǎn)生原因較多，進(jìn)行市政橋梁施工時(shí)為避免裂縫產(chǎn)生繼而惡化，應(yīng)從施工材料、施工工藝、施工環(huán)境等多方面吸取先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，采取綜合治理的方法根本性的降低裂縫發(fā)生幾率，保證市政橋梁工程施工質(zhì)量。