淺議橋梁大體積混凝土裂縫

王新強

(河北石青高速公路有限公司)

大體積混凝土工程施工前，宜對施工階段大體積混凝土澆筑體的溫度、溫度應力及收縮應力進行試算，并確定施工階段大體積混凝土澆筑體的升溫峰值、里表溫差及降溫速率的控制指標，制定相應的溫控技術措施，優化混凝土配合比;制定混凝土拌和、澆筑、振搗、養護措施

1 優化混凝土配合比

在確定混凝土配合比時，應根據混凝土的絕熱溫升、溫控施工方案的要求，提出混凝土制備時粗細骨料和拌合用水及入模溫度控制的技術措施。

(1)大體積混凝土因其水泥水化熱的大量積聚，易使混凝土內外形成較大的溫差，而產生溫差應力，因此應選用水化熱較低的大壩水泥、礦渣水泥、粉煤灰水泥或低強度水泥，以降低水泥水化所產生的熱量，從而控制大體積混凝土的溫度升高。

(2)充分利用混凝土的中后期強度，用改善骨料級配，降低水灰比、摻加混合料和外加劑等方法減少水泥用量。

(3)嚴格控制集料的級配及其含泥量。如果含泥量大的話，不僅會增加混凝土的收縮，而且會引起混凝土抗拉強度的降低，對混凝土抗裂不利。

(4)選用合適的緩凝、減水等外加劑，以改善混凝土的性能。加入外加劑后，可延長混凝土的凝結時間。

(5)控制好混凝土坍落度，不宜過大，一般在120 ±20 mm 即可。

2 混凝土攪拌

混凝土用料要遮蓋，避免日光暴曬，并用冷卻水攪拌混凝土，以降低入倉溫度。混凝土拌合物應均勻，顏色一致，不得有離析和泌水現象。攪拌時間是混凝土拌合時的重要控制參數，應符合規范要求。混凝土坍落度應在攪拌地點和澆筑地點分別隨機取樣檢測，同時觀察其粘聚性和保水性。

3 澆筑與振搗措施

減小澆筑層厚度，加快混凝土散熱速度，在混凝土內埋設冷卻管通水冷卻。采取分層澆筑混凝土，利用澆筑面散熱，以大大減少施工中出現裂縫的可能性。選擇澆筑方案時，除應滿足每一處混凝土在初凝以前就被上一層新混凝土覆蓋并搗實完畢外，還應考慮結構大小、鋼筋疏密、預埋管道和地腳螺栓的留設、混凝土供應情況以及水化熱等因素的影響，常采用的方法有以下幾種。

(1)全面分層:即在第一層全面澆筑完畢后，再回頭澆筑第二層，此時應使第一層混凝土還未初凝，如此逐層連續澆筑，直至完工為止。采用這種方案，適用于結構的平面尺寸不宜太大，施工時從短邊開始，沿長邊推進比較合適。必要時可分成兩段，從中間向兩端或從兩端向中間同時進行澆筑。

(2)分段分層:混凝土澆筑時，先從底層開始，澆筑至一定距離后澆筑第二層，如此依次向前澆筑其他各層。由于總的層數較多，所以澆筑到頂后，第一層末端的混凝土還未初凝，又可以從第二段依次分層澆筑。這種方案適用于單位時間內要求供應的混凝土較少，結構物厚度不太大而面積或長度較大的工程。

(3)斜面分層:要求斜面的坡度不大于1/3，適用于結構的長度大大超過厚度3 倍的情況。混凝土從澆筑層下端開始，逐漸上移。混凝土的振搗也要適應斜面分層澆筑工藝，一般在每個斜面層的上、下各布置一道振動器。上面的一道布置在混凝土卸料處，保證上部混凝土的搗實。下面一道振動器布置在近坡腳處，確保下部混凝土密實。隨著混凝土澆筑的向前推進，振動器也相應跟上。

4 養護措施

大體積混凝土養護的關鍵是保持適宜的溫度和濕度，以便控制混凝土內外溫差，促進混凝土強度的正常發展的同時防止混凝土裂縫的產生和發展。大體積混凝土的養護，不僅要滿足強度增長的需要，還應通過溫度控制，防止因溫度變形引起混凝土開裂。

混凝土養護階段的溫度控制措施。

(1)混凝土的中心溫度與表面溫度之間、混凝土表面溫度與室外最低氣溫之間的差值均應小于20 ℃;當結構混凝土具有足夠的抗裂能力時，不大于25 ～30 ℃。

(2)混凝土拆模時，混凝土的表面溫度與中心溫度之間、表面溫度與外界氣溫之間的溫差不超過20 ℃。

(3)采用內部降溫法來降低混凝土內外溫差。內部降溫法是在混凝土內部預埋水管，通人冷卻水，降低混凝土內部最高溫度。冷卻在混凝土剛澆筑完時就開始進行。還有常見的投毛石法，也可以有效控制混凝土開裂。

(4)保溫法是在結構外露的混凝土表面以及模板外側覆蓋保溫材料。在緩慢的散熱過程中，保持制混凝土的內外溫差小于20 ℃。根據工程的具體情況，盡可能延長養護時間，拆模后立即回填或再覆蓋保護，同時預防近期驟冷氣候影響，防止混凝土早期和中期裂縫。

(5)大體積混凝土濕潤養護應保證硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥不少于14 d，火山灰質硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、低熱微膨脹水泥、礦渣硅酸鹽大壩水泥不少于21 d;高溫期濕潤養護時間均不得少于28 d。