道路橋梁施工大體積混凝土裂縫成因及防治對策

李雍 貴州路橋集團有限公司第三分公司

當前我國的道路橋梁工程總里程已占據全球第一，并能成功克服各類復雜地形地質條件的束縛，道路橋梁工程在全國范圍內得到了廣泛的建設運用。然而，在道路橋梁大量建設與使用的同時，各類工程問題及難題的出現在所難免。道路橋梁普遍存在滲漏水、開裂和圍巖破損等損壞現象。其中，道路橋梁裂縫病害是影響道路橋梁工程安全的關鍵。

一、大體積混凝土裂縫控制的重要性

大體積混凝土施工過程，由于各種因素產生的溫度在混凝土內部不斷累積而又難以快速消散時，常常引起混凝土內部應力集中，從而形成溫度裂縫。在混凝土中摻入纖維材料等可以一定程度的減少裂縫的產生，但在生產過程中更應該從工藝上進行優化，保證混凝土結構的實用。有效地控制混凝土內部溫度的發展，減小混凝土內外的溫差，可以低成本而又有效的抑制混凝土的開裂，從而大幅的提高混凝土的抗裂性和耐久性，這對于工程安全性及工程效益都顯得尤為重要。同時做好監測工作，及時解決大體積混凝土溫度變化帶來的影響，確保混凝土能充分發揮其性能。

二、道路橋梁施工大體積混凝土裂縫成因分析

（一）外界氣溫變化

溫度應力是由溫差引起的變形造成的，溫差越大，溫度應力就越大。大體積混凝土結構施工期間，外界氣溫的變換情況對大體積混凝土的裂縫產生有重要的影響。如果工程作業的環境氣溫較高，這樣在混凝土澆筑時的入模溫度就高，某些地區在施工過程中氣溫會出現急劇變化，氣溫下降過快會增加混凝土的降溫幅度，如果氣溫驟降就會使內外部溫度梯度有所提高，從而產生應力，如果不及時處理就會聚集，進而產生裂縫問題及施工部位的開裂。

（二）水泥水化熱

眾所周知，無論選擇何種類型的水泥，在水化過程中均要釋放出或多或少的熱量，水化熱尤為突出的莫過于硅酸鹽水泥。對于大體積混凝土構件來說，其本身幾何尺寸較大，表面系數較小，內部因水泥水化熱產生的水化熱根本無法及時散失，內部溫度最高時間往往在混凝土澆筑完成后的3～5d，產生的熱量跟水泥的用量和水泥品種有著直接的關系。當內部出現最高溫度時，極容易出現里表溫差較大，混凝土表面產生拉應力導致開裂。

（三）塑性收縮

裂縫通常發生在干燥的夏季，炎熱或多風，裂縫的形狀和大小不固定，中間位置一般較寬，兩側相對較長，最大長度可達2-3m，最小可達到20cm。一般前的具體設置會由于一般前表面的快速失水而導致一定量的收縮現象。此時，水浸現象已不能滿足具體要求。如果不采取措施，加適量的水，就會出現裂縫。整個結構溫度較高，水泥活性或水灰比低，一旦發生混凝土開裂。

三、道路橋梁施工大體積混凝土裂縫控制措施

（一）原材料控制

第一，水泥。應根據大體積混凝土的特點，設計合理的配合比，在保證混凝土強度的前提下，盡量先用水化熱小及收縮小的水泥。目前，在大體積混凝土中，使用較多的是礦渣硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥。除了水泥品種，水泥用量也比較關鍵。眾所周知，混凝土強度隨著水泥用量的增加而增加，但水泥用量過多會出現水化熱較大的問題，應盡可能地減少水泥用量，有效控制水化熱，減少裂縫的產生。第二，外加劑。在保證混凝土強度的前提下，混凝土中可加入適量的緩凝劑、膨脹劑等，通過適當延長終凝時間及補償混凝土收縮來控制裂縫的產生。第三，外摻料。在混凝土拌制過程中，可適量摻入粉煤灰，通過改善混凝土的和易性和降低水化熱來控制裂縫的產生。第四，配合比。配合比設計時，應盡量減少混凝土的用水量，減少水化作用。骨料選用中粗砂和大粒徑、級配良好的石子，通過合理的配合比來有效控制裂縫的產生。

（二）控制施工進度

溫度變化對大體積混凝土施工進度的影響非常明顯。分步澆筑應注意分層間隔。當定點溫度下降時，選擇合適的時間讓頂層混凝土等底面，即最高溫度上升后再去底層。最后，底部混凝土的恢復度不超過原最大溫升。二次澆鑄可分為幾層，每層間隔時間不宜過長。如果混凝土沒有完全調整，如果要進行下一個施工步驟，則必須在混凝土凝固之前完成澆筑。

（三）溫度把控技術

在溫度把控過程中，需要能夠對其大體積混凝土溫度實時測量，這也是在路橋工程大體積混凝土施工過程中，非常重要的技術管理內容。在施工應用溫測技術過程中，應該按照不同的層次來測量溫度，深入了解大體積混凝土的溫度情況，可以利用電阻溫度計來獲取相應數據，并且通過分布測量方法，來明確測量溫度的具體位置，將其標記好。之后，在對整體溫度進行測量，以此來保證實測溫度能夠滿足市政路橋工程大體積混凝土在施工過程中的溫度標準。

（四）提升澆筑施工質量

首先，在澆筑之前，需要按照工程的實際目的和要求，對大體積混凝土澆筑現場的基本情況進行考慮，制定出科學合理的施工方案，以此保證澆筑的起點、澆筑的厚度都能夠符合相關要求，為后續工程順利開展提供基礎支持。其次，在混凝土正式入模之前，為了保證能夠提升澆筑施工的實際效果，需要完善相關的測量工作，保證溫度處于合理的范圍內，塌落度可以滿足實際要求，含氣量在合格的范圍內，綜合性能比較良好。只有這些指標全部合格，才能夠開展實際施工。此外，需要重視澆筑時自由落體的實際傾落高度，一般需要控制在2 米之內。當高度大于2 米時，為了保證澆筑工作能夠順利開展，可以使用一些工具輔助澆筑，如滑槽、串筒或者是漏斗等輔助施工。最后，需要完善混凝土的振搗相關工作，保證密實并且到位，提升混凝土的實際密實程度，防止裂縫出現。

四、結語

綜上所述，大體積混凝土施工是道路建設的重要組成部分。因此，為了提高道路橋梁大體積混凝土的施工質量，有必要在道路橋梁施工中有效地防止大體積混凝土的開裂，并加以控制，做好全過程質量監督管理，降低由于溫度、澆筑工藝等方面造成的裂縫問題。